Lampada De sódio

• LÂMPADA DE VAPOR DE SÓDIO DE ALTA PRESSÃO:

A lâmpada de vapor de sódio de alta pressão (conhecidas pelo acrónimo inglês HPS) é menor e contém elementos químicos adicionais, nomeadamente mercúrio. Em consequência produzem uma luminosidade rosada quando são acesas, evoluindo gradualmente para uma luz suave de cor alaranjada quando aquecem. Alguns modelos de lâmpadas que usam esta tecnologia produzem no arranque uma luz azulada, resultante da emissão do mercúrio antes do sódio estar suficientemente aquecido e ionizado para formar um plasma.

Tal como na variante de baixa pressão, nestas lâmpadas a principal fonte de luz é a emissão espectral do sódio elementar com predomínio para a sua linha D. Contudo, ao contrário do que acontece com a emissão das lâmpadas de baixa pressão, a largura de banda da emissão é substancialmente alargada pela ressonância induzida pela alta pressão de vapor no interior da lâmpada e pelas emissões do mercúrio. Em consequência a luz perde o monocromatismo, permitindo uma boa distinção das cores dos objetos iluminados. Outros efeitos que contribuem para o alargamento espectral são a auto reversão, devida à absorção de fotões na região externa mais fria do tubo, e o efeito da força de van der Waals dos átomos de mercúrio no arco, este último afetando essencialmente a região vermelha do espectro emitido.

Lâmpada de vapor de sódio de alta pressão (Philips SON-T Master 600W).

Uma variante da tecnologia, com maior enriquecimento em mercúrio, geralmente denominada por lâmpadas SON, produz luz esbranquiçada com grande largura espectral, permitindo uma excelente discriminação das cores. Um tipo de lâmpadas SON introduzido em 1986, com uma maior pressão interna, produz uma temperatura de cor próxima dos 2700 K, com um Índice de Reprodução de Cor (IRC) de 85; valores muito próximos dos obtidos com lâmpadas de incandescência. Este tipo de lâmpadas, mais caras e menos eficientes, é utilizado para iluminação de grandes espaços interiores.

1 - Molas de alinhamento do tubo de descarga; 2 - Condutor suporte; 3 - Ampola impermeável de vidro duro; 5 - Recobrimento fosforoso interior; 6 - Junta de dilatação; 7 - Condutor suporte; 8 - Anéis de manutenção do vácuo elevado; 9 - Casquilho E40.

As lâmpadas HPS são utilizadas para iluminação de estufas e de câmaras de crescimento de algas e plantas dado que a sua emissão se centra em torno da região espectral de maior eficiência fotossintética, permitindo a produção de elevadas intensidades luminosas com um baixo custo energético.

As lâmpadas de vapor de sódio de alta pressão são muito eficientes na transformação de energia eléctrica em luz, atingindo uma eficácia da ordem dos 100 lm/W quando medidas em condições de visão fotóptica. Em consequência são frequentemente utilizadas para iluminação exterior, iluminação cénica e iluminação de segurança.

A elevada pressão e atividade química do arco de sódio requer particular resistência e estabilidade química no tubo de arco da lâmpada. Por essa razão a maioria das lâmpadas é construída recorrendo a um tubo translúcido de alumina.

Tal como as lâmpadas de baixa pressão, as HPS requerem a presença de um gás ionizável na fase de arranque. Para tal recorre-se a xénon em muito baixa pressão, já que este gás apresenta a mais baixa condutividade térmica e o menor potencial de ionização de todos os gases nobres não radioativos. Sendo um gás nobre, o xénon não interfere com as reações químicas que ocorrem durante o funcionamento da lâmpada, a baixa condutividade térmica minimiza as perdas térmicas da lâmpada quando em operação e o seu baixo potencial de ionização permite um fácil arranque a frio, já que a voltagem de ruptura do gás é relativamente baixa à pressão e temperatura da lâmpada fria.

O funcionamento de uma lâmpada de vapor de sódio de alta pressão assenta na ionização de uma mistura de vapores de sódio e de mercúrio metálicos obtidos a partir da evaporação de uma pequena quantidade de amálgama de sódio mantida na parte mais arrefecida da lâmpada. Após o arranque promovido pela ionização do xénon, a temperatura da amálgama sobe rapidamente em função da potência dissipada pelo plasma formado pelo xénon. À medida que a temperatura da amálgama aumenta, aumentam as pressões parciais dos vapores metálicos no interior da lâmpada, o que por sua vez leva à diminuição da sua resistência eléctrica, com o consequente aumento da corrente e da dissipação de energia, até ser atingida a potência nominal da lâmpada. Para uma dada voltagem existem três modos de operação:

1. A lâmpada está apagada e nenhuma corrente eléctrica flui;

2. A lâmpada está acesa mantende amálgama líquida no tubo;

3. A lâmpada está acesa e toda a amálgama se evaporou.

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