انواع منابع نوری قسمت اول

با کمی گشت زدن در بازار یا سایت های فروش اینترنتی مثل الکتروتک، لامپ های بسیار زیاد و متنوعی یافت میشوند که هر کدام القاب، اسامی و مشخصات منحصر به فرد و خاص خود را دارند، بعضی با قیمت های بسیار نازل و مصرف انرژی نجومی و برخی با قیمت های بالا و مصرف انرژی بسیار پایین عرضه می گردند. هر کدام شکل و ابعاد خاص خود را دارند و هر کدام روش های نصب متفاوت. در این مقاله قصد داریم تفاوت ها و ویژگی های اصلی هر منبع نوری را برای شما بیان کنیم.

به صورت کلی منبع های نوری به دو صورت دسته بندی می شوند، یا از لحاظ شکل ظاهری، یا از لحاظ تکنولوژی ساخت. از خصوصیات ظاهری آن ها می توان به اندازه، شکل حباب، جنس حباب، ‌نوع کلاهک و … اشاره کرد. اما اصلی ترین خصیصه ای که یک منبع نور را از دیگری متمایز میکند تکنولوژی ساخت و روش تولید نور در آن است.

لامپ ها با تکنولوژی های ساخت متنوع و روش های تولید نور بسیار جالب و فراوانی تولید می گردند. بعضی از آن ها قابلیت دیمرپذیری دارند، یعنی می توان با کم کردن یا زیاد کردن میزان برق از طریق یک غلتک یا اهرم دایره ای به نام دیمر، ‌میزان روشنایی آن ها را کنترل کرد. بعضی از آن ها حباب مات و رنگی دارن که باعث می شود نور زیبا و بی ضرری برای چشم تولید شود و گاهی یک لامپ با حبابی شفاف چنان خیرگی نوری در چشم شما ایجاد می کند که شاید تا 10 دقیقه به هر کجا نگاه کنید هاله ای از آن نور را ببینید! بیایید با هم نگاهی به انواع منابع نوری بیاندازیم.

انواع منابع نوری:

به صورت کلی منابع نوری به دسته های التهابی، ‌تخلیه در گاز، ‌القایی، ‌LED و گوگردی تقسیم می شوند.

جدول انواع منابع نوری

این دسته بندی، به این معنا نیست که نور به روش های دیگری قابل تولید نیست، بلکه این دیاگرام فقط روش هایی را به ما نشان می دهد که به انبوه سازی تجاری رسیده اند و از لحاظ هزینه ساخت و استفاده عامه منطق اقتصادی دارند.

لامپ های التهابی:

اولین نوع از روش تولید نور و شاید قدیمی ترین روش مدرن(!) تولید نور، استفاده از رشته های التهابی باشد. اختراع اولین لامپ رشته ای منصوب به ادیسون است هرچند ادعاهای دیگری نیز وجود دارد، اما بیایید ما ادیسون را به عنوان مخترع آن قبول کنیم. این منابع نوری به این صورت ایجاد  نور می کنند: با حرارت دادن و داغ کردن یک ماده و رساندن آن به نقطه ای از گرما تا زمانی که شروع به تابش نور کند. شاید آهن مذاب را دیده باشید که با چه درخششی شروع به تابش می کند، دقیقا در روش التهابی از یک فلز به عنوان رشته ملتهب استفاده می شود که پر کاربردترین و شاید تنها گزینه ما فلز تنگستن است.

1. لامپ های رشته ای: 

نور در لامپ های رشته ای از طریق گرم شدن یک رشته از جنس فلز تنگستن ایجاد می گردد. این امر به وسیله عبور دادن جریان الکتریکی از میان رشته لامپ به منظور افزایش دمای رشته تا حد ملتهب شدن آن انجام می شود. برای تولید نور مرئی با رنگ سفید، رشته باید درجه حرارت بسیار بالایی داشته باشد و به همین علت است این لامپ ها بیش از اندازه داغ می شوند و شاید پس از 5 دقیقه روشن بودن آن ها با دست بدون محافظ نتوان حباب سر لامپ را لمس کرد. یک حباب شیشه‌ای به دور رشته کشیده شده تا از رسیدن اکسیژن به فلز و اکسید شدن فوری آن جلوگیری شود. درون این حباب هم از گاز بی اثری به نام آرگان پر شده چرا که گاز آرگان باعث بازده نوری بیشتر و کاهش تیره شدن حباب در گذر زمان می شود.

رشته تنگستن

مزایای لامپ رشته ای

• هزینه کم برای تهیه لامپ
• نمود رنگ عالی RA=100
• روشن شدن آنی
• عدم نیاز به وسایل کمکی برای روشن شدن
• فاقد اشعه ماورای بنفش
• دیمر پذیر
• کاهش دمای رنگ با کم شدن شدت نور هنگام دیمر شدن

معایب لامپ رشته ای

• بهره نوری بسیار کم
• عمر کوتاه (1000 تا 2000 ساعت)
• داغ شدن زیاد لامپ
• تولید حرارت و اشعه مادون قرمز روی اجسام
• کاهش شار نوری و عمر در اثر تغییرات ولتاژ
• هزینه مصرف انرژی بالا

انواع لامپ رشته ای:

• رشته ای استاندارد با حباب شفاف:

این لامپ از رایج ترین نوع لامپ های رشته ای است، بهره نوری بالاتری نسبت به سایر لامپ های رشته ای دارد و با درخشندگی زیاد خود باعث ایجاد خیرگی می گردد.

لامپ رشته ای ساده

• رشته ای استاندارد با حباب مات:

تمام خصوصیات آن به مانند لامپ های رشته ای شفاف می ماند، ‌با این تفاوت که به دلیل مات بودن حباب، ‌اندکی از بهره نوری، درخشندگی و خیرگی آن کاسته شده است.

لامپ رشته ای مات

• رفلکتور دار R:

این نوع از لامپ ها دارای رفلکتور داخلی هستند، رفلکتور به مواد بازتاب دهنده نور گفته می شود که دور حباب مانند رنگ یا مواد پلیمری، فلزی و … کشیده شده و باعث جهت دهی به نور و عدم پخش شدن نور در تمام جهات می گردد. به دلیل وجود رفلکتور و زاویه پخش مستقیم نور در این لامپ ها برای استفاده در ویترین ها و ایجاد مرکزیت توجه به یک نقطه به خوبی از آن ها استفاده می شود.

لامپ رشته ای رفلکتور دار R

• رفلکتور دار PAR:

همانند دسته قبلی دارای رفلکتور داخلی می باشند،‌ اما این بازتاب دهنده به صورت سهمی شکل (پارابولیک) است. در برخی از این لامپ ها از نوعی رفلکتور خاص به نام دیکروییک با قابلیت عبور گرما نیز استفاده می گردد.  این نوع از لامپ های رشته ای همانند هم خانواده خود به دلیل جهت دهی نور، ‌زاویه تابش خاص و مشخصی دارد.

لامپ رشته ای رفلکتور دار PAR

• دکوری:

می توان گفت این دسته از لامپ های رشته ای ‌تفاوت خاصی با لامپ های رشته ای استاندارد ندارند، به غیر از شکل خاص و دکوری حباب آن ها. به دلیل قابلیت بالای حباب لامپ های رشته ای برای دفرمه شدن و شکل پذیری بالای شیشه،‌ از این دسته از لامپ ها برای تزئین و دکور فروشگاه، کافی شاپ ها و … استفاده می گردد.

لامپ رشته ای دکوری

• خاص:

لامپ های رشته ای به علت ارزان بودن، ‌سادگی دسترسی،‌ جایگزینی آسان، عدم پخش مواد سمی و … به سادگی در تمام حوزه ها استفاده می گردند. از کاربرد های خاص این لامپ می توان به استفاده در یخچال، دفع حشرات، ‌کنسول و داشبورد اتوموبیل و … می توان اشاره کرد.

لامپ رشته ای یخچالی

     2. لامپ های هالوژن:

می توان گفت تا حدود خیلی زیادی روش کار تولید نور در این نوع از لامپ ها ‌همانند لامپ های رشته ای است، با این تفاوت که در حباب این لامپ ها علاوه بر گاز آرگون، ‌مقدار کمی از یکی از گاز های هالوژن مثل ید یا بروم به داخل حباب اضافه می کنند. این گاز ها بهره نوری را افزایش می دهند و اجازه می دهند تا بتوان این منابع نوری را در اندازه های کوچک تر از لامپ های رشته ای ساخت. طول عمر و بهره نوری لامپ های هالوژنی نسبت به لامپ های رشته ای بیشتر است و به همین دلیل رایج تر از لامپ های رشته ای هستند. این لامپ ها را از نظر الکتریکی می توان به دو گروه تقسیم کرد: ‌لامپ هایی که با ولتاژ‌ بالا (230) ‌ولت و لامپ هایی که با ولتاژ‌ پایین (6، 12 و 24 ولت) کار می کنند. لامپ های ولتاژ پایین برای راه اندازی به وسیله ای به نام ترنسفورماتور نیاز دارند.  ترنسفورماتور به دو نوع مغناطیسی و الکترونیکی تقسیم بندی می شود که برای کاهش ولتاژ شبکه به سطح ولتاژ لامپ استفاده می شود. به زبان ساده تر، ترسفورماتور برق شهری را به برق مناسب برای لامپ تبدیل میکند.

مزایا لامپ هالوژن

• هزینه پایین و کاربرد آسان
• نمود رنگ عالی RA=100
• دمای رنگ پایین (حدود 2800 تا 3100 کلوین)
• روشن شدن آنی
• فقط انواع کم ولتاژ آنها به ترنسفرماتور احتیاج دارند
• طول عمر بالا
• فاقد اشعه فرابنفش
• دیمر پذیر
• کاهش دمای رنگ با کم شدن شدت نور هنگام دیمر شدن

معایب لامپ هالوژن

• بهره نوری کم
• عمر نسبتا کوتاه (2000 تا 5000 ساعت)
• داغ شدن زیاد لامپ
• تولید حرارت و اشعه مادون قرمز روی اجسام
• کاهش شار نوری و عمر در اثر تغییرات
• نیاز به ترنسفورماتور در مدل های ولتاژ پایین

انواع لامپ هالوژنی:

• دو کلاهکه (مدادی):

این نوع از لامپ ها در توان های 60 تا 2000 وات تولید می شوند و به صورت کلی در چراغ هایی با زاویه تابش باز استفاده می گردند که در ایران لامپ مدادی 1000 پرکاربردترین نوع این لامپ است و اکثرا در پروژکتور ها نصب می گردد. طول این لامپ 8 تا 24 cm برحسب توان متغیر است و عمر اسمی ای بین 1500 تا 2000 ساعت را دارد ولی به ندرت به این طول عمر می رسد،‌ چرا که شرایط نگهداری، دمای بی نهایت بالا مخصولا در مدل های وات بالا،‌ شکنندگی بالا و … باعث کوتاه شدن طول عمر این لامپ می گردند و به همین دلیل همیشه توصیه می شود دارای شیشه محافظ باشند.

لامپ مدادی دو کلاهکه

• با کلاهک ادیسون:

این نوع لامپ به لامپ ادیسونی هم مشهور است به شدت در دکوراسیون داخلی و زیبا سازی محیط هایی مثل کافی شاپ ها، رستوران ها، مراکز خرید و … استفاده می شوند. در توان های 18 تا 250 w  تولید می شوند و دارای دو حباب خارجی و داخلی میباشند. در اکثر مدل های دکوراتیو، حباب داخلی از نوع شفاف گرفته می شود و نوع مات آن کم کاربرد تر است. شکل حباب خارجی بر حسب نیاز یا سلیقه می تواند متفاوت باشد و شکل های دلربایی را با نورپردازی زیبای خود رقم بزنند. طول عمر اسمی این لامپ 2000 ساعت برآورده می شود.

لامپ ادیسونی حباب گرد

لامپ ادیسونی استوانه ای

• سوزنی خمیده بدون رفلکتور:

این نوع لامپ در توان های 25، 50، 65 و 75 w تولید می شود که معروف به لامپ هالوپین نیز می باشد. نوع کلاهک این لامپ G9 بوده و طول عمری بین 1500 تا 3000 ساعت را داراست.

لامپ سوزنی خمیده G9

• رفلکتور دار:

معروف به لامپ هالوپار، دارای رفلکتور سهمی شکل که به دلیل همین رفلکتور قادر به کنترل پخش نور است و زاویه تابش مشخصی دارد. نامگذاری مدل های این لامپ بر اساس قطر بیرونی لامپ بر حسب مضرب یک هشتم از اینچ صورت می گیرد:‌ halopar 50.8=16 mm ، halopar64.5= 20 mm  و … طول عمر این لامپ بین 1500 تا 3000 ساعت تخمین زده می شود.

لامپ رفلکتور دار هالوژنی

• سوزنی بدون رفلکتور:

در توان های 5 وات تا 100 وات تولید می شود و جالب اینجاست که هیچ نیازی به ترنسفورماتور ندارد. معروف به لامپ QT12  است و اندازه ای بسیار کوچک دارد. بهره نوری واقعا بالایی دارد ولی همین ترنسفورماتور نداشتن بلای جان برخی از مدل های این لامپ شده و طول عمر عجیبی را برای آن ها رقم زده به صورتی که طول عمر آن را بین 1000 تا 4000 ساعت تخمین می زنند چرا که سوختگی این لامپ به دلیل ایجاد دمای بالا به شدت شایع است. لازم به ذکر است مدل های جدید و با کیفیت این نوع لامپ کنترل دمای خوبی هم دارند ولی به سادگی یافت نمی شوند. نوع کلاهک این لامپ G4 و GY6.35 است.

لامپ سوزنی خمیده بدون رفلکتور

• رفلکتور دار:

شاید مشهور ترین نوع لامپ هالوژنی همین مدل باشد و همه ما نام لامپ هالوژن را به همین مدل گره بزنیم. این مدل دارای رفلکتور سهمی شکلی بوده که غالبا از نوع دیکروبیک است و قابلیت جذب اشعه مادون قرمزه را دارد و همیشه به دلیل همین روکش با افزایش دمای رنگ در آن مواجه می شویم. این منبع نور شدیدا نیاز به تهویه هوا و نصب در محل مناسب را دارد و کنترل پخش نور خوبی دارد چنانکه زاویه تابش آن بین 12 درجه تا 60 درجه است.در  دو اندازه و مدل متفاوت  MR16 با قطر دهانه 51 mm و MR11 با قطر دهانه 35 mm تولید می گردد. طول عمر اسمی این لامپ 2000 تا 3000 ساعت تخمین زده شده و نوع کلاهک آن GU5.3 یا Gu4 است.

لامپ هالوژنی سقفی

• رفلکتور دار آلومینیومی:

در توان های 35 تا 100 وات تولید می گردد و رفلکتوری آلومینیومی و با کیفیت دارد. قادر به کنترل و پخش نور در زاویه های 8، 24 و 45 درجه است و معروف به مدل AR111 می باشد که عدد 111 نشان دهنده میزان قطر بیرونی این لامپ برحسب میلیمتر می باشد.نوع کلاهک  G53است و به دلیل پرطرفدار بودن این لامپ، مدل LED آن هم به همین نام تولید و عرضه شده که در سایت الکتروتک موجود است.

رفلکتور دار آلومینیومی

پایان قسمت اول

منابع:  اصول و روش های طراحی نورپردازی – ساناز امیدوار