Lampes à décharge basse pression sans mercure
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Betty Le Coq Céline Panadero Christophe Marchand LAMPES A DECHARGE BASSE PRESSION SANS MERCURE I. Principe Ce type de lampe est constitué d'une ampoule renfermant un gaz ou une vapeur métallique. Les molécules du gaz utilisé ont la particularité de pouvoir se ioniser lorsqu’elles sont soumises à une différence de potentiel. Les électrons libérés sont alors attirés par l’anode et les cations par la cathode. Lors du passage du courant électrique, il y a de nombreuses collisions entre les électrons libres et les atomes contenus dans la lampe. Certains électrons sont chassés de leur orbite et une émission de photons -dont la longueur d’onde est dans le spectre de la lumière visible ou de l’ UV- a lieu. On utilise des gaz tels que le néon (de couleur rouge et dont l’utilisation principale est la confection d’enseignes lumineuses) mais le gaz le plus répandu est le sodium. II. Intérêt des lampes à sodium basse pression Elles émettent à la radiation de résonance de λ=589 nm d’où une grande efficacité lumineuse comme le montre la figure ci-contre car V (λ)= 0.77. Efficacité lumineuse : 140 à 180 lm/W Durée de vie : 12000h Température de couleur est de 2100K. Caractéristique : monochromatique - inconvénient : IRC très faible < 20. - atout écologique : la lampe à sodium n’engendre des signaux parasites pour les spectres astronomiques que sur deux fréquences bien définies. Spectre d’une lampe à mercure Mauvais car beaucoup de raies parasites. Spectre d’une lampe un seul doublet. III. Technologie La lampe sodium basse pression est constituée de sodium, d’argon et de néon. Le mélange Argon+Néon permet de réduire la tension d’amorçage de la lampe. Le néon a une très grande probabilité de collision avec les électrons, ce qui se traduit par une forte dissipation par effet Joule. Ce dernier est nécessaire pour porter le sodium à la température de 270°C qui est la température optimale du sodium à 0.4 Pa. Pour des raisons d’économie d’énergie, il faut isoler thermiquement le tube à décharge (à 270°C il y aurait trop de pertes thermiques). La paroi interne de l’ampoule est, en outre, recouverte d’une couche d’oxyde d’indium qui laisse passer les radiations visibles mais pas les infrarouges, l’énergie est donc récupérée. Cette lampe est en développement depuis 1932 ! IV. Ballasts La tension d’amorçage des lampes au sodium basse pression est relativement élevée. Les autotransformateurs nécessaires pour donner une tension à vide suffisante ont un facteur de puissance assez faible. On a donc créé des ballasts dont on a séparé la fonction de stabilisation et celle d’amorçage en faisant appel à un amorceur électronique. VI. Applications Du fait de leur mauvais indice de rendu des couleurs les lampes au sodium basse pression ne peuvent pas servir pour l’éclairage d’intérieur. On les utilisera donc plutôt pour les éclairages routiers, les cours d’usine … ou bien également dans des luminaires en combinaison avec des lampes à vapeur de mercure pour l’éclairage de hall de tennis par exemple. Enfin, on utilise les lampes sodium basse pression dans les stérilisateurs UV. En effet, elles émettent essentiellement des UVc qui sont des germicides. VII. Constructeurs - PHILIPS OSRAM MAZDA Dénomination : SOX PRO MASTER SOX-E lampe basse pression au sodium du type allongé avec culot BY22d éteinte. lampe basse pression au sodium allumée, après la durée d’enclenchement.
