Οι λαμπτήρες μαγνητικής επαγωγή

Οι λαμπτήρες μαγνητικής επαγωγής ή αλλιώς λαμπτήρες δίχως ηλεκτρόδια (Electrodeless Fluorescent Lamps - EFL), λειτουργούν περίπου σαν τους λαμπτήρες φθορισμού έχοντας διαφορά μόνο στο πως εισέρχεται η ενέργεια στον αέριο υδράργυρο του πλάσματος.

Ο υδράργυρος σε αέρια μορφή, μέσα στο δοχείο εκκένωσης, παράγει υπεριώδη ακτινοβολία λόγω της ηλεκτρικής του διέγερσης.
Για την διέγερση του αυτή, χρησιμοποιείται ένα ειδικό σύστημα τροφοδοσίας (ballast), το οποίο δίνει ρεύμα υπό υψηλή συχνότητα σε σπειροειδή καλώδια γύρω από τον φερρίτη.
Έτσι, δημιουργείται ένα πηνίο που παράγει ισχυρό μαγνητικό πεδίο το οποίο περνά από το γυάλινο κέλυφος του σωλήνα ή της λυχνίας και διεγείρει τα άτομα υδραργύρου.

Η υπεριώδης ακτινοβολία, που παράγεται από τον υδράργυρο, προσκρούει, τελικά, στα εσωτερικά τοιχώματα του δοχείου που περιέχουν τα στοιχεία φθορίου τα οποία διεγείρονται και παράγουν ακτινοβολία στο ορατό φάσμα. Παρακάτω φαίνεται μια εικόνα με την βασική αρχή λειτουργίας των λαμπτήρων μαγνητικής επαγωγής



Η τροφοδοσία (ballast) των λαμπτήρων μαγνητικής επαγωγής, λειτουργεί παρόμοια με έναν μετασχηματιστή.

Το πηνίο, που σχηματίζεται από τα σπειροειδή καλώδια γύρω από τον φερρίτη, μπορεί να θεωρηθεί ως πρωτεύον και τα άτομα υδραργύρου, στο εσωτερικό του πλάσματος, ως δευτερεύον με σκοπό να δημιουργηθεί η εκκένωση και να διεγερθεί ο υδράργυρος.
Στην παρακάτω εικόνα

φαίνεται ένας λαμπτήρας μαγνητικής επαγωγής ισχύος 150 W σε λειτουργία, με το σύστημα τροφοδοσίας του.

Υπάρχουν δύο βασικά είδη λαμπτήρων μαγνητικής επαγωγής. Το πρώτο είναι οι λαμπτήρες εσωτερικής μαγνητικής επαγωγής (internal inductor lamps).

Οι λαμπτήρες εσωτερικής μαγνητικής επαγωγής είναι οι πρώτοι που κατασκευάστηκαν, είναι οι πιο εμπορικοί και χρησιμοποιούνται, κυρίως, για φωτισμό εσωτερικών χώρων.

Το δεύτερο είδος είναι οι λαμπτήρες εξωτερικής μαγνητικής επαγωγής (external inductor lamps).
Οι λαμπτήρες εξωτερικής μαγνητικής επαγωγής χρησιμοποιούνται σε πολύ περισσότερες εφαρμογές, κυρίως για τον φωτισμό εξωτερικών χώρων, διατίθενται σε διάφορα σχήματα και η ζήτηση τους αυξάνεται με το πέρας του χρόνου.

Οι λαμπτήρες εσωτερικής μαγνητικής επαγωγής εξωτερικά μοιάζουν αρκετά με τους λαμπτήρες πυρακτώσεως.

Έχουν το πλεονέκτημα του μικρότερου μεγέθους και τον λόγο αυτό χρησιμοποιούνται, όπως είπαμε, κυρίως σε εσωτερικούς χώρους.
Η αεροστεγώς σφραγισμένη γυάλινη λυχνία, περιέχει μια εσωτερική κοιλότητα. Μέσα σ’ αυτή την κοιλότητα υπάρχει μια ράβδος φερρίτη.

 Γύρω από τον φερρίτη είναι τυλιγμένο ένα καλώδιο σε σπείρες το οποίο τροφοδοτείται με ρεύμα σε υψηλή συχνότητα από το «ballast».

Η συχνότητα του ρεύματος είναι τις περισσότερες φορές 250 KHz ή 13.6 ΜΗz ή 2.65 MHz. Το ρεύμα αυτό παράγει, όπως αναφέραμε, μαγνητικό πεδίο, το οποίο διεγείρει τα άτομα του υδραργύρου, ο οποίος βρίσκεται σε αέρια μορφή στο εσωτερικό της λυχνίας. 

Για την εκκίνηση του λαμπτήρα ένα ειδικό ηλεκτρικό κύκλωμα, που ονομάζεται συντονιστής, μέσα στο κύκλωμα της τροφοδοσίας, δίνει υψηλή τάση στο πηνίο για να την δημιουργία εκκένωσης στο αέριο της λυχνίας. 

Ύστερα η τάση, στο πηνίο, μειώνεται στα κανονικά επίπεδα λειτουργίας. Στην παρακάτω εικόνα φαίνεται το κατασκευαστικό διάγραμμα ενός λαμπτήρα εσωτερικής μαγνητικής επαγωγής

Οι λαμπτήρες εξωτερικής μαγνητικής επαγωγής μοιάζουν αρκετά με τους λαμπτήρες φθορισμού. Η μόνη τους διαφορά είναι ότι σε ένα συγκεκριμένο σημείο του σωλήνα τους έχουν τυλιγμένους τους ηλεκτρομαγνήτες τους. Ο φερρίτης είναι προσαρμοσμένος περιμετρικά σε ένα σημείο του γυάλινου σωλήνα δημιουργώντας, ουσιαστικά, ένα πηνίο. Γύρω του είναι τυλιγμένο ένα καλώδιο σε σπείρες. Με τον τρόπο αυτό, το καλώδιο διοχετεύει με υψηλής συχνότητας ρεύμα τον σωλήνα, δημιουργώντας έτσι ισχυρό μαγνητικό πεδίο που, όπως είπαμε, διεγείρει τα άτομα υδραργύρου στο εσωτερικό του γυαλιού. 

Τα διεγερμένα, αυτά, άτομα του υδραργύρου εκπέμπουν υπεριώδη ακτινοβολία που, όπως αναφέρθηκε, μετατρέπεται σε ορατό φως κατά την πρόσκρουσή του στα στοιχεία φθορισμού τα οποία είναι τοποθετημένα στο εσωτερικό τοιχίο του γυάλινου σωλήνα.

Το ορόσημο του Λονδίνου Big Ben . Η όψη ρολογιού φωτίζεται από λαμπτήρες χωρίς ηλεκτρόδιο.

 Αξίζει να σημειωθεί πως ο γυάλινος σωλήνας, εμποδίζει τη μετάδοση της υπεριώδους ακτινοβολίας καθώς η ακτινοβολία στο φάσμα από 253,7 nm έως και τα 185 nm δεν διαπερνά, καθόλου, το γυαλί.

 Στην παρακάτω εικόνα φαίνεται το κατασκευαστικό διάγραμμα ενός λαμπτήρα εξωτερικής μαγνητικής επαγωγής

Μειονεκτήματα 

Ορισμένοι εσωτερικοί λαμπτήρες επαγωγής που χρησιμοποιούν στραγγαλιστικά πηνία υψηλής συχνότητας μπορούν να παράγουν παρεμβολές ραδιοσυχνοτήτων (RFI) που μπορούν να επηρεάσουν τις ραδιοεπικοινωνίες. Οι νεώτεροι εξωτερικοί λαμπτήρες τύπου επαγωγικού τύπου χρησιμοποιούν στραγγαλιστικά πηνία χαμηλής συχνότητας τα οποία συνήθως διαθέτουν FCC ή άλλη πιστοποίηση, υποδηλώνοντας έτσι συμμόρφωση με τους κανονισμούς RFI.
Ορισμένοι τύποι λαμπτήρων επαγωγής περιέχουν υδράργυρο, ο οποίος είναι πολύ τοξικός όταν απελευθερώνεται στο περιβάλλον.

Δείτε ακόμα 

Μια Σύγκριση Φωτιστικών Σωμάτων ΜαγνητικήςΕπαγωγής Με Φωτιστικά Σώματα LED