Для чого потрібні електричні лампи? Звичайно, вони є джерелом світла. Але нагадаймо просту істину з області шкільної фізики. І світло, і теплове випромінювання, і звук, і рентген, і мікрохвиль, і радіохвилі... Все це - електромагнітні коливання, і відрізняються вони один від одного лише частотою, або довжиною хвилі. Усі органи дотику, по суті, сприймають лише коливання навколишнього середовища. Те, що ми сприймаємо як належне, залежить лише від структури органів чуття. Крім того, для випромінювання хвиль різної довжини потрібні різні пристрої.
Але світло і тепло є сусідами по спектру. Інфрачервона частина спектра - це теплове випромінювання, яке на осі длін хвиль лежить нижче червоного кольору. Воно вже не сприймається оком, але дарує нам тепло.
Це товариство не завжди корисне. Так, ми знаємо, як сильно нагрівається звичайна лампа розжарювання, коли горить. Так само відкрита спіраль електричної плитки дає добре помітний червоний колір. Це відбувається тому, що обидва джерела коливань випромінюють у більш широкому діапазоні хвиль, ніж потрібно за їх призначенням. У результаті зменшується коефіцієнт корисної дії приладу. У лампи розжарювання тепло є паразитним, непотрібним випромінюванням. Підігрівчастий спіраль паразитного випромінювання створює світло. Але - зауважте! Влаштовані вони однакові. Спіраль електроплитки, подібно до ниток лампи розжарювання, виготовлена з металів, що мають високий опір, розігрівається під час пропускання струму через неї. Різні опозиції, різні температури нагрівання, різні умови роботи (депресація горить у вакуумі або розрідженому середовищі інертних газів) визначають те, що лампа, в основному, випромінює світло, а нагрівальний елемент плитки — тепло.
Таким чином, ми з'ясували, що світло і тепло можуть випромінюватися одними й тими ж приладами. Це твердження і покладено в основу роботи інфрачервоних ламп.
Коли шкода приносить користь
Чи сонячні промені можна вмістити у інфрачервону ділянку? Виявляється, що це можливо для конструкторів. Тоді лампа буде випромінювати в основному тепло, а не світло, і служитиме зовсім іншим цілям. Яким чином?
- Лікування світлом і теплом інфрачервоної лампи
Ще з дитинства ми пам'ятаємо, що насморки та інші застудні хвороби були прийнято лікувати так звані "сині лампи" - рефлектором з лампою розжарювання, колба якої мала інтенсивний синій колір. Крім того, газ всередині колби різнився від наповнення звичайної лампочки, в результаті чого вона світила дуже тьмяно, але дарувала сильне і ефективне тепло (це була класична лампа для обігріву). Вперше « Синю лампу» використав російський ветеран часів Першої світової А. Мінін. Він полегшував хворим солдатам болю і вилікував різні хвороби, оскільки ця лампа була не тільки теплою, але й противірусною, а й антибактеріальною.
ІК лампи сьогодні прийшли на зміну синім цілителькам. Вони використовуються в медицині для лікування ЛОР-заболівень, полегшення м'язів м'язів та м'язової релаксації, боротьби з негильними запальними процесами. Крім того, інфрачервоні лампи у складі різних косметичних процедур добре доглядають за непрацездатною шкірою. Унаслідок інфрачервоного випромінювання кров’яна ділянка шкіри інтенсивно пошкоджується під дією радіаційного випромінювання. Обмін речовин зростає, що дозволяє « запустити » в організмі процес одужання.
- Інфрачервоні лампи для обігріву тварин
Хоч би як там було, але ще одна велика відро, де використовуються найзахопливіші засоби ІК лампи, — це тваринне господарство. Тут використовується обігрів інфрачервоними Блискуча лампа. Тварини, як і люди, також отримують необхідне цілюще тепло. Дослідники виявили, що інфрачервоне випромінювання сприяє збільшенню апетиту та висвоюваженню корму, теля, жеренят, породоїд та породільних собак. Унаслідок цього зріст ваги молодняка значно зростає. Тваринні органи краще протистоять хворобам. Крім того, оскільки інфрачервоне проміння є живим теплом, інфрачервоні лампи прогрівають приміщення і висушують сіно. Тому, коли молодняк особливо страждає від браку тепла, знешкоджується і калічить одне одного, зростає гігієна та чистота у місцях, де в нього немає худоби.
- Обігрівши пофарбованих поверхонь і подушку фарби
Нарешті, існують спеціальні інфрачервоні лампи для сушки лаків і фарб. Це зручно, наприклад, у автомайстерні та ремонтних підприємствах. За допомогою інфрачервоного випромінювання можна прискорити процес застигання лавок і емаль, покращує якість покриття, тому оксамитні цехи в машинах великих марок (Ауді, Мерседес, БМВ) просто ввішують потужними інфрачервоними лампами для сушки автоемалів. Процес локальної сушки також застосовується в серії поточних промислових ланцюгів.
Як функціонує інфрачервона лампа
Оскільки він найближчий до звичайної лампи розжарювання, в основі інфрачервоної лампи працює вольфрамова нитка « Лампочки Ілліча ». Щоправда, сьогодні традиційні лампи замінили лампи, і на цьому місці вже стояли галогенні лампи. Саме такими лампами, по суті, є інфрачервоні лампи, тому що галогенове середовище дозволяє покращити експлуатаційні характеристики лампи розжарювання. Інші лампи видимого світла випромінюються в більш "холодних" (тобто фіолетових) його ділянок, тому служити джерелами інфрачервоного світла не можуть.
З усіх конструкцій галогенових ламп до джерела інфрачервоного випромінювання найбільш придатна дзеркальна лампа. Такі лампи мають велику, видутуючу з скла колбу конічної форми, на внутрішню поверхню якої нанесена дзеркальна амальгама. Покриття, що відбиває світло, слугує вбудованим рефлектором лампи. Тому світло ефективно фокусується на об’єктах або зонах освітлення (у нашому випадку — теплові опромінення).
Завдяки підбору хімічного складу газу, який заповнює колбу газу, а також розчину ниток розжарювання, розробники змогли вмістити максимум області випромінювання у ефективну інфрачервону ділянку. При цьому видимому світлі вивільняється незначне світло, а навіть менше, ніж нагрівання електроплитки. Більше 90% енергії, яку споживає електрична енергія від мережі, перетворюється на теплове випромінювання! А дзеркальний параболічний відбивач якісно фокусує це випромінювання на невеликій ділянці, що підвищує його інтенсивність.
Колба (звичайно червоного, рідше блакитного скла) також бере участь у формуванні спектра випромінювання, правда, зовсім мало. Але загальний коефіцієнт корисної дії лампи вона все ж збільшує. Проходячи через кольорове скло, яке залишається у видимому світлі, « зафарбовується» в інфрачервоні кольори. Розмаїття світла, яке випромінює світло, стає рівномірнішим і приємнішим для сприйняття.
Інфрачервоні дзеркальні галогенові опромінення видають повну теплову потужність майже миттєво після вмикання. Російські стандарти поширюються на лампи типів ІКЗК і ІКЗС, які мають тривалий термін експлуатації, відповідно до 6500 і 6000 годин безперервної роботи.
|