автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.07, диссертация на тему:Экспериментальные и расчетные исследования характеристик люминесцентных ламп в трубках малого диаметра

На правах рукописи

ПАНТЕЛЕЕВ АЛЕКСАНДР ВЛАДИМИРОВИЧ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И РАСЧЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЛАМП В ТРУБКАХ МАЛОГО ДИАМЕТРА

Специальность 05 09 07 - Светотехника

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1111111111111111111111

□ОЗ172395

САРАНСК - 2008

Работа выполнена на кафедре источников света Мордовского государственного университета имени Н П Огарева

Научный руководитель:

кандидат технических наук, доцент Е.В. Охонская

Официальные оппоненты.

доктор технических наук, профессор кафедры светотехники Московского энергетического института (ТУ) А.Е. Атаев

кандидат технических наук, начальник отдела ФГУ "Мордовский ЦСМ" В Н. Ширчков

Ведущая организация:

ОАО «Лисма-ВНИИИС»

Защита состоится « 2 » июля 2008 г в 14 00 часов на заседании диссертационного совета Д 212 117 13 при ГОУВПО «Мордовский государственный университет им Н П Огарева» по адресу 430000 г Саранск, ул Большевистская, д 68, ауд 243

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО «Мордовский государственный университет им Н П Огарева»

Отзыв на автореферат просим направить по адресу 430000, г Саранск, ул Большевистская, д 68а, Мордовский государственный университет, диссертационный совет Д 212 117 13

Автореферат разослан «31» мая 2008 г Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212 117 13

кандидат технических наук, доцент

Кошин И Н

Общая характеристика работы

Актуальность работы В последние годы за рубежом для освещения в основном применяются осветительные приборы с люминесцентными лампами (ЛЛ) уменьшенного диаметра ЛЛ данного типа имеют диаметр разрядной трубки (с1рт) меньше 20 мм, выпускаются в форме обычных линейных ЛЛ и компактных люминесцентных ламп Наиболее широкое распространение для общего освещения в мире получают ЛЛ в трубках малого диаметра типа Т5 (¿^„,=16 мм), обладающие повышенной световой отдачей (105лм/Вт), пониженным спадом светового потока к концу срока службы и важным с точки зрения экологии преимуществом - малым содержанием ртути Для целей подсветки все чаще стали применяться новые малогабаритные супертонкие ЛЛ с (1рт=1 мм Размеры этих ЛЛ открывают разработчикам и дизайнерам различных приборов, оборудования и светильников широкие возможности для использования люминесцентного освещения или подсветки там, где это было невозможно ранее из-за габаритов стандартных люминесцентных ламп Новые типы ЛЛ предназначены только для работы с высокочастотными электронными пус-корегулирующими аппаратами ПРА (ЭПРА), обеспечивающими повышение световой отдачи и увеличение срока службы ЛЛ, отсутствие пульсации светового потока, функцию регулирования светового потока для комфортного освещения и экономии электроэнергии, уменьшение расходов дефицитных металлов, применяемых при производстве электромагнитных ПРА Сообщая о достоинствах новых комплектов «ЛЛ-ЭПРА», фирмы-изготовители не публикуют конструкторские и технические особенности новых ЛЛ и ЭПРА С целью проектирования ЛЛ уменьшенного диаметра с оптимальными параметрами для различных целей необходимо проведение комплекса экспериментальных и теоретических исследований для изучения особенностей разряда низкого давления в смеси паров ртути и инертного газа Из-за крайне ограниченного количества в литературе экспериментальных данных по разряду в трубках малого диаметра целесообразно использовать расчетные методы, позволяющие получить достаточно полное представление о характеристиках ЛЛ при широком варьировании условий разряда Современный уровень развития вычислительной техники позволяет при проведении расчетных исследований максимально полно учитывать физические процессы, происходящие в плазме положительного столба (ПС) ЛЛ При проведении комплекса экспериментально- расчетных исследований необходимо исследовать характеристики ПС и ЛЛ в целом при различных условиях эксплуатации и вариантах питания ЛЛ

Целью работы является проведение экспериментальных и расчетных исследований характеристик разряда ЛЛ уменьшенного диаметра для разработки новых перспективных ЛЛ и разрядных комплектов Для достижения поставленной цели необходимо решить комплекс следующих задач

- разработка и создание экспериментальных установок для исследования электрических и светотехнических характеристик положительного столба и ЛЛ в целом (отличающихся диаметром трубки, наполнением) при изменении

Л )

условий их питания (частоты, формы, величины разрядного тока и температуры окружающей среды)

- усовершенствование математической модели (ММ) для более полного учета особенностей плазмы ЛЛ, проведение многовариантных расчетных исследований микро- и макрохарактеристик ПС с максимальным учетом процессов в плазме ПС ЛЛ,

- исследование традиционных и перспективных режимов питания,

- изучение особенностей разряда в РТ малого диаметра при наиболее эффективных режимах питания новых типов ЛЛ

Объектом исследования являлись экспериментальные и серийно выпускаемые ЛЛ, особенности математического моделирования и экспериментального исследования характеристик ЛЛ

Методы исследования- экспериментальные методы исследования ЛЛ в условиях, максимально приближенных к условиям работы ЛЛ в осветительных установках,

- методы расчета микро- и макрохарактеристик разряда ПС ЛЛ с максимальным учетом процессов, существующих в ПС ЛЛ уменьшенного диаметра,

- сопоставление полученных расчетных данных с результатами экспериментальных исследований,

- методы статистической обработки экспериментальных данных

Научная новизна:

- принцип построения источника питания экспериментальной установки с высоким выходным сопротивлением,

- усовершенствованная ММ расчета характеристик ПС ЛЛ с максимальным учетом процессов, происходящих в плазме ЛЛ,

- экспериментальное и расчетное исследование характеристик разряда в трубках малого диаметра при изменении режимов питания и условий разряда,

- метод обработки осциллограмм напряжения и тока,

- установление зависимости изменения отношения дифференциального сопротивления ЛЛ к статическому сопротивлению от диаметра РТ,

- метод определения давления паров ртути в ЛЛ

Практическая ценность и реализация результатов работы:

- создана программа расчета характеристик ПС и ЛЛ в целом с максимальным учетом процессов, происходящих в плазме ЛЛ,

- создана экспериментальная установка, позволяющая проводить исследования всех типов ЛЛ при различных режимах питания, отличающихся частотой, формой, величиной разрядного тока,

- разработана экспериментальная установка для исследования температурных зависимостей характеристик ЛЛ в двух режимах - режиме свободной конвекции и режиме фиксированной температуры колбы ЛЛ,

- получены экспериментальные данные, иллюстрирующие поведение разряда в узких РТ при широком варьировании условий режима питания,

- исследована возможность применения питания ЛЛ током с колоколооб-разной формой импульса вместо тока с импульсной формой,

- разработан неразрушающий метод определения давления паров ртути в ЛЛ по ее температурным характеристикам

Научные результаты, выносимые на защиту:

- схема источника тока для безбалластного питания разрядных ламп током любой формы и частоты,

- усовершенствованный метод расчета характеристик плазмы JIJI,

- результаты комплексных экспериментально- расчетных исследований характеристик ПС и ЛЛ в трубках малого диаметра при широком варьировании условий разряда,

- неразрушающий метод определения давления паров ртути в работающей ЛЛ

Апробация работы и публикации. Материалы, вошедшие в диссертационную работу, докладывались и обсуждались на конференциях молодых ученых (г Саранск, 1999 г, 2007 г ), наОгаревских чтениях, проводившихся на базе Мордовского государственного университета имени Н П Огарева (г Саранск, 2001 г, 2003 г, 2006 г, 2007г), на IV Международной светотехнической конференции «Светотехника на рубеже веков достижения и перспективы» (г Вологда, 2000 г), на III Международной научно-технической конференции «Проблемы и прикладные вопросы физики» (г Саранск, 2001 г), на III Всероссийской научно-технической конференции «Светоизлучающие системы Эффективность и применение» (г Саранск, 2001 г), на Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы и перспективы развития отечественной светотехники» (г Саранск, 2002 г, 2006 г, 2007 г), на V Международной светотехнической конференции «Свет и прогресс» (г Санкт-Петербург, 2003 г), на научно-технической конференции «Молодые светотехники России» (г Москва, 2004 г, 2006 г, 2007 г)

По теме диссертации опубликовано 26 работ в сборниках, журналах, тезисах докладов конференций

Структура и объем диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, приложений и актов об использовании результатов работы Общий объем диссертации 160 стр, включающий 40 рисунков и 23 таблицы Список литературы содержит 138 наименований (включая 27 работ автора по теме диссертации, опубликованных к моменту оформления работы)

Содержание работы

Введение. Во введении показана актуальность диссертационной работы, ее научная новизна и практическая ценность, рассмотрена общая направленность, определены объекты и методы исследований, сформулированы основные результаты, выносимые на защиту

1 Состояние разработок и методов исследования люминесцентных ламп в трубках малого диаметра. Анализ существующих разработок в области ЛЛ и ПРА показал, что современным состоянием развития комплекта «ЛЛ-ПРА» является люминесцентная лампа в трубке малого диаметра (<^„,=7-16 мм) с наполнением «ртуть-аргон» и ЭПРА, питающим ЛЛ током синусоидальной формы с частотой/„„=25-50 кГц

Обзор существующих математических моделей разряда ЛЛ показал, что в настоящее время возможен сравнительно полный расчет основных характеристик ПС люминесцентных ламп по существующим замкнутым моделям Однако, ограничения и степень учета реальных процессов, происходящих в ПС, в различных моделях различны, что влияет на результаты расчета, особенно для ЛЛ уменьшенного диаметра Поэтому необходимо усовершенствование ММ с целью более полного учета процессов в ПС и проведения многовариантных расчетов основных характеристик ПС

Однако наибольшую ценность для разработки новых типов ЛЛ имеют экспериментальные данные Экспериментально определенные удельные параметры являются более корректными - для последующего достоверного инженерного использования - по сравнению с таковыми, полученными расчетно-теоретическими способами, т к эксперименты, естественно, проводятся без используемых в расчетных исследованиях допущений, на реальных разрядах, учитывающих влияние люминофора и специфику режима питания, которые не могут быть исчерпывающе учтены при расчетах Несмотря на большое количество экспериментальных исследований характеристик разряда ЛЛ необходимо отметить

- экспериментальные исследования характеристик ПС разряда в трубках малого диаметра недостаточны для установления оптимальных режимов питания и условий работы тонких ЛЛ и проводились только на 50 Гц и на постоянном токе,

- нереальность условий эксперимента (разрядные трубки без люминофора, водяная баня, создание холодной зоны с помощью «башмаков»),

- отсутствие сведений о погрешностях измерений при проведении исследований,

- разработанные в последние десятилетия экспериментальные установки имеют те или иные недостатки, приводящие к искажению экспериментальных данных либо недостаточный частотный диапазон, либо недостаточный выходной ток, либо невозможность глубокого регулирования тока, высокий коэффициент искажения формы тока

Проведенный анализ литературных данных позволил сформулировать цель и задачи работы

2 Разработка методов исследования и экспериментальной установки для изучения разряда в трубках малого диаметра. Важной частью экспериментальной установки является источник питания (ИП) ЛЛ Существенным недостатком всех существующих ИП для исследования ЛЛ является их сравнительно низкое выходное сопротивление (Яеых), так как они конструировались либо как источники напряжения, либо как параметрические стабилизаторы то-

ка Современные ЛЛ, имеющие повышенное отношение дифференциального сопротивления к статическому, а в ряде случаев и более высокие рабочие напряжения, предъявляют к параметрам установки более жесткие требования Поэтому повторение схем ИП существующих установок, рассмотренных в литературном обзоре, для наших исследований признано нецелесообразным Был создан принцип построения источника тока, на основе которого изготовлен источник, позволяющий питать разрядные лампы безбалластно, что исключает возникающие при его использовании трудности

В качестве усилительных элементов были выбраны электровакуумные приборы, обладающие в нашем случае преимуществами перед полупроводниковыми

Как следует из анализа схем включения для получения максимального Явых усилительный элемент должен быть включен по схеме с общей сеткой (ОС) Выбор такой схемы включения благоприятен и с точки зрения расширения полосы пропускания Для согласования этого каскада со стандартными задающими генераторами необходимо иметь еще один каскад, который давал бы усиление по току и мощности Этим требованиям удовлетворяет каскад с общим эмиттером (ОЭ)

Таким образом, наиболее целесообразной структурой плеч источника питания для разрядных ламп должна быть связка «транзистор п-р-п с ОЭ и пентод с ОС», т е гибридный каскад ОЭ-ОС

Для повышения линейности преобразования входного напряжения в выходной ток используется отрицательная обратная связь по току Такая обратная связь легко создается включением линейного резистора в эмиттерную цепь транзистора

Принципиальная электрическая схема ИП экспериментальной установки изображена на рисунке 1

Для анализа влияния параметров элементов гибридного каскада на его

выходное сопротивление (К-^с***'), нами была выведена формула

п гибр ласк п пент пент п транз , ,, пент ц г транз п ОС

Квьасв =К, Кв„ +М М 'Л. , (1)

где Я"1"" - дифференциальное внутреннее сопротивление лампы 6П45С,

- статический коэффициент усиления лампы 6П45С, Д "Г"" = |/Уаэ- внутреннее сопротивление транзистора, \{= Уг, э /У2!Э, где - выходная проводимость биполярного транзистора, У2/э~ статическая крутизна прямой передачи

ппен/н тунранэ тугиар ласк

>< , с уменьшением тока возрастают, следовательно, ■"„«/„

увеличивается, что благоприятно, поскольку с уменьшением тока Яаифф л,1 по модулю также растет

Изготовленный источник питания показал устойчивость в работе, надежность в эксплуатации, хорошее воспроизведение формы входного напряжения

Рисунок 1 - Принципиальная электрическая схема источника питания экспериментальной установки

В целом ИП имеет следующие параметры синусоидальный режим с частотой тока до 200 кГц, импульсный (одно-, двуполярный) режим с частотой тока до 100 кГц и скважностью 2-8, постоянный ток, величина действующего значения разрядного тока лампы в синусоидальном режиме 0,02-0,7 А, в импульсном однополярном и постоянном токе до 1 А Таким образом, собранный источник питания позволяет проводить исследования всех типов современных JIJI в любых режимах, включая режимы темнения

Характерной особенностью работы люминесцентных ламп является зависимость их электрических и светотехнических характеристик от температуры окружающего воздуха Температурные зависимости параметров тонких JIJI отличаются от таковых у JIJI большего диаметра, поэтому в разрабатываемой установке предусмотрена возможность изменения температуры окружающего воздуха Для этого создан специальный блок (рисунок 2) экспериментальной установки, позволяющий проводить исследования JIJI как в режиме свободной конвекции, так и в режиме определенной температуры колбы

Световой поток определялся по яркости, измеренной в центральной части трубки с помощью селенового корригированного фотоэлемента типа ФЭС Для измерения напряжения на JIJI использовался вольтметр электростатической системы типа С-502, класса точности 0,5, с пределом измерений 150 В, с рабочим диапазоном частот от 20 Гц до 5 МГц Величина разрядного тока, проходящего через JIJI, определялась по величине падения напряжения на безындукционном сопротивлении, которое регистрировалось электростатическим вольтметром типа С56 с пределом измерений

6-30 В, при этом сила тока определялась по закону Ома Для измерения мощности JIJI на ВЧ использовался так называемый метод трех приборов, разра-

1,9 - крышки, 2 - теплоизоляция 3 - пластмассовый корпус, 4

- держатели лампы, 5 - диффузное белое покрытие 6 - прозрачное окно, 7- фотоэлемент ФЭС-25, 8 - исследуемая ЛЛ 10

- блок задания температуры воздуха 11 - микротермопары для контроля температуры по длине ЛЛ и температуры воздуха 12 - спираль

Рисунок 2 - Экспериментальная установка для задания тепловых режимов работы ЛЛ и измерения светового потока ЛЛ

ботанный на кафедре источников света Мордовского госуниверситета. Для обработки осциллограмм с целью вычисления коэффициента мощности ЛЛ (к-,), действующих и средних значений /,, использовался модернизированный метод трапеций и предложен новый метод-парабол.

3 Экспериментальное исследование характеристик положительного столба и ламп в разрядных трубках малого диаметра при различных условиях питания. Проведены исследования удельных характеристик ПС и ламп в целом при работе на постоянном токе, при частоте 50 Гц и при повышенной частоте (синусоидальное и импульсное питание с /„,„,=50 Гц-400 кГц), также проведено сравнение зффективностей импульсного и квазиимпульсного режимов питания. Основная особенность проведенных измерений - использование реальных условий работы ЛЛ. Исследования проводились на экспериментальных ЛЛ с четырьмя впаянными на определенных расстояниях друг от друга одинаковыми электродами (рисунок 3), что позволяло в одной разрядной трубке варьировать межэлектродные расстояния, и на серийно выпускаемых ЛЛ в трубках уменьшенного диаметра.

"о.

Рисунок 3 - Экспериментальная ЛЛ с четырьмя электродами

Е, В/см

0,05 0.09 ОЛЗ 0,17 0,21 0,25 А

Рисунок 4 - Зависимость градиента потенциала от величины разрядного тока

Для исследования ЛЛ в трубках малого диаметра были выбраны следующие режимы питания: режим постоянного тока; режим промышленной частоты; режим питания током повышенной частоты; импульсный режим питания.

В работе были получены и проанализированы зависимости градиента потенциала от величины разрядного тока Е=/(1Р) (рисунок 4).

Многочисленными исследователями было установлено, что статическая характеристика ВАХ разряда лучше всего аппроксимируется зависимостью

Е — а 1рр ) Где ¿¡-постоянный коэффициент, р-коэффициент, равный отношению дифференциального сопротивления ЛЛ к ее статическому сопротивлению Поэтому экспериментальные данные были аппроксимированы этой зависимостью Аппроксимация необходима потому, что она позволяет сгладить экспериментальные данные по всей совокупности экспериментальных точек, т к мы априори знаем, что зависимость Е=/(1р) является гладкой функцией, в процессе аппроксимации находится показатель степени р, который имеет большое значение для характеристики разряда, параметр р остается практически неизменным при широком изменении условий разряда, что позволяет назвать его главным электрическим параметром разрядной лампы, поскольку аппроксимация производится методом наименьших квадратов она позволяет определить величину систематической погрешности эксперимента

Анализ полученных кривых показывает, что с уменьшением диаметра разрядной трубки, при прочих равных условиях разряда, коэффициент р по модулю возрастает, что качественно совпадает с данными других исследователей Для разрядной трубки диаметром 7 мм /эф=0,385, для (1рт= 12 мм рср=0,23, для РТ с с!рт= 19 мм рср=0,197, для РТ с с1рт=25 мм рс/)=0,152 Из этого следует, что для стабилизации разряда в тонких трубках надо использовать балласт с большим сопротивлением, чем с широкими разрядными трубками При задачах конструирования ЛЛ малого диаметра для источника низкого напряжения малых значений напряжения на ЛЛ можно добиться увеличением тока, в то время как в широких разрядных трубках это не приведет к значительному уменьшению напряжения ЛЛ

Были получены зависимости градиента потенциала от частоты питающего тока Е=/(/ии^ С ростом частоты питания, начиная с 50 Гц, градиент потенциала уменьшается вследствие уменьшения скорости деионизации плазмы, а после достижения минимума при 800-1000 Гц градиент потенциала снова начинает возрастать Режим работы ЛЛ в диапазоне частот от 50 Гц до примерно 10 кГц можно считать переходным режимом, при котором характеристики разряда заметно изменяются с изменением частоты

В процессе определения удельных электрических характеристик разряда была получена представляющая практический интерес зависимость коэффициента мощности лампы от диаметра трубки и частоты питающего тока

Наблюдается сдвиг максимума светового потока и световой отдачи от температуры холодной зоны в сторону больших температур при уменьшении диаметра трубки Так для трубки диаметром 25 мм максимум кривой зависимости Ф,=/(1^ соответствует примерно /гз=43 °С (ря/=7,64 10"3 мм рт ст), для трубки диаметром 19 мм - /„=48 °С (рцг~ 11 10"3 мм рт ст), для трубки диаметром 12 мм - /„=53 "С (рн*= 15,7 10"3 мм рт ст)

Максимумы зависимостей Е=/(1Х) (рисунок 5) по сравнению с Ф,=/(1Х)) сдвинуты в область меньших температур примерно на 5 °С

Световая отдача в трубке диаметром 25 мм имеет максимум при 1ХЗ=6О "С, по мере уменьшения радиуса трубки максимум смещается в сторону больших температур (рисунок 6)

Е, В/см

25 30 35 40 45 50 55 60 65 70"С Рисунок 5 - Зависимость градиента потенциала от температуры холодной зоны

2,2 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6

Цш: , О е

РА 53 Я 1 4 *рп =1 м

=0, 17 А,

V / ггл

' *рт -Ь

■г- 53? 1рт =2: м м

м ? /

11 / -

„„ „„ „„ „„

25 30 35 40 45 50 55 60 65 пЬ

°С

Рисунок 6 - Зависимость световой отдачи от температуры холодной зоны

Были определены зависимости градиента потенциала от давления аргона в тонкой трубке при различных режимах питания Полученные зависимости Е от давления наполняющего газа являются относительно слабыми

4 Расчетные исследования микро- и макрохарактеристик положительного столба люминесцентных ламп в трубках малого диаметра. Для наиболее полного изучения плазмы ПС в разрядных трубках малого диаметра (Ярт<1 см) необходимо проведение как экспериментальных исследований, так и расчетного моделирования плазмы ПС, при широком варьировании условий разряда Проведение комплекса экспериментально- расчетных исследований позволяет получить полный набор данных, необходимых для выбора оптимальных вариантов тонких ЛЛ

Из анализа методов расчетного исследования плазмы ПС разряда низкого давления в смеси паров ртути с инертным газом следует, что одной из ММ, в которых наиболее полно учтены реальные физические процессы, происходящие в разряде ПС, явтяется модель, разработанная в Мордовском госуниверситете

В ряде работ, рассмотренных в литературном обзоре, авторами высказывалась необходимость при моделировании плазмы ПС разряда низкого давления в смеси паров ртути с инертным газом учитывать следующее

- при составлении уравнений баланса образования и разрушения возбужденных атомов на энергетических уровнях ртути необходимо рассматривать переходы с участием уровней 7*5/, б3О/ 2 з,

- расчет эффективной вероятности вылета фотонов из объема РТ необходимо проводить с учетом фойхтовского контура спектральных линий и изотопного состава ртути,

- учитывать характеристики люминофоров и люминофорных покрытий, что позволит получать светотехнические характеристики рассчитываемых ЛЛ

Нами были внесены эти замечания в рассматриваемую модель, что позволило более полно учитывать процессы, происходящие в плазме ПС Так как в условиях работы ЛЛ форма линий резонансного излучения определяется совместным действием допплеровского и ударного уширений, вероятность выхода излучения рассчитывается при предположении фойхтовского профиля линий Для фойхтовского профиля простой линии использована аппроксимация численного решения для вероятности выхода фотонов с оси трубки радиуса Л, полученная в диссертации Н Н Безуглова Вероятность вылета фотонов с оси трубки с учетом сверхтонкой структуры линий 253,7 нм и 184,9 нм определялась по формуле

л = (2)

7 = 1

где - вероятность выхода фотонов из плазмы (с оси трубки) для _/-й компоненты линии,

У, - концентрация _|-го изотопа ртути, п/=6 и 8 для /=253,7 нм и 184,9 нм

КПД резонансного излучения при расчете с учетом фойхтовского профиля спектральной линии на 5 % превышает результаты расчета при одинаковых условиях разряда г]рез с допплеровском контуром спектральных линий 253,7 нм и 184,9

Расчет светового потока с единицы длины ПС проводился по данным о характеристиках люминофоров и лучистых потоках линий (с учетом отражения от люминофорного слоя)

Расчетные исследования заключались в определении влияния на основные характеристики плазмы ПС ламп уменьшенного диаметра изменения основных параметров разряда, условий питания и характеристик люминофорного слоя

Были выполнены расчетные исследования характеристик ПС и ЛЛ в целом при следующих условиях разряда ^„,=0,3-1,2 см, рАг=266-1064 Па, /7^=0,25 Па (25 °С) - 4,7 Па (65 °С), /,,=0,05-0,25 А Были выбраны следующие режимы питания постоянный ток, синусоидальный ток с частотой

13

/Шт=0,05-100 кГц, ток с прямоугольной формой импульса и частотой /юи=0,05-100 кГц и скважностью С=2-8

Было исследовано влияния частоты питающего тока на характеристики ЛЛ Переход к разрядным трубкам малого диаметра вызывает изменение представлений о влиянии ВЧ на эффективность разряда ЛЛ Так, если в широких разрядных трубках (Лт/,=1,3-1,8 см) переход на ВЧ питание вызывает повышение црег и приближение его к црез на постоянном токе, то в тонких РТ (Л„,,,=0,4-0,8 см ) переход на ВЧ уменьшает г;р„ по сравнению с частотой 50 Гц и тем более по сравнению с постоянным током

Полученные расчетные данные позволили объяснить экспериментальные зависимости на основе поведения микрохарактеристик разряда, определяющих макрохарактеристики, которые определялись экспериментами

Сравнение расчетных и экспериментальных зависимостей Ф,=/((хз) показывает, что разница между ними возрастает с уменьшением или увеличением tX3 относительно максимумов Положение максимумов расчетных и экспериментальных зависимостей (определенных в предыдущем разделе) отличаются не более, чем на 5 °С

Зависимость Е от давления паров ртути носит сложный характер Как эксперимент, так и расчет показывают наличие максимума зависимости E=f(pHg) В трубках радиусом 0,9 см и 1,2 см в районе максимума теоретической зависимости E=f(png) расчетные и экспериментальные данные практически совпадают, разница составляет не больше 4 % Экспериментальные зависимости E=f(png) в отличие от теоретических не имеют ярко выраженного максимума, при увеличении температуры холодной точки с 30 °С до температуры максимума зависимости Е=/(рц%),значения ¿'увеличиваются примерно на 7 %

С ростом тока градиент потенциала уменьшается вследствие роста пе и скорости ионизации Расчеты, как и эксперименты, показывают, что при одинаковых условиях разряда наибольшее значение Е наблюдается при 50 Гц

Полученные расчетные зависимости характеристик ПС от условий разряда качественно совпадают с результатами экспериментальных исследований, однако наблюдается некоторое количественное расхождение результатов, которое увеличивается с уменьшением диаметра РТ, что может быть связано с тем, что при создании этой модели принимались упрощения, допустимые только для широких РТ

5 Некоторые практические аспекты диссертационной работы

В данной главе проводятся исследования характеристик ЛЛ малого диаметра при изменении условий работы и режимов питания Исследовались следующие типы ламп ЛЛ Philips TL'5' НЕ 14W с dpn,= 16 мм, ЛЛ, изготовленные в ОАО «Лисма-ВНИИИС» с dpm= 16 мм, конструкция которых подобна ЛЛ Philips TL'5'НЕ 14W, обычная 13 Вт ЛЛ с ^„,=16 мм

Анализ осциллограмм напряжения на 50 Гц в трубках разного диаметра показывает, что с уменьшением диаметра РТ увеличивается прогиб кривой u,=f(t), что приводит к уменьшению к, Поэтому для получения такой же мощности лампы, что и в широкой трубке, необходимо увеличивать ток, а это приведет к снижению световой отдачи JUI и срока службы Начиная с частоты 2-3 кГц коэффициент мощности приближается к 1

Вследствие большего наклона зависимости U, =/(1р) в тонких JIJI, лампы малого диаметра выгоднее питать малым током, т к с увеличением тока мощность лампы растет медленнее, чем в широких трубках

Также были исследованы зависимости характеристик ЛЛ уменьшенного диаметра от температуры окружающего воздуха (toe) Зависимости напряжения и мощности ЛЛ, имеющих холодную точку за электродом (Philips TL'5' НЕ 14W и ЛЛ, изготовленные в ОАО «Лисма-ВНИИИС»), от температуры окружающего воздуха имеют максимум при toe=27-32 °С У обычной 13 ВТ ЛЛ эти зависимости в исследуемом диапазоне температур имеют падающий характер Максимум кривой зависимости 0,n=f(toJ у ЛЛ с фиксированной холодной точкой находится в районе /„„=3 5 °С, у обычной 13 Вт ЛЛ максимум при /«,=25 °С Световая отдача ламп Philips TL'5' НЕ 14W и ЛЛ, изготовленных во ВНИИИС имени А Н Лодыгина, имеет максимум при /„„=40-45 °С, и при дальнейшем увеличении /а, снижается незначительно, в то время как при уменьшении температуры спад световой отдачи значителен

Импульсные ЭПРА теоретически могут обладать меньшими потерями по сравнению с остальными ЭПРА, т к в них отсутствует балластный дроссель, в котором происходят основные потери Импульсные ЭПРА будут помимо малых потерь обладать очень малым весом и объемом, так как могут быть изготовлены в виде одной микросхемы Однако импульсные ВЧ ЭПРА с прямоугольной формой тока не получили распространения вследствие их электромагнитной несовместимости с другими устройствами, т к они создают широкий спектр помех большой интенсивности Наименьшим спектром среди импульсных сигналов обладает импульс колоколообразной формы (импульс Гаусса) Нами была исследована возможность применения вместо импульса с прямоугольной формой импульса с колоколообразной формой, который создает меньше помех Импульсный и квазиимпульсный режимы питания мы считали энергетически подобными, когда они имеют равные значения удельной мощности ПС Изменение удельной мощности осуществлялось в импульсном режиме путем изменения значения скважности, в квазиимпульсном режиме - коэффициента формы тока (Кф), который определяется по формуле к,/,=/,//с;; Коэффициент формы тока импульсного режима питания определяется по формуле Кф=1<//1р= \[с Световая отдача ПС (ijni) при импульсном питании превышает в исследованном диапазоне изменения кф световую отдачу при квазиимпульсном питании С увеличением К/, (уменьшением удельной мощности) обо-

их режимов питания световая отдача уменьшается (рисунок 7) С увеличением кф (скважности) квазиимпульсного и импульсного режима питания градиент потенциала уменьшается (рисунок 8) Значения Е при импульсном питании превышают значения градиента потенциала при квазиимпульсном питании > е

'¡по о < i 60 -,-

155

Е, В/см

150

145

140 Н

135

130

125

120

115

17 А

7„™=20к-Гц

d,m=12 •

"V

=19 мм

-—— импульсное питание— -- квазиимпульспое путань

0,6

■ квазЬимпульсАое питание

fill

0,16 0,19 0,22 0,25 0,28 0,31 0 34 , 2 Кф

Г/ст, Вт/см

Рисунок 7 - Зависимость световой отдачи Рисунок 8 - Зависимость градиента неположительного столба от удельной тенциала положительного столба от ко-мощности ПС эффициента формы тока лампы

Часто при исследованиях люминесцентных ламп остается неизвестным давление паров ртути внутри работающей ЛЛ Нами разработан метод, позволяющий определять давления паров ртути в работающей ЛЛ по ее температурным характеристикам Суть метода состоит в следующем

В момент включения (точка 1, рисунок 9) световой поток ЛЛ (Ф"/") соответствует Ря7 •> который определяется температурой окружающего воздуха (С =С ) После включения ЛЛ, разряд нагревает холодную точку и определяемое ею давление паров ртути увеличивается Это происходит до тех пор, пока не уравновесятся процессы нагрева структуры ЛЛ и охлаждение ее окружающей средой После этого наступает стабилизация параметров ЛЛ (точка 2), при этом световой поток ЛЛ (Ф,'"") определится установившейся температурой холодной точки внутри колбы ЛЛ ='„, +А/), которая будет зависеть от конструкции ЛЛ, величины разрядного тока и т д М остается постоянной при изменении температуры окружающего воздуха и определяется только конструкцией ЛЛ и значением разрядного тока ЛЛ Как видно, узнав Дг мы сможем определить /"„"' и по ней вычислить Рн™ Способ определения Д; состоит в сае-

дующем. После того как ЛЛ разогрелась и её характеристики стабилизировались (при /^согЫ), начинаем уменьшать температуру окружающего воздуха до тех пор, пока световой поток ЛЛ не будет равен Ф, в начальный момент включения (ф^'"уме" =ф"°ч). В этот момент уменьшенная температура холодной точки С""-'""" =С (точка 3). Таким образом, по уменьшенной температуре окружающего воздуха (СГ" ) когда ф™"™'" и начальной температуре окружающего воздуха (С") можно определить А/ по формуле Д/=СГ-'Г"'- Зная Д/, можно определить ¡хт (р^™ ) при любой температуре 1„

1,10 1,00 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00

Рисунок 9 - Метод определения давления паров ртути в работающей ЛЛ по её температурной характеристике

Таким образом, в данной главе поставлены и решены актуальные вопросы связанные с практическим использованием ЛЛ в тонких трубках. Показано, что более экологичный квазиимпульсный режим менее эффективен по сравнению с импульсным для ЛЛ малого диаметра, что должно быть учтено при его практической реализации.

Ф „ о. е.

\ <2 я

& ; V 5 ! ( ф ус/ч умен ^ у /' нач. Н?

Риг! / 2

/ , 2

ф.иЫул«» / / £- ф""" нач. ф, рГ

7 Рщ \ \

/

1 |

0 20 " 40 60 "* "" 80 1ив, "С

Заключение

1 Выявлена недостаточность экспериментальных данных о характеристиках разряда люминесцентных ламп в трубках малого диаметра, нереальность условий при выполнении ранее проведенных исследований Анализ конструкций источников питания установок показал, что они имеют недостатки, исключающие их применение в наших исследованиях

2 Создана универсальная оригинальная экспериментальная установка для определения электрических и светотехнических параметров JIJI при широкой вариации условий работы, имеющая источник питания, позволяющий безбал-ластно питать экспериментальные JIJI током произвольной формы, частоты, величины и который был использован в наших исследованиях

3 Экспериментально определены основные удельные характеристики ПС и серийно выпускаемых ЛЛ в трубках малого диаметра в различных режимах питания (постоянный ток, ток синусоидальной формы с частотой 50 Гц и 25 кГц и симметричный двуполярный импульсный ток с частотой 25 кГц и С=2) при варьировании значения разрядного тока и изменении температуры окружающего воздуха

4 Установлено, что с уменьшением диаметра разрядной трубки при всех прочих равных условиях дифференциальное сопротивление разряда растет непропорционально быстро

5 На основе анализа осциллограмм установлено, что с уменьшением диаметра разрядной трубки ухудшается стационарность плазмы, таким образом подтвержден тезис о непригодности режима 50 Гц для питания JIJI малого диаметра

6 Получены температурные зависимости электрических и светотехнических характеристик разряда ПС и JIJI в трубках малого диаметра Максимумы зависимостей E=f(txJ и U,=f(t04) по сравнению с Ф,=/(У и 0,=f(tolJ сдвинуты в область меньших температур примерно на 5 °С Световая отдача JIJI с холодной точкой с увеличением tm относительно максимума снижается незначительно, в то время как при уменьшении температуры спад световой отдачи значителен

7 Усовершенствована математическая модель расчета параметров положительного столба разряда в смеси паров ртути с аргоном с целью максимального учета процессов происходящих в плазме положительного столба J1JI Проведены многовариантные расчетные исследования о зависимости градиента потенциала, КПД излучения резонансных линий 185 и 254 нм и других характеристик ПС при изменении режима питания и параметров наполнения

8 Усовершенствованная математическая модель качественно верно описывает поведение характеристик плазмы разряда люминесцентных ламп при изменении условий разряда

9 Полученный широкий набор экспериментально-расчетных результатов данной работы может быть использован специалистами при изучении ртутного

разряда, конструировании и совершенствовании люминесцентных ламп малого диаметра

10 Определены и сопоставлены эффективности импульсного и квазиимпульсного режима питания Установлено, что световая отдача JIJI и Е при импульсном питании больше (на =10 %), чем при квазиимпульсном С увеличением коэффициента формы тока (скважности) световая отдача и градиент потенциала в обоих режимах уменьшаются, при этом ход этих зависимостей подобен

11 Разработан неразрушающий метод определения давления паров ртути в работающей JIJI по ее температурным характеристикам

Основное содержание диссертационной работы изложено в следующих публикациях

1 Охонская, Е В Сравнение параметров разряда в широких и узких трубках в режиме промышленной частоты и повышенной частоты /ЕВ Охонская, А В Пантелеев // IV конференция молодых ученых (19-23 апреля 1999г) Научные труды в 3 частях Часть И (Медицина Естественные и технические науки) - Саранск СВМО, 1999 - С 208-209

2 Охонская, Е В Характеристики разряда в супертонких высокочастотных люминесцентных лампах /ЕВ Охонская, А В Пантелеев // Светотехника на рубеже веков достижения и перспективы Тезисы докладов IV международной светотехнической конференции - Вологда, 2000 - С 122-123

3 Охонская, Е В КПД разряда низкого давления в зависимости от частоты для супертонких люминесцентных ламп /ЕВ Охонская, А В Пантелеев // Естественно-технические исследования теория, методы, практика (Межвуз сборник научных трудов) - Вып 1 - Саранск СВМО, 2000 - С 22-23

4 Охонская, Е В Характеристики разряда в тонких и супертонких люминесцентных лампах /ЕВ Охонская, А В Пантелеев, В К Самородов // Светотехника -2000 -№5 -С 21-22

5 Охонская, Е В Влияние учета комбинированности контура резонансных линий на характеристики разряда низкого давления люминесцентных ламп /ЕВ Охонская, А В Пантелеев // Светоизлучающие системы Эффективность и применение Сб науч тр III Всерос науч -техн конф / Под ред проф JI В Абрамовой - Саранск Изд-воМордов ун-та,2001 -С 86-91

6 Охонская, Е В Зависимость потока излучения и КПД разряда низкого давления люминесцентных ламп от давления паров ртути /ЕВ Охонская, А В Пантелеев // Светоизлучающие системы Эффективность и применение Сб науч тр III Всерос науч -техн конф / Под ред проф JIВ Абрамовой - Саранск, Изд-во Мордов ун-та, 2001 -С 91-94

7 Охонская, Е В Зависимость потока излучения и КПД разряда низкого давления люминесцентных ламп от давления паров ртути /ЕВ Охонская, А В

Пантелеев // Материалы научной конференции "XXX Огаревские чтения" (естественные и технические науки) -Саранск Ковылк тип , 2001 - С 126-129

8 Охонская, Е В Изменение параметров разряда современных люминесцентных ламп при переходе на ВЧ питание / Е В Охонская, А В Пантелеев // Фундаментальные и прикладные проблемы физики Тезисы докладов III международной научно-технической конференции (Саранск, 6-8 июня 2001 г) / Подред В К Свешникова,Мордов гос пед ин-т - Саранск,2001.-С54

9 Охонская, Е В Влияние условий разряда на электрокинетические характеристики положительного столба в супертонких разрядных трубках / Е В Охонская, А В Пантелеев // Проблемы и перспективы развития отечественной светотехники Сб науч тр Всерос науч -техн конф / Под ред проф JIB Абрамова -Саранск СВМО,2002 -С 115-118

10 Пантелеев, А В Установка для измерения параметров люминесцентных ламп в тонких трубках при различных режимах питания / А В Пантелеев // XXXI Огаревские чтения Материалы науч конф Ч 3 Технические науки / Сост О И Скотников, Отв за вып В Д Черкасов - Саранск Изд-во Мордов ун-та,2003.-С 30-33

11 Охонская, Е В Математическая модель (ММ) для расчета электрокинетических и оптических характеристик разряда низкого давления (РИД) в смесях паров ртути с инертным газом /ЕВ Охонская, А В Пантелеев, В К Самородов // Тезисы докладов V международной светотехнической конференции "Свет и прогресс" - Санкт-Петербург, 2003 - С 206-207

12 Охонская, Е В Упрощенная математическая модель ртутного разряда низкого давления для расчета характеристик современных люминесцентных ламп /ЕВ Охонская, А В Пантелеев, В К Самородов // Тезисы докладов V международной светотехнической конференции "Свет и прогресс" - Санкт-Петербург, 2003 - С 207-209

13 Охонская, Е В Экспериментальная установка для исследования параметров современных люминесцентных ламп /ЕВ Охонская, А В Пантелеев, В К Самородов // Тезисы докладов V международной светотехнической конференции "Свет и прогресс" - Санкт-Петербург, 2003 - С 209-210

14 Охонская, ЕВ Зависимость параметров тонких люминесцентных ламп от режима питания /ЕВ Охонская, А В Пантелеев, В К Самородов // Сборник тезисов докладов на научно-технической конференции «Молодые светотехники России» / Под ред АЕ Атаева- Москва Вигма, 2004 -С 85-86

15 Охонская, ЕВ Зависимость параметров тонких люминесцентных ламп от температуры окружающей среды /ЕВ Охонская, А В Пантелеев, В К Самородов // Сборник тезисов докладов на научно-технической конференции «Молодые светотехники России» / Под ред А Е Атаева- Москва Вигма, 2004 - С 86-88

16 Охонская, ЕВ Разработка источника питания для моделирования и исследования параметров люминесцентных ламп при различных режимах пи-

тания / Е В Охонская, А В Пантелеев, В К Самородов // Проблемы и перспективы развития отечественной светотехники, электротехники и энергетики Сб науч тр III Всерос науч -техн конф / Под ред Л В Абрамовой Изд-во Мордов ун-та - Саранск, 2006 - С 70-71

17 Пантелеев, А В Источник тока для задания произвольных режимов питания при исследованиях люминесцентных ламп / А В Пантелеев, В К Самородов // Сборник тезисов докладов на научно-технической конференции «Молодые светотехники России» / Под ред АЕ Атаева- Москва Вигма, 2006 -С 27-29

18 Охонская, Е В Усовершенствованная математическая модель для расчету характеристик плазмы люминесцентных ламп / Е В Охонская, А В Пантелеев // Сборник тезисов докладов на научно-технической конференции «Молодые светотехники России» / Под ред АЕ Атаева - Москва Вигма,

2006 -38-40

19 Охонская, Е В Исследование характеристик разряда в узких трубках / / Е В Охонская, А В Пантелеев, В К Самородов // Сборник тезисов докладов на научно-технической конференции «Молодые светотехники России» / Под ред А Е Атаева - Москва Вигма, 2006 - С 97-99

20 Охонская, Е В Экспериментальная установка для моделирования ВЧ режимов питания люминесцентных ламп /ЕВ Охонская, А В Пантелеев, В К Самородов // XXXV Огаревские чтения Материалы науч конф / Сост О И Скотников - Саранск Изд-во Мордов ун-та, 2007 -С 229-231

21 Пантелеев, А В Исследование характеристик АЛЛ мощностью 20 Вт / А В Пантелеев, А А Дурдаев, Е А Карасев, А С Федоренко , сост О В Бояркина, О И Скотников // Материалы XII научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов Мордовского госуниверситета имени НП Огарева - Саранск Изд-во Мордов ун-та, 2007 - С 172-176

22 Охонская, Е В Метод определения давления паров ртути в работающей люминесцентной лампе /ЕВ Охонская, А В Пантелеев, В К Самородов // Проблемы и перспективы развития отечественной светотехники Сб науч тр V Всерос науч -техн конф / Под ред Л В Абрамовой - Саранск СВМО,

2007 -С 55-56

23 Охонская, Е В Зависимость градиента потенциала от величины и рода разрядного тока / ЕВ Охонская, А В Пантелеев, В К Самородов, Л В Цыганова , под ред Л В Абрамовой // Проблемы и перспективы развития отечественной светотехники Сб науч тр V Всерос науч -техн конф - Саранск СВМО, 2007 - С 64-66

24 Охонская, Е В Сравнение эффективностей разрядов ПС при импульсном и квазиимпульсном режиме питания /ЕВ Охонская, А В Пантелеев, В К Самородов // Проблемы и перспективы развития отечественной светотехники Сб науч тр V Всерос науч -техн конф / Под ред Л В Абрамовой - Саранск СВМО, 2007 - С 92-94

25 Охонская, Е В Исследование градиента потенциала в узких трубках /ЕВ Охонская, А В Пантелеев // Сборник тезисов докладов на научно-технической конференции «Молодые светотехники России» / Под ред АЕ Атаева- Москва Вигма,2007 -С 30-32

26 Охонская, Е В Метод определения давления паров ртути в работающей люминесцентной лампе по ее температурным характеристикам / Е В Охонская, А В Пантелеев // Сборник тезисов докладов на науч -технической конференции «Молодые светотехники России» / Под ред АЕ Атаева-Москва Вигма, 2007 - С 41-43

27 Пантелеев, А В Разработка метода определения температуры холодной точки в работающей люминесцентной лампе // XXXVI Огаревские чтения Материалы науч конф / Сост О И Скотников - Саранск Изд-во Мордов унта, 2008 - С 53-54

Бумага офсетная Формат 60 х 84 1/16 Гарнитура Тайме Печать способом ксерографии Уел печ л 1, 39, Уч -изд л 39,62 Тираж 100 экз Заказ №1

Отпечатано с оригинал-макета заказчика в Центре полиграфических услуг «Прогресс» 430000, г Саранск, ул Б Хмельницкого, 33 Тел (8342) 21-08-42

Список основных условных обозначений и сокращений.

Введение.

1 Состояние разработок и методов исследования люминесцентных ламп в трубках малого диаметра.

1.1 Современное развитие комплекта «ЛЛ-ПРА».

1.2 Методы и результаты расчетных исследований характеристик положительного столба люминесцентных ламп.

1.3 Экспериментальные методы и результаты исследований люминесцентных ламп в трубках малого диаметра.

1.3.1 Зависимость характеристик положительного столба от условий разряда.

1.3.2 Влияние режима питания на характеристики люминесцентных ламп.

1.3.3 Установки для проведения экспериментальных исследований люминесцентных ламп.

1.4 Выводы и задачи работы.

2 Разработка методов исследования и экспериментальной установки для изучения разряда в трубках малого диаметра.

2.1 Источник питания экспериментальных люминесцентных ламп.

2.2 Блок задания температурных режимов работы исследуемых люминесцентных ламп.

2.3 Измерение характеристик люминесцентных ламп при различных условиях работы.

2.3.1 Измерение световых характеристик люминесцентных ламп.

2.3.2 Измерение электрических характеристик люминесцентных ламп.

2.3.3 Методы обработки осциллограмм.

2.4 Выводы по главе.

3 Экспериментальное исследование характеристик положительного столба и ламп в разрядных трубках малого диаметра при различных условиях питания.

3.1. Зависимость удельных характеристик положительного столба от условий питания.

3.1. Выбор режимов питания для исследования экспериментальных ламп.

3.2 Зависимость градиента потенциала от величины, рода и частоты разрядного тока.

3.3 Зависимость характеристик положительного столба люминесцентных ламп от наполнения.

3.4 Выводы по главе.

4 Расчётные "исследования микро- и макрохарактеристик положительного столба люминесцентных ламп в трубках малого диаметра.

4.1 Совершенствование математической модели положительного столба люминесцентных ламп.

4.2 Сравнительная оценка основных характеристик положительного столба люминесцентных ламп с малым диаметром трубки.

4.2.1 Зависимость параметров положительного столба от наполнения разрядной трубки.

4.2.2 Зависимость параметров положительного столба люминесцентных ламп в тонких трубках от режима питания.

4.3 Выводы по главе.

5 Некоторые практические аспекты диссертационной работы.

5.1 Влияние режима питания на характеристики люминесцентных ламп малого диаметра.

5.2 Зависимость характеристик люминесцентных ламп малого диаметра от наполнения.

5.3 Сравнение эффективностей разрядов положительного столба при импульсном и квазиимпульсном режиме питания.

5.4 Метод определения давления паров ртути в работающей люминесцентной лампе.

5.5 Выводы по главе.

В последние годы за рубежом для освещения в основном применяются осветительные приборы с люминесцентными лампами (ЛЛ) малого диаметра. ЛЛ данного типа имеют диаметр колбы (¿4) меньше 20 мм, выпускаются в форме обычных линейных ЛЛ и компактных люминесцентных ламп (КЛЛ). Наиболее широкое распространение для общего освещения в мире получают ЛЛ типа Т5 (¿4=16 мм), обладающие повышенной световой отдачей (105 лм/Вт), пониженным спадом светового потока к концу срока службы и важным с точки зрения экологии преимуществом — малым содержанием ртути. Доля ЛЛ типа Т5 в Германии и Великобритании составляет 30 %, в США — 40 %, в Швеции 70 % от объема всех выпускаемых ЛЛ [1]. Применение ЛЛ с уменьшенными размерами приводит: к снижению расхода материалов на производство ЛЛ и светильников, которые могут иметь существенно меньшие габариты; повышению эффективности световых приборов, благодаря? более высокому КПД и возможности обеспечить требуемые кривые силы света с помощью зеркальной и призматической оптики, значительно лучше работающей с лампами меньшего размера светящего тела. Нужно отметить, что новые типы ЛЛ предназначены только для работы с электронными высокочастотными ПРА (ЭВЧПРА), обеспечивающие: повышение световой отдачи и увеличения срока службы ЛЛ; отсутствие пульсации светового потока; функцию регулирования светового потока для комфортного освещения и экономии электроэнергии; уменьшение расходов дефицитных металлов, применяемых при производстве электромагнитных ПРА. Применение ЛЛ типа Т5 с электронными ПРА приводит к повышению КПД использования электроэнергии до 80 %, по сравнению с комплектом «ЛЛ типа Т8 (¿4=26 мм) - электромагнитный ПРА» [2].

Для целей подсветки все чаще стали применяться новые малогабаритные супертонкие ЛЛ (СТЛЛ) с диаметром разрядной трубки 7 мм. Размеры этих ЛЛ открывают разработчикам и дизайнерам различных приборов, оборудования и светильников широкие возможности для использования люминесцентного освещения или подсветку там, где это было невозможно ранее из-за габаритов стандартных люминесцентных ламп.

Сообщая о достоинствах новых комплектов «ЛЛ-ЭПРА», фирмы изготовители не публикуют конструкторские и технические особенности новых ЛЛ и ЭПРА. С целью изучения особенностей разряда низкого давления (НД) в смеси паровгртути и инертного газа в узких разрядных трубках (РТ) необходимо проведение комплекса теоретических и экспериментальных исследований. Современный^ уровень развития вычислительной-техники позволяет при проведении расчетных исследований максимально полно-учитывать/физические процессы, происходящие в плазме положительного столба (ПС) ЛЛ. При проведении экспериментов необходимо исследовать характеристики ПС и Л Л в. целом при различных вариантах нетрадиционного питания ЛЛ: высокочастотное синусоидальное питание с частотой' (/пит) до 100 кГц; импульсное питание с / до-100 кГц и скважностью (С) до ,10.

Актуальность темы диссертации определяется необходимостью всестороннего исследования, характеристик новых типов ЛЛ при.-широком варьировании условий разряда.

Целью работы является-проведение экспериментальных и расчетных исследований характеристик разряда ЛЛ уменьшенного диаметра для разработки новых перспективных ЛЛ и разрядных комплектов. Для. достижения поставленной цели необходимо решить комплекс следующих задач:

- разработка и создание экспериментальных установок, для исследования электрических и светотехнических характеристик положительного столба и ЛЛ в целом (отличающихся диаметром трубки, наполнением) при изменении условий, их питания (частоты, формы, величины разрядного1 тока и температуры окружающей среды):

- усовершенствование математической модели (ММ) для более полного учета особенностей плазмы ЛЛ, проведение многовариантных расчетных исследований микро- и макрохарактеристик ПС с максимальным учетом- процессов в плазме ПС ЛЛ;

- исследование традиционных и перспективных режимов питания;

- изучение особенностей разряда в РТ малого диаметра при наиболее эффективных режимах питания новых типов ЛЛ.

Объектом исследования являются экспериментальные и серийно выпускаемые ЛЛ; особенности математического моделирования и экспериментального исследования характеристик ЛЛ.

Методы исследования:

- экспериментальные методы исследования ЛЛ в условиях, максимально приближенных к условиям работы ЛЛ в осветительных установках;

- методы расчета микро- и макрохарактеристик разряда ПС ЛЛ с максимальным учетом процессов, существующих в ПС ЛЛ в трубках малого диаметра;

- сопоставление полученных расчетных данных с результатами экспериментальных исследований;

- методы статистической обработки экспериментальных данных.

Научная новизна:

- принцип построения источника питания экспериментальной установки с высоким выходным сопротивлением;

- усовершенствованная ММ расчета характеристик ПС ЛЛ с максимальным учетом процессов происходящих в плазме ЛЛ;

- экспериментальное и расчетное исследование характеристик разряда в трубках малого диаметра при изменении режима питания и условий разряда;

- метод обработки осциллограмм напряжения и тока;

- установление зависимости изменения отношения дифференциального сопротивления ЛЛ к статическому сопротивлению от диаметра РТ;

- метод определения давления паров ртути в ЛЛ;

Научные результаты, выносимые на защиту:

- схема источника тока для безбалластного питания разрядных ламп током любой формы и частоты;

- усовершенствованный метод расчета характеристик плазмы ЛЛ;

- результаты комплексных экспериментально- расчетных исследований характеристик ПС и JIJI в трубках малого диаметра при широком варьировании условий разряда;

- неразрушающий метод определения давления паров ртути в работающей J1JL

Практическая ценность и реализация результатов работы:

- создана программа расчета характеристик ПС и JIJI в целом с максимальным учетом процессов происходящих в плазме JIJI;

- создана экспериментальная установка, позволяющая проводить исследования всех типов JIJI при различных режимах питания отличающихся частотой, формой, величиной разрядного тока;

- разработана экспериментальная установка для исследования температурных зависимостей характеристик JIJI в двух режимах — режиме свободной конвекции и режиме фиксированной температуры колбы JIJI;

- получены экспериментальные данные, иллюстрирующие .поведение разряда в узких РТ при широком варьировании условий режима питания;

- исследована возможность применения питания JIJI током с колоколообг разной формой импульса вместо тока с импульсной формой;

- разработан неразрушающий метод определения давления паров ртути в JIJI по её температурным характеристикам.

Апробация результатов работы:

Материалы, вошедшие в диссертационную работу, докладывались и обсуждались: на IV конференции молодых ученых (г. Саранск, 1999 г.); на 0га-ревских чтениях, проводившихся на базе Мордовского государственного университета имени Н.П. Огарева (г. Саранск, 2001 г., 2003 г., 2006 г., 2007 г.); на IV международной светотехнической конференции «Светотехника на рубеже веков: достижения и перспективы» (г. Вологда, 2000 г.); на III Международной научно-технической конференции «Проблемы и прикладные вопросы физики» (г. Саранск, 2001 г.); на III Всероссийской научно-технической конференции «Светоизлучающие системы. Эффективность и применение» (г. Саранск,

2001 г.); на Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы и перспективы развития отечественной светотехники» (г. Саранск, 2002 г., 2006 г., 2007 г.); на V Международной светотехнической конференции «Свет и прогресс» (г. Санкт-Петербург, 2003 г.); на научно-технических конференциях «Молодые светотехники России» (г. Москва, 2004 г., 2006 г., 2007 г.).

Объем работы: Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, приложений и актов об использовании результатов работы. Общий объём диссертации 160 стр., включающий 40 рисунков и 23 таблицы. Список литературы содержит 138 наименования (включая 27 работ автора по теме диссертации опубликованных к моменту оформления работы).

Основные результаты и выводы

1 Выявлена недостаточность экспериментальных данных о характеристиках разряда ЛЛ в трубках малого диаметра, нереальность условий при проведении исследований. Анализ конструкций источников питания установок показал, что они имеют недостатки, исключающие их применение в наших исследованиях.

2 Создана универсальная оригинальная экспериментальная установка для определения электрических и светотехнических параметров ЛЛ при широкой вариации условий работы, имеющая источник питания, позволяющий безбалластно питать экспериментальные ЛЛ током произвольной формы, частоты, величины.

3 Выведена формула для интегрирования табличных моделей, содержащих произведение двух переменных, которая была использована для обработки осциллограмм ил($.и

4 Экспериментально определены основные удельные характеристики ПС и серийно выпускаемых ЛЛ в узких трубках в режимах питания — постоянный ток, ток синусоидальной формы с частотой 50 Гц и 25 кГц и симметричный двуполярный импульсный ток с частотой 25 кГц и С—2, при варьировании значения разрядного тока и изменении температуры окружающего воздуха.

5 Установлено, что с уменьшением диаметра разрядной трубки, при всех прочих равных условиях, дифференциальное сопротивление растет непропорционально быстро.

6 На основе анализа осциллограмм установлено, что с уменьшением диаметра разрядной трубки ухудшается стационарность плазмы, таким образом подтвержден тезис о непригодности режима 50 Гц для питания ЛЛ малого диаметра.

7 Получены температурные зависимости электрических и светотехнических характеристик разряда ПС и ЛЛ в трубках уменьшенного диаметра.

Максимумы зависимостей Е=/@хз) и ил=/^ов) по сравнению с ФЛ=/(1ХЗ) и Ф.ч=Я^оа) всегда сдвинуты в область меньших температур примерно на 5 °С. Световая отдача ЛЛ с холодной точкой с увеличением относительно максимума снижается незначительно, в то время как при уменьшении температуры спад световой отдачи значителен.

8 Определены и сопоставлены эффективности импульсного и квазиимпульсного режима питания. Установлено, что световая отдача ЛЛ и Е при импульсном питании больше (на —10 %), чем при квазиимпульсном. С увеличением коэффициента формы тока (скважности) световая отдача и градиент потенциала в обоих режимах уменьшаются, при этом ход этих зависимостей подобен.

9 Разработан неразрушающий метод определения давления паров ртути в работающей ЛЛ по её температурным характеристикам. Этот метод позволяет определить рщ в любых произвольно заданных режимах.

10 Усовершенствована ММ расчета параметров ПС разряда в смеси паров ртути с аргоном с целью максимального учета процессов, происходящих в плазме ПС ЛЛ. Проведены многовариантные расчетные исследования зависимости градиента потенциала, КПД излучения резонансных линий 185 и 254 нм и других характеристик ПС при изменении режима питания и параметров наполнения.

11. Усовершенствованная ММ качественно верно описывает поведение характеристик плазмы разряда ЛЛ при изменении условий разряда, однако наблюдается количественное расхождение между экспериментальными и расчетными данными с уменьшением диаметра разрядной трубки.

1. Айзенберг, Ю.Б. Генеральное направление развития осветительной техники для общественных зданий люминесцентные лампы типа Т5 с электронными ПРА /Ю.Б. Айзенберг// Светотехника. - 2003. - №5. - С. 41^3.

2. Хердль, Й. Электронные пускорегулирующие аппараты фирмы О SRAM / Й Хердль // Светотехника. 2003. - №4. - С. 43-46.

3. Охонская, Е.В Расчёт и конструирование люминесцентных ламп / Е.В Охонская, A.C. Федоренко. Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 1997. -184 с.

4. Балакирев, А.И. Перспективы улучшения светотехнических параметров люминесцентных ламп мощностью 4 Вт / А.И. Балакирев и др. // Элек-тротехн. пром-сть. Сер. светотехн. изделия. 1983. -Вып.З (81). - С. 7-8.

5. Балакирев, А.И., Повышение эффективности малогабаритных люминесцентных ламп / А.И. Балакирев и др. // Светотехника. 1983. — №4. — С. 12-14.

6. Альберсен, В. Новое поколение тонких люминесцентных ламп (диаметром 16 мм) и проблемы их эффективного использования / В. Альберсен, Х.-Х. Ланге // Светотехника. 1997. - №1. - С. 13-16.

7. Неровный, В.Л. OSRAM свет третьего тысячелетия / В.Л. Неровный, Р. Хартманн // Светотехника. - 1999. - №2. - С. 33-36.

8. Дэльман, К О температурном режиме люминесцентных ламп с высокой световой отдачей / К. Дэльман, Ш. Мюллер, X. Рот // Светотехника. -2005.-№2. -С. 36-37.

9. GE Lighting proposes an even thinner tube / Tony Sacks // Elec. rev. (Gr. Brit).- 1995.-228.-№ 8.-P. 3.

10. Miniatur-Leuchtstofflampen // Ind.-Anz. 1991. - 113. - №3. - Р. 18.

11. Schlanke Leuchtstofflampen // Schweiz. Ing. und Archit. 1996. — 114. — №20.-P. 54.

12. Neuheiten bei Lichtquellen: Neue Lampen auf der Weltlichtschau in Hannover / Lindemuth Frank // Licht. 1995. - 47. - №5. - P. 454-456, 459-460.

13. Winter, H. Belektro' 99 Berlin / H. Winter // Licht. 1999. - №9. - P. 788- 791.

14. Improving the luminance and luminous efficacy of miniature fluorescent lamps for liquid crystal display backlighting by using a double frequence drive / Shida Т., Mikoshiba S., Curzon F.L., Shinada S. // Biomateials. 1998. - vol.19 -№ 16.-C. 3426-3432.

15. Катодное падение потенциала в слаботочных люминесцентных лампах Cathode fall voltage of low-current fluorescent lamps Misono K.J. Ilium. Eng. Soc.,-1991.-20, №2.-c. 108-115.

16. Прикупец, Л.Б. Источники света на выставке «Light+Building 2002» / Л.Б. Прикупец // Светотехника. 2002. - №5. - С. 24-25.

17. Микаева, С.А. Экспериментальные и расчетные исследования компактных люминесцентных ламп : дис. . канд. техн. наук : 05.09.07 : / Микаева Светлана Анатольевна. Саранск, 1999. - 224 с.

18. PC PRO цифровые пускорегулирующие аппараты фирмы TRIDONIC для люминесцентных ламп нового поколения // Светотехника. -2002.-№2. -С. 24-25.

19. Хайнрих, М. Возможности и тенденции экономии электроэнергии при применении электронных пускорегулирующих аппаратов и светорегули-рующей системы LUXCONTROL в осветительных установках / М. Хайнрих // Светотехника. 1997. ~№1. - С. 20-24.

20. Хайнрих, М. PC EXCEL one4all четвертое поколение регулируемых электронных ПРА для люминесцентных ламп / М. Хайнрих // Светотехника. - 2002. - №1. - С. 37-38.

21. Ольшанская, JI.H. Некоторые вопросы нормирования и обеспечения показателей качества ЭПРА для J1JI / JI.H. Ольшанская, А.Н. Рабодзей // Светотехника. 1999. - №4. - С. 30-33.

22. Schottky, W. Theory of positiv column of low pressure in gas discharge / W. Schottky // Phys. Z. 1924. - Vol. 25. - P. 635-640.

23. Энгель, А. Физика и техника электрического разряда в газах Текст.: Т. 1 Основные законы / А. Энгель, М. Штеенбек. М. : ОНТИ, 1935. - 251 с.

24. Энгель, А. Физика и техника электрического разряда в газах Текст.: Т.2. Свойства газовых разрядов. Технические применения / А. Энгель, М. Штеенбек. М. : ОНТИ, 1936. - 382 с.

25. Kenty, С. Production of 253,7 radiation and the role of metastableatoms in argon mercury discharge / C. Kenty // Journal of Applied Physics.' - 1950. -Vol. 21.-№12.-P. 1309-1318.

26. Уэймаус, Д. Газоразрядные лампы / Д. Уэймаус; пер. с англ. под ред. Г.Н. Рохлина и М.И. Фугенфирова. М. : Энергия, 1977. - 343 с.

27. Waymauth, J.F. Analysis of the plasma of fluorescent lamps / J.F. Waymauth, F. Bitter // Journal of Applied Physics. 1956. - Vol. 27. - №2. - P. 122-131.

28. Cayless, M.A. Exitation and ionization ratos of mercury in discharge plasma / M.A. Cayless // British Journal of Applied Physics. 1959. - Vol. 10. — №4.-P. 186-190.

29. Cayless, M.A. Theory of low pressure 'mercury rare-gas discharges / M.A. Cayless // Proceeding of the Fifthe International Conference of Ionization Phenomena in Gases. Munich, 1961. - P. 262-277.

30. Cayless, M.A. Theory of positiv column in mercury rare-gas discharge / M.A. Cayless // British Journal of Applied Physics. 1963. - Vol. 14. - №5. -P. 863-869.

31. Уваров, Ф.А. Об абсолютных концентрациях возбужденных атомов в положительном столбе ртутного разряда / Ф.А. Уваров, В.А. Фабрикант // Оптика и спектроскопия. — 1965. — Т. 18. — Вып. 5. — С. 768-776.

32. Уваров, Ф.А. О распределении возбужденных атомов по сечению разряда низкого давления в парах ртути и в смеси ртути с аргоном / Ф.А. Уваров, В.А. Фабрикант // Оптика и спектроскопия. 1965. - Т. 18. - Вып. 6. -С. 253-265.

33. Уваров, Ф.А. Экспериментальное определение эффективной вероятности испускания фотонов атомами плазмы / Ф.А. Уваров, В.А. Фабрикант // Оптика и спектроскопия. 1965. - Т. 18. — Вып. 4. - С. 563-570.

34. Рохлин, Г.Н. Разрядные источники света / Г.Н Рохлин. 2-е изд., перераб. и доп. — М. : Энергоатомиздат, — 1991. — 429 с.

35. Калязин, Ю.Ф. Исследование электрических характеристик положительного столба разряда в смеси ртути с аргоном и неоном / Ю.Ф. Калязин,

36. B.М. Миленин, H.A. Тимофеев, H.A. Медина // ЖТФ. 1981. - Т. 51. -№ 8.1. C. 1607-1611.

37. Калязин, Ю.Ф. Положительный столб разряда низкого давления в тройной смеси ртути с аргоном и неоном / Ю.Ф. Калязин, В.М. Миленин, H.A. Тимофеев//ЖТФ. 1981.-Т. 51. -№ 8.-С. 1612-1617.

38. Калязин, Ю.Ф. Оптические характеристики положительного столба разряда в смеси ртути с аргоном и неоном / Ю.Ф. Калязин, В.М. Миленин, H.A. Тимофеев // Вестник ЛГУ. Сер. Физика, Химия. 1981. - Вып. 3. -№16.-С. 81.

39. Калязин, Ю.Ф. Исследование газоразрядной плазмы в тройной смеси паров ртути с инертными газами : автореф. на соиск. ученой степ. канд. техн. наук : 01.04.08 физика и химия плазмы / Калязин Юрий Федорович. -Л, 1981.-25 с.

40. Панасюк, Т.Ю. Теоретическое описание плазмы импульсно-периодического разряда в смеси паров металлов с инертными газами : дис. . канд. ф.-м. наук : 01.04.08 / Панасюк Георгий Юрьевич. Л., 1983. - 192 с.

41. Миленин, В.М. Положительный столб разряда в смеси ртути с аргоном в условиях импульсной модуляции тока / В.М. Миленин, Г.Ю. Панасюк, H.A. Тимофеев // Вестник ЛГУ. Сер. Физика, Химия. 1982. - Вып. 3. - № 16.-С. 72-76.

42. Миленин, В.М. Разработка методов диагностики плазмы и оптимизация условий работы газоразрядных источников света низкого давления : дис. . д-ра техн. наук : 05.09.07 / Миленин Вячеслав Михайлович. Л., 1986.-524 с.

43. Охонская, Е.В. Исследование характеристик положительного столба люминесцентных ламп малого диаметра / Е.В. Охонская и др. // Светотехника. 1986.-№ 11.- С.16-18.

44. Весельницкий, И.М. Определение оптимальных параметров и некоторые вопросы конструирования люминесцентных ламп повышенной мощности : дис. . канд. техн. наук : 05.09.07 / Весельницкий . М., 1966.

45. Весельницкий, И.М. Определение оптимальных условий наполнения мощных люминесцентных ламп / И.М. Весельницкий // Светотехника. -1965.-№ 1.-С. 3-7.

46. Литвинов, B.C. Программа для расчета характеристик положительного столба люминесцентных ламп / B.C. Литвинов, A.C. Федоренко // Сб. «Электрические источники света» (Труды ВНИИИС). Саранск: Мордов. кн. изд-во, 1979. - вып. 11. - С. 9-22.

47. Федоренко, A.C. Экспериментально расчётные исследования характеристик положительного столба и совершенствование люминесцентных ламп : дас. . канд. техн. наук : 05.09.07. / Федоренко Анатолий Степанович. -М, 1980.-305 с.

48. Znu, S.L. Positive Column Characteristics of Small Diameter / S.L. Znu, B.H. Zhang // 3 Int. conf. Tuluse. 1983. - April. - P. 1-12.

49. Охонская, E.B. Расчет характеристик плазмы разряда низкого давления в люминесцентных лампах / Е.В. Охонская, М.А. Мальков // Оптимизация светотехнических изделий и источников света: Сб. науч. тр. — Саранск, 1985.-С. 27-31.

50. Охонская, Е.В. Физические основы расчета и конструирования газо-разорядных источников света: учеб. пособие / Е.В. Охонская. — Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 1985. 60 с.

51. Куканов, М.А. Математическое моделирование люминесцентныхламп при различных режимах питания / М.А. Куканов, Е.В. Охонская // Све->тотехника. 1990. -№1. - С. 5-7.

52. Фриш, С.Э. Оптические спектры атомов / С.Э. Фриш. М. : Физмат-гиз, 1963.-360 с.

53. Ломов, A.A. Исследование положительного столба разряда в смеси ртуть-аргон в условиях импульсной модуляции тока / A.A. Ломов, В.М. Миленин, H.A. Тимофеев // ЖТФ. 1981. - Т.48. - С. 2051-2059.

54. Калязин Ю.Ф., Миленин В.М., Медина Н.И., Тимофеев H.A. Положительный столб разряда в смеси ртути с неоном и аргоном// ЖТФ.-1981.-Т.51.-С.1607-1611.

55. Калязин, Ю.Ф. Электрокинетические характеристики ртутно-аргонового разряда / Ю.Ф. Калязин, A.M. Кокинов, М.А. Мальков // Светотехника. 2004. - №5. - С. 12-16.

56. Калязин, Ю.Ф. Оптические характеристики ртутно-аргонового разряда / Ю.Ф. Калязин, A.M. Кокинов, М.А. Мальков // Светотехника. 2005. — №3. - С. 4-8.

57. Мальков, М.А. Математическое моделирование ртутно-аргонового разряда в люминесцентных лампах / М.А. Мальков, В.А. Терехин, А.И. Те-решкин // Светотехника. — 2006. — №4. — С. 4-5.

58. Цыганова, JI.B. Исследование, расчет и оптимизация параметров малогабаритных люминесцентных ламп специального назначения : дис. . канд. техн. наук : 05.09.07 / Цыганова Людмила Викторовна. — М., 1991 205 с.

59. Куренщиков, A.B. Расчетно-экспериментальный метод определения светового потока люминесцентной лампы / A.B. Куренщиков // Учебный эксперимент в высшей школе. 2004. - №2. — С. 40-57.

60. Куренщиков, A.B. Разработка методов исследования и расчета миниатюрных люминесцентных ламп : дис. . канд. техн. наук : 05.09.07 / Куренщиков Александр Владимирович. Саранск, 2004. - 156 с.

61. Bashlov N., Hieu Le Van, Milenin V., Panasjuk G., Timofeev N. Investigation of a (Hg+Ar) discharge plasma under an increased pressure of Ar and i in narrow tubes // J. Phys. D: Appl. Phys. - 1998. - V.31. - P. 1449 - 1456.

62. Башлов Н.Л., Хьеу Л.В., Миленин B.M., Панасюк Г.У., Тимофеев H.A. Исследование электрокинетических характеристик разряда в смеси Hg -Ar в узких трубках при повышенном давлении аргона // ЖТФ. 1996. - Т.66. -Вып.2. - С. 44 - 52.

63. Березин, Г.А. Метод определения концентрации электронов в разряде низкого давления / Г.А. Березин, Р.Ф. Кирсанов, В.К. Свешников // Светотехника. 1975. - №9. - С. 8-9.

64. Koediam, М. Energy balance of low pressure mercury-argon positive coliumn / M. Koediam, L.A. Kruithof, J. Riemens // Physica. 1963. - v. 29. - Num. 5.-P. 565-584.

65. Цыганова, Л.В. Исследование выхода резонансного излучения разряда люминесцентных ламп малой мощности / Цыганова, Л.В. // В кн.: Оптимизация светотехнических изделий и источников света. Саранск, 1985. -С. 140-145.

66. Охонская, Е.В. Исследование характеристик разряда люминесцентных ламп в трубках уменьшенного диаметра / Е.В. Охонская, JI.B. Цыганова // В кн.: Светотехника, источники света и технология их производства. Саранск. - 1990. - С. 146-148.

67. Каланов, В.П. Исследование плазмы стационарного и импульсно-периодического разряда в смеси паров ртути с аргоном : дис. . канд. техн. наук : 05.09.07. / Каланов Валерий Петрович. JL, 1986, - 196 с.

68. Winkler, R.B. Electron kinetic investigation of the glow discharge plasma in Ar-Hg mixtures / R.B. Winkler, J. Wilhelm, R. Winkler // Beitrage aus der Plasma Physik. 1982. - Band 22. - Heft 5. - S. 401-413.

69. Троицкий, A.M. Работа люминесцентных ламп на повышенной частоте / А.М. Троицкий, В.Г. Фролов // Светотехника. 1959. - №3. - С. 28-31.

70. Campebell, Y.H. Anatomy and electrical characteristics of a new fluorescent lamp / Y.H. Campebell // Journal of IES. 1972. - v.2. - № 1. - P. 3-7.

71. Бутаева Ф.А., Кулик O.A., Меркулова А.П., Русова А.Ф. Об особенностях генерации резонансного излучения в люминесцентной лампе, питаемой током повышенной частоты//Светотехника.-1975.-№11.-е.2-3.

72. Zdanowicz, К Zmiamy parametrow fotometzycznych swietlower produkcji krajiowy w funkeji czestotliwosci napiecia zasilajacedo / К Zdanowicz // Prz. electrotechn. 1981. - 57. -№ 9-10. - p. 369-372.

73. Бутаева Ф.А., Кулик O.A., Меркулова А.П., Русова А.Ф. Определение оптимальной конструкции люминесцентных ламп для работы в интервале частот 17500-20000 Гц//Электротехническая промышленность. Сер. Светотехнические изделия. — 1974.-Вып.5(29).-М.-с.5

74. Гарьковец, A.M. Теоретический анализ работы маломощных люминесцентных ламп на повышенных частотах / A.M. Гарьковец, К.К. Намито-ков, П.Л. Пахомов // Светотехника. 1985. - №6. - С. 11-13.

75. Калязин, Ю.Ф. Исследование ртутно-аргонового разряда при повышенной частоте питания / Ю.Ф. Калязин, В.М. Миленин, H.A. Тимофеев // Светотехника. 1983. - №6. - С. 10-11.

76. Миленин, В.М. Об увеличении КПД ртутно-аргонового разряда при повышенной частоте питания / В.М. Миленин, H.A. Тимофеев // Светотехника. 1983. - №7. - С. 15-18.

77. Охонская, Е.В. Эффективность люминесцентных ламп при высокочастотном питании / Е.В. Охонская // Светотехника. 1987. - №2. - С. 10-12.

78. Кузнецов, Н.В. Радиальные изменения параметров плазмы разряда в смеси ртути с аргоном в условиях импульсной модуляции тока / Н.В. Кузнецов, В.М. Миленин, H.A. Тимофеев // Вестник ЛГУ. Сер. Физика, Химия. -1979.-Вып. 1. -№4.

79. Миленин, В.М. Исследование оптических характеристик плазмы разряда в смеси ртути с аргоном в условиях импульсной модуляции тока / В.М. Миленин, Н.А Тимофеев // Вестник ЛГУ. Сер. Физика, Химия. 1979. -Вып. 1. -№4.

80. Микуленис, A.A. Оптимизация режимов эксплуатации люминесцентных ламп в установках повышенной частоты: автореф. на соиск. ученой степ. канд. техн. наук : 05.09.07 светотехника / Микуленис , Москва, 1985, 20 стр.

81. Polman, J. Nonlinear effects in the positive column of a strongly modulated mercury gas discharge / J. Polman, P.C. Drop // J. Phys. D: Appl. Phys. 1972. - v 5. - № 2. - p. 266-279.

82. Polman, J. Relaxation of the electron velocity distribution in time dependent weakly ionized plasma / J. Polman // Physica. 1971. - v 54. - № 2. — p. 305-307.

83. Рохлин, Г.Н. К вопросу о работе люминесцентных ламп на повышенных частотах / Рохлин Г.Н., Литвинов B.C., Троицкий A.M. // Светотехника. 1960. - № 8. - С. 8-14.

84. Гарьковец, A.M. Работа маломощных люминесцентных ламп на повышенной частоте / A.M. Гарьковец, В.Ф. Рой // Светотехника. 1983. — № 10.-С. 10-11.

85. Клыков М.Е., Меркулова А.П., Медвидь В.Р., Тарасенко Н.Г. Исследование параметров стандартных люминесцентных ламп в диапазоне частот до 150 кГц// Светотехника. 1989. - №10. - С. 9-11.

86. Миленин, В.М. О возможности повышения световой отдачи газоразрядных источников света низкого давления / В.М. Миленин, H.A. Тимофеев // Светотехника. 1981. - № 4. - С. 6-8.

87. Мальцев, Е.Г. Разработка адаптивных моделей излучения ртутных газоразрядных ламп низкого давления : дис. . канд. техн. наук : 05.09.07 : Мальцев Евгений Геннадьевич. М., 1989. - 195 с.

88. Исследование светотехнических и эксплуатационных характеристик ЛЛ при импульсном питании // Технический отчет по НИР 26/80 гос. per. 80064015 инв. 02830052511.-МГУ им. Н.П. Огарева Саранск.-1985

89. Свойства импульсного разряда в смеси паров ртути и инертного газа в ГЛ НД // Тез. докл. 6-ой всесоюзной конференции по физике низкотемпературной плазма. Ленинград. - 1983.-С.381-383

90. Войшвилло, Г.В. Усилительные устройства Текст.: Учебник для вузов / Войшвилло Г.В. 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Радио и связь, 1983. - 264 с.

91. Самородов, B.K. Разработка методов исследования и расчета высокочастотных импульсных пускорегулирующих аппаратов для люминесцентных ламп : дис. . канд. техн. наук : 05.09.07 / Самородов Валентин Кириллович. — Саранск, 2003. — 214 с.

92. Краснопольский, А. Е. Пускорегулирующие аппараты для разрядных ламп / А. Е. Краснопольский, В. Б. Соколов, А. М. Троицкий. — М. : Энергоатомиздат, 1988. —208 с.

93. Электрические измерения / Под ред. А. В. Фремке, Е. М. Душина. -Л. : Энергия, 1980. 392 с.

94. Основы теории цепей / Г. В. Зевеке и др.. М. : Энергия, 1975.752 с.

95. Охонская, Е.В. Характеристики разряда в тонких и супертонких люминесцентных лампах / Е.В. Охонская, A.B. Пантелеев, В.К. Самородов // Светотехника. 2000. - №5. - С. 21-22.

96. Охонская, Е.В. Исследование градиента потенциала в узких трубках /Е.В. Охонская, A.B. Пантелеев // Сборник тезисов докладов на научно-технической конференции «Молодые светотехники России» / Под ред. А.Е. Атаева Москва: Вигма, 2007. - С. 30-32.

97. Фугенфиров, М.И. Электрические схемы с газоразрядными лампами / М.И. Фугенфиров. М. : Энергия, 1974. - 368 с.

98. Ашрятов, A.A. Приэлектролные потери люминесцентных ламп при питании импульсами тока повышенной частоты / A.A. Ашрятов, Е.В. Охонская // Сб. Оптимизация светотехнических изделий и источников света: Саранск: Изд. Мордов. ун-та, 1985. С. 97-102.

99. Ерофеев, Ю.Н. Основы импульсной техники / Ю.Н. Ерофеев. — М. : Высшая школа, 1979. 383 с.

100. Пантелеев, A.B. Разработка метода определения температуры холодной точки в работающей люминесцентной лампе // XXXVI Огаревские чтения: Материалы науч. конф. / Сост. О.И. Скотников Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2008. - С. 53-54.

101. Михеев, М.А. Основы теплопередачи / М.А. Михеев. М. : Гос-энергоиздат, 1956.-331 с.