Lampe à décharge
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Une lampe à décharge est une lampe électrique constituée d'un tube ou d'une ampoule en verre rempli de gaz ou de vapeur métallique, sous haute ou basse pression, au travers duquel on fait passer un courant électrique, il s'en suit une production de photons donc de lumière.
La couleur de la lumière émise par luminescence, par ces lampes dépend du gaz utilisé :
- Le néon donne une couleur rouge;
- Le mercure s'approche du bleu tout en produisant une quantité d'ultraviolet importante;
- Le sodium rayonne dans le jaune. Souvent on le mélange avec du néon pour rendre la lumière orangée.
- Le xénon (récemment employé pour l'éclairage des automobiles) est le gaz qui permet de s'approcher le plus possible du blanc pur.
[modifier] Principe de fonctionnement
Les molécules du gaz métallique utilisé ont la faculté de pouvoir se ioniser lorsqu'elles sont soumises à la différence de potentiel créée entre les électrodes situées de chaque coté de la lampe. Les électrons libérés sont attirés par une des électrodes et les ions positifs par l'autre. Un énorme flux d'électrons traverse l'ampoule.
Lors du passage de ce flux, se produisent de nombreuses collisions entre les électrons libres et ceux présents dans le gaz de la lampe. Lors de ces collisions, les électrons sont chassés de leur orbite, changent de couche et y reviennent ; c'est la création d’un photon dont la longueur d'onde (sa couleur) dépend de l'énergie qu'il contient mais elle est habituellement comprise dans le spectre du visible ou de l'ultraviolet.
[modifier] Utilisation
[modifier] Les lampes à vapeur de mercure
Ces lampes sont constituées de vapeur de mercure mélangée à de l'argon. Leur durée de vie dépasse les 10000 h. Leur efficacité lumineuse est située entre 50 et 100 lm/W ce qui est plus de 5 fois supérieur aux lampes à incandescence.
La lumière étant dans ce cas principalement produite par luminescence, celle ci est principalement composée d'ultraviolet (254 nm pour le mercure : UVC) il est donc nécessaire d'augmenter la longueur d'onde de la lumière émise par fluorescence c’est-à-dire par adjonction sur les parois du tube d'une poudre blanche qui diminue la fréquence des ondes émises pour les "replacer" dans le spectre visible. Selon la composition chimique de ces poudres, il est possible d'obtenir un grand éventail de couleurs.
Dans le cas des lampes à vapeur de mercure haute pression, au moment où la lampe s'allume, seul un arc à basse pression se produit et donc, une faible quantité de lumière est émise ; puis la lampe chauffe, la pression de la vapeur de mercure augmente peu à peu, un arc à haute pression se forme et, une quantité plus importante de lumière est émise. La lampe met environ 5 minutes avant de produire son flux lumineux maximal.
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