لامپ فلورسنت چیست؟

لامپ فلورسنت جزو محبوب‌ترین لامپ‌هایی است که استفاده می‌شوند.

در دنیای امروز ال ای دی‌ها، دلایل زیادی وجود دارد که همچنان باعث شده استفاده از فلورسنت رایج باشد. لامپ فلورسنت که به لامپ مهتابی هم مشهور است، نوعی لامپ بخار جیوه تخلیه در گاز کم‌فشار با استفاده از ویژگی‌های فلورسانس است. تا زمانی که این لامپ در معرض شکستن یا سوختن قرار نگیرد، نور سالم و طبیعی در فضا پخش می‌کند.

ممکن است متوجه نشده باشید، اما هر روز با نورهای فلورسنت در ارتباط هستید. در ساختمان‌های اداری، در خواربارفروشی‌های، در اتاق‌های خانه، در مغازه‌های مختلف و هر جای دیگری که به نظرتان می‌رسد احتمالاً از این نوع روشنایی استفاده می‌شود. تولید داخلی این محصولات صنعتی به خودکفایی رسیده است.

تاریخچه ی لامپ فلورسنت

لامپ‌های فلورسنت، اختراعی نوین در عالم نورپردازی هستند که تاریخچه‌ی آن‌ها به اواخر دهه ۱۸۹۰ بازمی‌گردد. این اختراع به دست “پیتر کوپر هیویت” صورت گرفت و اولین نمونه از این لامپ‌ها در سال‌های ابتدایی قرن بیستم تجربه شد. در آن زمان، لامپ‌های فلورسنت تنها در صنایع عکاسی و برخی از صنایع دیگر به کار می‌رفتند.

در سال ۱۹۲۷، “فردریک مه‌یر” و “هانس اسپنر” لامپ‌های بخاری فشار بالا را اختراع کردند که تا حدی با لامپ‌های فلورسنت ارتباط داشت. اما تغییرات و بهبودهای بعدی در تکنولوژی لامپ‌های فلورسنت توسط “جورج اینمان” با همکاری شرکت General Electric انجام شد. این اقدام منجر به تولید لامپ‌های فلورسنت کم مصرف و کارآمد در سال ۱۹۳۸ شد که در سال ۱۹۴۱ ثبت شد. این لامپ‌های نوین به سرعت مورد ترجیح در جوامع مختلف قرار گرفتند.

با گذشت زمان، ایجاد فناوری‌های جدید و نسل‌های بهبود یافته از لامپ‌های فلورسنت به وجود آمد. در دهه‌های ۱۹۶۰ و ۱۹۷۰، لامپ‌های کم مصرف نوین به وسیلهٔ “اد هامر”، مهندس شرکت General Electric، در واکنش به بحران جهانی نفت اختراع شدند. این لامپ‌ها باعث صرفه‌جویی در مصرف انرژی شدند و در دهه‌های بعد به تولید انبوه رسیدند.

ساختار لامپ فلورسنت

لامپ‌های فلورسنت شامل لوله تخلیه الکتریکی هستند که دارای یک گاز فشرده هستند. این گاز معمولاً گاز آرگون یا آرگون-نئون خالص است. ساختار داخلی این لامپ‌ها شامل استفاده از نمک‌های فلزی فلورنست یا فسفرسنت برای پوشش داخلی لوله تخلیه الکتریکی است. در زیر به اجزای مهمی از این لامپ‌ها اشاره می‌شود:

1. الکترودها: الکترودها عضوهایی هستند که الکترون‌ها را منتقل می‌کنند. در داخل لامپ فلورسنت، الکترودها نقش اساسی در تولید نور بازی می‌کنند.
2. فسفر: پوشش داخل لوله تخلیه الکتریکی از فسفر تشکیل شده است. این فسفر نقش مهمی در تبدیل اشعه فرابنفش از گاز به نور قابل دید انسان دارد.
3. گاز: داخل لوله تخلیه الکتریکی، مقداری گاز آرگون یا آرگون-نئون خالص وجود دارد. این گاز به سادگی یونیزه می‌شود و به عبور جریان الکتریکی و بخار شدن جیوه (ماده کاتدی) کمک می‌کند. این اشعه‌ها به تولید نور مرئی می‌انجامند.

کاربردهای لامپ فلورسنت

لامپ‌های فلورسنت به عنوان یک منبع نور مصنوعی کارآمد در انواع محیط‌ها و صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. برخی از کاربردهای مهم این لامپ‌ها شامل موارد زیر است:

1. استفاده در منازل: لامپ‌های فلورسنت کوچک به عنوان جایگزین‌های مناسب برای لامپ‌های ال‌ایدی و هالوژن در منازل استفاده می‌شوند. آن‌ها عمر طولانی‌تری دارند و کمتر انرژی مصرف می‌کنند.
2. استفاده در فضاهای تجاری: لامپ‌های فلورسنت خطی با اندازه‌ها و توان‌های مختلف به عنوان منبع نور مصنوعی در مکان‌های تجاری مانند دفاتر، فروشگاه‌ها، رستوران‌ها و هتل‌ها استفاده می‌شوند.
3. استفاده در صنعت: لامپ‌های فلورسنت خطی در صنایع مختلف مانند صنعت الکترونیک، خودروسازی و پالایشگاه‌ها به عنوان منبع نور مصنوعی کاربرد دارند. این لامپ‌ها به دلیل عمر طولانی و قابلیت کنترل روشنایی مناسب برای محیط‌های صنعتی هستند.
4. استفاده در فضای باز: لامپ‌های فلورسنت با باتری به عنوان چراغ‌های قابل حمل در فضای باز مانند کمپینگ، پیاده‌روی و شکار کاربرد دارند. این لامپ‌ها مقاوم در برابر آب و هوای سخت و عمر طولانی دارند.
5. استفاده در گلخانه‌ها: لامپ‌های فلورسنت در گلخانه‌ها به عنوان منبع نور مصنوعی برای رشد گیاهان استفاده می‌شوند. این لامپ‌ها به دلیل تنظیم روشنایی و حرارت پایین، انتخاب مناسبی برای فضای داخلی گلخانه‌ها هستند.

در کل، لامپ‌های فلورسنت به دلیل کارآیی، صرفه‌جویی در انرژی، و کاربردهای گسترده در محیط‌های مختلف، به یکی از انتخاب‌های اصلی در زمینه نورپردازی تبدیل شده‌اند.

در کل، این لامپ ها با توجه به مزایای آنها، به عنوان یک راه حل پایدار برای نوردهی در محیط‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.

مزایای لامپ های فلورسنت

بهره وری انرژی

این لامپ ها در مقایسه با لامپ‌های قدیمی‌تر، مصرف انرژی کمتری دارد و در نتیجه هزینه‌های انرژی را به حداقل می‌رساند. این به معنای کاهش هزینه ها در صورت انتخاب لامپ فلورسنت برای نوردهی در محیط های تجاری، اداری و خانگی است.

طول عمر عملیاتی بیشتر

یکی دیگر از مزایای لامپ های فلورسنت طول عمر آن هاست. یک لامپ فلورسنت معمولی ۱۰ تا ۲۰ برابر بیشتر از یک لامپ رشته ای دوام می آورد. به طور خاص، لامپ های فلورسنت دارای طول عمر عملیاتی ۶۰۰۰ تا ۱۵۰۰۰ ساعت هستند در حالی که لامپ های رشته ای تنها ۱۰۰۰ ساعت دارند. یکی از مزایای قابل توجه استفاده از لامپ های فلورسنت به دلیل طولانی تر بودن مدت زمان عملیاتی آنها، کاهش زمان و هزینه مرتبط با تعویض و نگهداری است.

انتشار و توزیع بهتر نور

این لامپ ها منابع نور بزرگتری نسبت به لامپ های رشته ای هستند. علاوه بر این، اکثر لامپ ها یا لوله های فلورسنت به راحتی نور را پخش می کنند.  پخش نور منجر به توزیع بهتر روشنایی در یک منطقه خاص می شود. در مقابل، لامپ‌ های رشته‌ ای منابع نوری کوچک‌ تری هستند. نور منتشر نشده‌ ای تولید می‌ کنند که از تابش خیره‌ کننده و روشنایی ناهموار آشکار می‌ شود.

تولید گرمای کمتر

لامپ های رشته ای گرمای بیش از حد زیادی تولید می کنند. زیرا آنها انرژی ورودی زیادی مصرف می کنند. از این رو، یکی دیگر از مزایای لامپ های فلورسنت تولید گرمای کمتر به دلیل مصرف انرژی کارآمد آن هاست. لامپ های فلورسنت معمولی مانند CFL ها ۲۲ درصد انرژی ورودی را به نور مرئی تبدیل می کنند. در حالی که لامپ های رشته ای تنها از ۵ درصد انرژی ورودی برای تولید نور مرئی استفاده می کنند و ۹۵ درصد باقی مانده به گرما تبدیل می شود. این مزیت بیشتر به مزایای دیگری مانند راحتی و کاهش هزینه تهویه مطبوع و تهویه منتقل می شود.

معایب لامپ فلورسنت

استفاده از این لامپ مزایا و عوارض خود را دارد. در ادامه به برخی از معایب آن اشاره می‌کنیم:

حاوی جیوه

این لامپ ها به دلیل استفاده از جیوه، اگر به نحوی شکسته یا خراب شوند، ممکن است این فلز سمی جذب شود. به همین دلیل لازم است که در هنگام دور انداختن این لامپ ها، اقدامات ایمنی مربوط به دفع آنها را رعایت کرد.

أثیرات بر روی زندگی باطنی

برخی از افراد می‌توانند از نور فلورسنت به عنوان یک منبع نور مصنوعی شکایت کنند؛ این می‌تواند عوارضی مانند سردردها و خستگی چشم را ایجاد کند.

حساسیت به دما

لامپ های فلورسنت ممکن است در دماهای بسیار پایین یا بسیار بالا عملکرد ضعیفی داشته باشند. در نتیجه، باید مطمئن شوید که این لامپ ها در دماهای مناسب عمل کرده و بهینه‌سازی شده اند.

تأثیرات خارج از محیط

برخی از لامپ های فلورسنت ممکن است القای امواج الکترومغناطیسی (EMI) بیشتری نسبت به لامپ های دیگر داشته باشند. این خطر را برای سلامتی چشمان، بیشتر کاهش می دهد.

قابلیت بازیافت

لامپ های فلورسنت باید به دستورالعمل‌های دوران آنها رعایت شود. این لامپ ها حاوی جیوه و برای دفع آنها باید از طریق راه های صحیح بازیافت شوند. با این حال، در برخی از کشورها، برای بازیافت این لامپ ها، زیرساخت های لازم وجود ندارد.

تفاوت لامپ فلورسنت با لامپ رشته‌ای

در لامپ فلورسنت، یک الکترود با تغییر ولتاژ به دو قطب درون یک لوله گاز زئون باعث تشعشع فوتون‌های فلورسنت می‌شود که پس از برخورد با لایه فسفر روی دیواره لوله به نور تبدیل می‌شوند. این نور سفید است و به دلیل مصرف کمتر انرژی، عمر بیشتر و کمتر شدن ایجاد حرارت، به جای لامپ‌های رشته‌ای محبوب شده است.

اما در لامپ‌های رشته‌ای، یک المان گرمابی برقی درون یک لوله شیشه‌ای یا کوارتزی گاز را گرم می‌کند و برای تولید نور، الکترن‌ها روی صفحات فلزی درون لوله برخورد می‌کنند. این نور ممکن است در رنگ‌های مختلف و همچنین با تأثیر داشتن گازهای مختلف تولید شود. لامپ‌های رشته‌ای به دلیل قدمت بیشتر خود، در برخی موارد از جمله استفاده در دکوراسیون داخلی و طراحی صنعتی همچنان محبوب هستند.

علم نوین نانو با استفاده از فن آوری های رایانه به افزایش دانستنیهای روز کمک کرده است.