Lámpara de vapor de sodio
Una lámpara de vapor de sodio es una lámpara de descarga de gas que usa sodio en un estado excitado para producir luz en una longitud de onda característica cercana a 589 nm .
Existen dos variedades de tales lámparas: baja presión y alta presión . Las lámparas de sodio de baja presión son fuentes de luz eléctrica altamente eficientes, pero su luz amarilla restringe las aplicaciones a la iluminación exterior, como las farolas , donde se usan ampliamente. [1] Las lámparas de sodio de alta presión emiten un espectro de luz más amplio que las lámparas de baja presión, pero aún tienen una reproducción cromática más pobre que otros tipos de lámparas. [2] Las lámparas de sodio de baja presión solo emiten luz amarilla monocromática y, por lo tanto, inhiben la visión de los colores durante la noche .
La lámpara de descarga de arco de sodio de baja presión se hizo práctica por primera vez alrededor de 1920 debido al desarrollo de un tipo de vidrio que podía resistir los efectos corrosivos del vapor de sodio. Estos operaron a presiones de menos de 1 Pa y produjeron un espectro de luz casi monocromático alrededor de las líneas de emisión de sodio a 589,0 y 589,56 nanómetros de longitud de onda. La luz amarilla producida por estos limitó el rango de aplicaciones a aquellas donde no se requería visión de color. [3]
La investigación sobre las lámparas de sodio de alta presión se llevó a cabo tanto en el Reino Unido como en los EE. UU. El aumento de la presión del vapor de sodio amplió el espectro de emisión de sodio de modo que la luz producida tuviera más energía emitida en longitudes de onda por encima y por debajo de la región de 589 nm. El material de cuarzo utilizado en las lámparas de descarga de mercurio fue corroído por vapor de sodio a alta presión. En 1959 se llevó a cabo una demostración de laboratorio de una lámpara de alta presión. El desarrollo por parte de General Electric de un material de óxido de aluminio sinterizado (con óxido de magnesio agregado para mejorar la transmisión de la luz) fue un paso importante en la construcción de una lámpara comercial. El material estaba disponible en forma de tubería en 1962, pero se requirieron técnicas adicionales para sellar los tubos y agregar los electrodos necesarios; el material no se podía fusionar como el cuarzo.Las tapas de los extremos del tubo de arco se calientan hasta 800 grados C en funcionamiento, luego se enfrían a temperatura ambiente cuando se apaga la lámpara, por lo que las terminaciones de los electrodos y el sello del tubo de arco deben tolerar ciclos de temperatura repetidos. Este problema fue resuelto por Michael Arendash[4] en la planta de GE Nela Park. Las primeras lámparas comerciales de sodio de alta presión estaban disponibles en 1965 de empresas de los Estados Unidos, el Reino Unido y los Países Bajos; en la introducción, una lámpara de 400 vatios produciría alrededor de 100 lúmenes por vatio. [3] [5]
Los tubos de zafiro artificial monocristalino también se fabricaron y utilizaron para lámparas HPS a principios de la década de 1970, con una ligera mejora en la eficacia, pero los costos de producción fueron más altos que los de los tubos de alúmina policristalina. [3]
Las lámparas de sodio de baja presión (LPS) tienen un tubo de descarga de gas de vidrio de borosilicato (tubo de arco) que contiene sodio sólido y una pequeña cantidad de gas neón y argón en una mezcla de Penning para iniciar la descarga de gas. El tubo de descarga puede ser lineal (lámpara SLI) [6] o en forma de U. Cuando la lámpara se enciende por primera vez, emite una luz roja / rosa tenue para calentar el metal de sodio; en unos pocos minutos a medida que el sodio metálico se vaporiza , la emisión se vuelve de color amarillo brillante común . Estas lámparas producen una luz prácticamente monocromática con un promedio de 589,3 nm.longitud de onda (en realidad, dos líneas espectrales dominantes muy juntas a 589,0 y 589,6 nm). Los colores de los objetos iluminados solo por este estrecho ancho de banda son difíciles de distinguir.
