Las lámparas de sodio de alta presión (también conocidas como lámparas HPS o luces HPS) son un tipo de lámpara de sodio que se utiliza ampliamente en el alumbrado industrial y en muchas zonas públicas al aire libre. Se utilizan comúnmente en estacionamientos públicos, carreteras y otras áreas de seguridad.
Un gran impulsor de su uso es su alta eficiencia, alrededor de 100 lúmenes por vatio (cuando se mide para condiciones de iluminación fotópica) Algunas lámparas de mayor potencia (>600 vatios) pueden alcanzar eficiencias de alrededor de 150 lúmenes por vatio.
Es muy difícil conseguir cualquier material que esté libre de corrosión en presencia de vapor de sodio a alta temperatura y presión. Esta es la principal dificultad de producir lámpara de sodio de alta presión.
En 1959, el desarrollo de la alúmina policristalina (PCA) abrió un nuevo camino para introducir la vapor de sodio a alta presión Lámpara, ya que este material es muy raramente afectado por la alta presión y temperatura del vapor de sodio. La primera lámpara con 400 W, 42000 lúmenes iniciales y una vida útil de 6000 horas salió al mercado en 1965. Pero después, algunas mejoras hicieron que esta lámpara con 50000 lúmenes iniciales con 24000 horas a 10 horas por arranque. Podemos conseguir una lámpara que tenga 2.4 veces la producción de lúmenes de su contraparte de mercurio con la misma calificación duración de la vida.
Diagrama de la lámpara de sodio de alta presión
Tiene un tubo de arco PCA interno que está lleno de gas xenón. Este gas xenón se utiliza para el propósito de encendido de la lámpara ya que el potencial de ionización del gas xenón es el más bajo entre todos los otros gases inertes utilizados para este propósito. Además del gas xenón, en este tubo de arco también hay amalgama de mercurio y sodio. En cada extremo, se montan electrodos de tungsteno enrollados y recubiertos. Para sellar el tubo se utiliza un sello monolítico en lugar de la tapa final de niobio.
El tubo del arco se inserta en un bulbo exterior resistente al calor. Se apoya en una abrazadera final que está flotando. Esta abrazadera final permite que toda la estructura se expanda y contraiga sin distorsionarse.
El espacio entre el tubo y la bombilla es un espacio de vacío. Este espacio de vacío es necesario para aislar el calor del tubo de arco porque es necesario mantener el tubo de arco a la temperatura requerida para sostener el arco durante el funcionamiento normal. Lámpara de sodio de alta presión tiene un diámetro muy pequeño (3/8 de pulgada). Por lo tanto, no hay suficiente espacio para proporcionar ningún electrodo de arranque en el tubo de arco. Así que se requiere un voltaje más alto para iniciar el arc. Para ello se utiliza un balasto con encendedor. Alto voltaje se alimenta a la lámpara desde el balastro mediante el fenómeno de superponer un pulso de alta tensión de baja energía.
Generalmente un pulso típico tiene un pico de voltaje de 2500V y tiene una durabilidad de sólo 1 microsegundo. Este pulso de alto voltaje hace que el gas xenón se ionice lo suficiente. Luego inicia y mantiene el arco de xenón. El arco inicial es de color azul celeste. La amalgama usada en el depósito formado dentro del tubo del arco. Está en la parte trasera de uno de los electrodos. Normalmente se vaporiza durante el funcionamiento de la lámpara. Cuando el arco de xenón comienza, la temperatura del tubo de arco aumenta, lo que primero vaporiza el mercurio y la lámpara comienza a brillar con un color blanco azulado. Este color representa el efecto de la mezcla de xenón y mercurio en la excitación. Gradualmente la temperatura vuelve a subir, y el sodio se vaporiza al final y se excita, lo que resulta en un espectro de sodio amarillo monocromático de baja presión. Durante el período de la línea espectral del sodio se convierte en 589 nm. Con la temperatura, la presión del sodio aumenta de 0,02 atm en la descarga monocromática a más de 1 atm en el estado final estable, condición de amplio espectro. También la presencia de mercurio y xenón excitados da un efecto azulado a la radiación de la lámpara y finalmente sale una agradable luz dorada brillante.
Estas lámparas tienen una alta eficacia luminosa y su vida útil es de unas 24000 horas. Tiene una excelente capacidad de mantenimiento del lumen. Los datos de varios de los más comunes lámparas de sodio de alta presión se dan a continuación.
