Лампа накаливания на основе двухслойных углеродных нанотрубок

В первых лампах накаливания, изобретенных более 120 лет назад, в качестве источника света употреблялась графитовая нить, нагреваемая под действием электрического тока до температур, при которых она испускает интенсивное оптическое излучение. Предстоящее развитие техники стало причиной замене графитовой нити на вольфрамовую, которая была более технологичной при изготовлении. На данный момент лампы накаливания вытесняются более экономичными люминесцентными лампами.

Но до сих пор лампы накаливания остаются самый распространенными в быту, потому, что их световые характеристики оптимальнеесоответствуют восприятию людской глаза. Открытие углеродных нанотрубок (УНТ), владеющих повышенной механической, термической и химической стабильностью в сочетании с хорошими электрическими особенностями, стимулирует возможности совершенствования ламп накаливания, в которых в качестве источника света употребляется жгут УНТ.

Детальное сравнение световых черт ламп накаливания на базе УНТ с классическими источниками, в которых употребляется вольфрамовая нить, выполнено в одном из университетов Пекина (КНР) [Q. K. Shu et al. J. Appl. Phys. 101, 084306 (2007)].

Двухслойные УНТ в виде пленок были синтезированы стандартным способом химического осаждения паров (CVD) с применением в качестве исходного вещества смеси ксилола и ферроцена с добавкой серы. По окончании проведения стандартной процедуры очистки пленку сворачивали в нити диаметром 0,06, 0,1 и 0,15 мм, каковые применяли в качестве нити накаливания. Нить длиной около 20 мм подвешивали в колбе между двумя железными контактами, по окончании чего колбу откачивали и отпаявали.

Светимость ламп E измеряли посредством коммерческого прибора при разных размерах приложенного мощности питания и постоянного напряжения. На основании этих измерений вычисляли светоотдачу К, определяемую как отношение светимости к приложенной мощности Р. Результаты измерений приведены на рис. 1, где они сравниваются с соответствующими данными для стандартной лампы накаливания с вольфрамовой нитью.

Результаты сравнительных опробований светоотдачи ламп накаливания с вольфрамовой и УНТ нитью: а) зависимость светоотдачи от приложенного напряжения; b) зависимость светоотдачи от приложенной мощности

Как видно, светоотдача лампы на базе УНТ приблизительно в два раза превышает соответствующую величину для вольфрамового источника.

Еще одной ответственной изюминкой ламп разглядываемого типа есть относительно низкое напряжение питания, разрешающее применять эти лампы на борту автомобиля либо летательного аппарата. Наровне со светимостью, измеряли спектральную яркость излучения личной лампы на базе УНТ с сопротивлением 16 Ом в диапазоне длин волн 80–2500 нм.

Результаты этих измерений, выполненных для разных размеров цветовой температуры нитей, показывают на некий разброс параметра (около 2 процентов) «произведение цветовой температуры источника на длину волны, соответствующую большой спектральной яркости». Из этого следует отличие спектра излучения УНТ нити от спектра излучения полностью тёмного тела.

Выполненные измерения говорят о сохранении стабильных параметров лампы накаливания с УНТ нитью в течение 3000 часов. Тем самым, выполненные изучения говорят о том, что лампы накаливания на базе УНТ нити во многих отношениях превосходят стандартные лампы на базе вольфрамовых нитей и смогут послужить увеличению конкурентоспособности ламп разглядываемого класса.

Создатель: А.В.Елецкий

Случайные записи:

• Графен заменит медь в интегральных микросхемах
• Диагностика онкологических заболеваний методом пэт/кт активно развивается: центр ядерной медицины в екатеринбурге переведен на 6-дневный режим работы

Лампа накаливания — Вирус-контроль

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Ученые разработали датчик силы на основе углеродных нанотрубок

  Несколько исследователей из России, Испании и Беларуси, включая доктора наук МФТИ Юрия Лозовика, создала на базе углеродных нанотрубок микроскопический…

• Селективное обратимое окисление однослойных углеродных нанотрубок

  Углеродная нанотрубка (УНТ) представляет собой сверхминиатюрное электронное устройство, которое возможно использовано в качестве элемента интегральной…

• Изображение углеродных нанотрубок с атомным разрешением

  Удачи современной электронной микроскопии открывают возможность наблюдения нанометровых структур с ядерным разрешением. Это разрешает, например,…

• Искусственные мышцы на основе нанотрубок

  Углеродные нанотрубки сейчас рассматриваются исследователями и учёными в качестве базы для электроники нового поколения, в разы более скоростной, нежели…