Газоразрядные источники света (ГРЛ)
Физическое явление, которое используют для получения света в газоразрядных источниках излучения – это электрический разряд при прохождении тока через газ определенного состава. Такой разряд назвали тлеющим.
Начало разряда возможно только при принудительной ионизации газа. Для этого к газу, находящемуся в промежутке между электродами, прикладывают высокое напряжение. Обычно это немного больше сотни вольт. При разряде происходит пробой межэлектродного промежутка и ток, протекающий через газ, резко увеличивается. Образуется светящееся плазменное облако. Его цвет зависит от состава газа, находящегося в колбе. Например, неон светится красным цветом, аргон – сиреневым, ксенон – голубоватым, гелий – красно-оранжевым.
Свечение электрического разряда в гелии.
Свечение инертных тяжелых благородных газов в электрическом высоковольтном разряде. Слева направо: гелий — He, неон — Ne, аргон — Ar, криптон — Kr, ксенон — Xe.
Для интенсификации процесса свечения к воздуху или инертному газу в трубке добавляют металл – ртуть, пары которого и дают ультрафиолетовое излучение. Оно переизлучается люминофором.
Дуговая ртутная (ДРЛ)
На основе такого физического явления были созданы лампы типа ДРЛ, ДНаТ, МГЛ. Эти источники искусственного света относятся к большой категории газоразрядных ламп, подкатегории дугового разряда.
Аббревиатуры означают:
- ДРЛ – дуговая ртутная люминесцентная или дуговая ртутная лампа;
- ДНаТ – дуговая натриевая трубчатая;
- МГЛ – металлогалогенная лампа.
У ГРЛ внутри колб смонтирована разрядная трубка. Ее называют горелка. Свет в ГРЛ излучает плазменный шнур или облако, образующиеся при дуговом разряде в газе горелки.
Спектр в лампах низкого давления – это одна, две линии свечения. В лампах высокого давления – целый набор линий.
Конструкция лампы типа ДРЛ
1. Цоколь резьбовой, 2. Резистор, 3. Фольга молибденовая, 4. Зажигатель (вспомогательный), 5.Рамка несущая, 6. Колба внешняя, 7. Сжатый спай, 8. Кварцевая ртутная лампа дугового разряда, 9. Газ азот, 10. Основной электрод вольфрамовый, 11.Проволоки из свинца.
Применяются для освещения больших пространств. Например, цеха предприятий, улицы, площади, автостоянки и др.
Лампы ДНаТ
Лампочка ДНаТ Elektrox SUPER BLOOM 400 Вт.
Трубчатая колба с резьбовым цоколем Эдисона Е40, используемым в лампах большой мощности. В колбе видна разрядная трубка – горелка. На стекле колбы, возле цоколя, несмываемым текстом отпечатано минимум характеристик.
Основное применение – освещение улиц, дорог, автомагистралей, подземных переходов, автостоянок. Т. е. мест, где человек находится непродолжительное время. Причина – узколинейчатый спектральный состав излучения желто-оранжевого света. Горелка из кварцевого стекла или прозрачной керамики. Наружная колба из механически и термически стойкого боросиликатного стекла. Колба:
- стабилизирует температуру горелки, уменьшая потери тепла;
- фильтрует лишнее УФ-излучение, вредное окружающей среде и человеку.
Схема устройства ДНаТ
Металлогалогенные (МГЛ)
Один из видов газоразрядных ламп. Их еще называют ДРИ – дуговые ртутные с излучающими добавками. По конструкции похожи на ДРЛ. Отличие – в полость горелки добавлены галогениды натрия, индия, талия.
МГЛ характерны высоким уровнем цветопередачи Ra, он же CRI, достигающим 90. Вместе с тем у этих ламп светоотдача (энергоэффективность) увеличена до 70-95 Лм/Вт. Срок службы не менее 8-10 тысяч часов. Разновидность – ДРИЗ, имеющая зеркальный слой, нанесенный изнутри на часть колбы. Это позволяет, поворачивая специальный патрон, направлять поток света в одну сторону.
Основные технические характеристики
Чтобы ориентироваться в многообразии ламп, которые можно встретить в магазине и выбрать лампу наиболее подходящую для конкретного помещения или осветительного прибора, необходимо знать, какие характеристики определяют их потребительские качества.
Мощность энергосберегающих ламп и световой поток
Мощность, измеряемая в ватах (Вт), характеризует, сколько электрической энергии потребуется, чтобы обеспечить требуемую норму освещенности, измеряемую в люксах (лк). Санитарными нормами установлены различные нормы освещенности жилых, офисных и производственных помещений.
Чтобы ориентироваться в выборе эконом лампы по мощности следует ознакомиться с документами:
- СНиП 23-05-95;
- СанПин 2.2.1/2.1.1.1278-03.
И составленной на их основе таблицей:
ТАБЛИЦА 1
Норма освещенности жилых и бытовых помещений
| Наименование помещения | Освещенность поверхности искусственными источниками света (лк) |
| Жилые комнаты, спальни, гостиные | 150 |
| Столовые, кухни | 150 |
| Детские комнаты | 200 |
| Кабинеты, мастерские, библиотеки | 300 |
| Холлы, коридоры | 50 |
| Ванные комнаты, туалеты | 50 |
| Кладовые, подсобные помещения | 30 |
Цветовая температура
Человеческий глаз различает цвета благодаря тому, что способен улавливать световые волны различной длины. В видимой части спектра они распределяются от фиолетового до красного цветов. Соответственно оттенку, который дает электрическая лампа, определяется ее цветовая температура, измеряемая в градусах Кельвина (К°).
- холодный голубоватый свет дают лампы с цветовой температурой от 6 600 до 5 400 К°;
- привычный дневной свет имеет световую температуру 5 400 – 4 600 К°;
- свет свечи или камина имеют световую температуру 2 200 – 1 800 К°.
Большинство бытовых энергосберегающих ламп имеют три градации цветовой температуры:
Индекс цветопередачи
Большинство бытовых энергосберегающих ламп имеют три градации цветовой температуры:
- холодный белый свет (резкое голубоватое освещение, искажающее цветопередачу, придающее коже бледный, болезненный оттенок);
- дневной свет (максимально приближенный к свету Солнца, находящегося в зените);
- теплый белый свет (самый комфортный, не раздражающий сетчатку глаза свет).
Соответственно им человек воспринимает окружающий его мир и окраску предметов. Холодный свет преимущественно используют в производственных и офисных помещениях.
Форма цоколя и регулировка яркости
Большинство энергосберегающих ламп адаптированы к стандартным цоколям, которые используются для галогенных и ламп накаливания.
Самыми распространенными разновидностями лампочек являются с резьбовым цоколем E27 и Е14, Патронами с таким диаметром оснащено большинство бытовых осветительных приборов. В точечных источниках света, используемых в натяжных и подвесных потолках популяре штырьковый цоколь, обозначаемый в миллиметрах между контактами, а также, в зависимости от напряжения лампы:
ТАБЛИЦА 2
Размеры и обозначения штырьковых цоколей галогенных и светодиодных ламп
Регулировка мощности лампочки энергосберегающей представляет сложности. В отличие от ламп накаливания, для работы этих устройств используются электронные схемы, чувствительные к перепаду напряжения. При падении напряжения на 10% люминесцентные лампы перестают работать, а светодиодные работают нестабильно.
В настоящее время разработаны устройства – регуляторы мощности (диммеры), которые могут работать совместно со светодиодными лампами. Однако, они сильно удорожают и без того недешевые лампы.
Срок службы энергосберегающих ламп
Рекордсменом в рейтинге энергосберегающих ламп по продолжительности работы являются лампы LED энергосберегающие лампы с качественными светодиодами: Cree, Osram, Philips. Они имеют срок службы 50 000-100 000 часов. Китайские производители заявляют на свои лампы срок эксплуатации 25 000 – 30 000 часов.
Ориентироваться на эти данные, размещаемые на упаковке, не следует. Светодиоды имеют свойство «выгорать» прогрессивно снижая светоотдачу. При падении светового потока на 15-20% лампу приходится менять. Поэтому надо ориентироваться на то, что эффективный срок службы лампы будет составлять не более 20% срока, заявленного на упаковке.
Таким образом, выбирайте лампочку для дома, ориентируясь на реальный срок службы китайской светодиодной лампы стоимостью 80 – 250 рублей — около 5 000 часов, что сопоставимо со сроком службы лампы накаливания, стоимостью от 9 до 20 рублей.
Результаты работ Александра Лодыгина
В то время, как на другом конце мира Томас Эдисон проводил свои эксперименты, в России аналогичными изысканиями продолжал заниматься Александр Лодыгин. Он в 90-х годах 19 века изобрел сразу несколько видов лампочек, нити которых были изготовлены из тугоплавких металлов.
Лампочка Лодыгина
Кроме вольфрама он также предлагал использовать нити накаливания, изготовленные из молибдена, а также скручивать их в форме спирали. Такие свои нити Лодыгин размещал в колбах, из которых откачивался весь воздух. Вследствие таких действий нити предохранялись от кислородного окисления, что делало срок службы изделий значительно продолжительным.
Первый тип коммерческой лампочки, произведенный в Америке, содержала вольфрамовую нить и изготавливалась по патенту Лодыгина.
Также стоит отметить, что Лодыгиным были разработаны газонаполненные лампы, содержащие угольные нити и заполненные азотом.
Таким образом, авторство первой лампочки накаливания, отправленной в серийное производство, принадлежит именно российскому исследователю Александру Лодыгину.
Как увеличить срок службы лампы
Способов увеличения срока службы много. Наиболее используемые:
- ограничение пускового тока включением терморезистора последовательно с лампой, большое сопротивление которого уменьшается по мере прогрева его пусковым током;
- плавный пуск с ручной регулировкой яркости тиристорным или симисторным диммером;
- питание лампы через мощный выпрямительный диод, т.е. выпрямленным напряжением половинок синусоиды;
- последовательное соединение ламп парами в многоламповых светильниках, например, в люстрах.
Современной промышленностью выпускается большое количество разных видов ламп накаливания с большим диапазоном рабочих напряжений и мощностей, с разными оттенками свечения, конфигурациями колб и цоколей. Такой ассортимент позволяет выбрать необходимую лампу для любого использования.
Оборудование для производства ламп накаливания
Для производства ламп накаления требуется иметь достаточно современное и качественное оборудование. Главная трудность заключается в работе с газом и вакуумом. Кроме того, для производства вольфрамовой нити требуется специальная машина, которая производит нить с толщиной в 0,4 мкр. Более того, вольфрам – довольно дорогостоящий материал и затраты на этот металл не всегда окупаются одной лишь продажей лампочек. Далее, следует учитывать и производства стекла – колбы. Для этого тоже существуют специальные стеклодувные машины. Процесс создания лампы требует большой точности складывания лампочек. Если процесс выполняется неправильно на одном этапе (изготовления колбы, термального тела или цоколя), то есть все шансы, что такая лампочка не прослужит долго.
Таким образом, производство ламп является процессом, который вот уже более полутора века совершенствуется и упрощается. Сегодня мы имеем несколько видов ламп, в зависимости от их назначения. Совсем недавно в моду начали входить энергосберегающие лампочки, которые имеют более высокий КПД, а также долговечность. Кроме того, яркость такой лампочки в несколько раз превосходит яркость традиционной. Как бы там ни было, но лампа и до сих пор, несмотря на свою простоту, остается чуть ли не единственным изобретением, которое человечеству несет свет!
Преимущества и недостатки ламп накаливания перед другими искусственными источниками света
Для освещения создана масса различных осветительных приборов. Многие из них изобретены в последние 20 – 30 лет с применением высоких технологий, но обычная лампа накаливания всё равно имеет ряд преимуществ или совокупность характеристик, которые являются более оптимальными при практичном использовании:
- Дешевизна при производстве.
- Нечувствительность к перепадам напряжения.
- Быстрое зажигание.
- Отсутствие мерцания. Этот фактор очень актуален при использовании переменного тока частотой 50 гц.
- Наличие возможности регулировки яркости источника света.
- Постоянный спектр светового излучения, близкий к естественному.
- Резкость теней, как при солнечном освещении. Что тоже является привычным для человека.
- Возможность эксплуатации в условиях высоких и низких температур.
- Возможность производства ламп различной мощности (от нескольких Вт до нескольких кВт) и рассчитанных на различное напряжение (от нескольких Вольт до нескольких кВ).
- Несложная утилизация в виду отсутствия токсичных веществ.
- Возможность использования любого вида тока с любой полярностью.
- Эксплуатация без дополнительных пусковых устройств.
- Бесшумность работы.
- Не создаёт радиопомех.
Наряду с таким большим перечнем положительных факторов, лампы накаливания обладают и рядом существенных недостатков:
- Главный отрицательный фактор – это очень низкий КПД. Он достигает у лампы мощностью 100 Вт лишь 15 %, у прибора 60 Вт этот показатель составляет только 5 %. Одним из способов повышения КПД является повышение температуры накала, но при этом резко уменьшается срок службы вольфрамовой спирали.
- Короткий срок службы.
- Высокая температура поверхности колбы, которая может достигать у 100-Ваттной лампы 300°С. Это представляет угрозу для жизни и здоровья живых существ, и представляет пожарную опасность.
- Чувствительность к встряске и вибрации.
- Использование термостойкой арматуры и изоляции токоподводящих проводов.
- Высокое энергопотребление (в 5 -10 раз больше номинального) во время запуска.
Из чего состоит КЛЛ?
Устройство энергосберегающей лампы
Современные энергосберегающие лампы состоят из трех основных частей:
- колба – стеклянная трубка;
- корпус, в котором находится электронный пускорегулирующий аппарат;
- цоколь.
Но основные детали энергосберегающей лампы – это лишь то, что видно снаружи.
Внутри колбы, запаянной с обеих сторон, находятся электроды, на которые непосредственно и подается электроэнергия. Сама колба изнутри покрыта специальным веществом, называемым люминофор. Полость внутри стеклянной трубки заполнена инертным газом, смешанным с парами ртути.
Что касается электронного пускорегулирующего аппарата, тут все гораздо мудренее. ЭПРА представляет собой сложное устройство, выполняющее, по сути, ту же роль, что в старых люминесцентных лампах выполняли дроссель и стартер, т. е. управляет розжигом и поддержанием свечения в колбе.
Цоколи энергосберегающей лампы могут быть различными. Самый распространенный, конечно же, Е27. Он идентичен цоколю обычной лампы накаливания. Вообще, маркировка «Е» обозначает, что он резьбовой, а следующая за ним цифра – это его диаметр в миллиметрах. Также у компактных энергосберегающих ламп могут быть цоколи Е14 (14 мм) и Е40 (40 мм).
Еще одна маркировка – G – обозначает, что цоколь двухштырьковый, а цифра, которая следует за буквенным обозначением, означает размер между штырями.
Чем отличаются светодиодные лампы от энергосберегающих
Было время, когда все повально начали переходить на энергосберегающие светильники для экономии. Сейчас новый тренд — LED-лампочки.
Сегодня LED-лампочки действительно входят в «моду», как и все остальные устройства, которые помогают экономить и не вредят экологии. Главное их отличие от обычных энергосберегающих — это принцип действия.
В энергосберегающем светильнике содержатся пары аргона и ртути. При подаче напряжения ртуть излучает ультрафиолет, который, проходя через специальное покрытие, дает световой поток. А светодиодная (LED) лампа светится в результате подачи тока на светодиоды.
Еще одно отличие — потребляемая мощность. При одинаковой светосиле, светодиодные потребляют в 2-3 раза меньше энергии, чем энергосберегающие, то есть LED-лампочка мощностью в 3 Вт соответствует 5-ваттной энергосберегающей (или 20-ваттной накаливания).
Кроме того, светодиодные лампы более долговечны и менее чувствительны к перепадам напряжения, правда, более чувствительны к высоким температурам, поэтому требуют постоянного охлаждения.
Так как экологичность сегодня играет большую роль при выборе электроприборов, то еще одним существенным недостатком энергосберегающих ламп является использование в их конструкции ртути.
Это значит, что, во-первых, они требуют более осторожного обращения (разбившись, такая лампа может нанести вред домочадцам из-за ртутных испарений), а во-вторых, их нужно утилизировать особым образом — выбрасывать их вместе с обычным мусорам нельзя. Светодиодные в этом смысле абсолютно безопасны, но и стоят они дороже энергосберегающих
Лампы накаливания стремительно теряют былую популярность, а им на смену приходят новые, более технологичные осветительные приборы. Происходит это по простой причине неприемлемо высокого энергопотребления.
Поэтому сегодня большим спросом пользуются люминесцентные, которые в народе называют энергосберегающими, и светодиодные (или LED, от анг. light-emitting diode) лампы. Но, несмотря на множество информации о каждом типе, многих интересует экспертный ответ на вопрос их различий. Так чем отличается светодиодная лампочка от энергосберегающей?
Давайте разберемся. Народное название люминесцентных ламп (ЛЛ) не совсем верно, LED-светильники также являются энергосберегающими. Более того, разные виды энергосберегающих светильников могут отличаться внешне и основываться на совершенно различном физическом принципе работы. Но, для более легкого восприятия статьи, будем употреблять устоявшееся в народе название.
Главный аспект в выборе любой продукции – это вопрос безопасности, который напрямую зависит от физических принципов работы и конструкции изделия. Внутри энергосберегающей лампы находятся пары ртути, поэтому повреждение стеклянной колбы может привести к отравлению человека.
Но, кроме высокотоксичной ртути, многие эксперты считают опасным их ультрафиолетовое излучение, негативно влияющее на сетчатку глаза. Помимо этого, отработавшая свой срок ЛЛ относится к вредному мусору, требующая специальной утилизации.
Основное отличие светодиодной лампы от энергосберегающей, в вопросе безопасности, заключается в отсутствие каких-либо вредных веществ. Более того, светодиодные лампочки могут производиться без использования стеклянной колбы, что значительно повышает механическую прочность конструкции.
Под продолжительностью срока службы подразумевается сохранение всех заявленных производителем характеристик. Если сравнивать только качественную продукцию, то светодиодная лампа в среднем служит примерно 30 тысяч часов, а ЛЛ – всего около 8 тысяч.
Если же вести сравнение с обычными лампочками накаливания, то выигрыш у LED примерно в 45 раз, у ЛЛ и компактных люминесцентных (КЛЛ) примерно в 8 раз. Еще одно отличие энергосберегающих ламп от светодиодных источников освещения заключается в заметном снижении продолжительности рабочего ресурса при частом включении и отключении.
Отличаются LED-лампы и по энергопотреблению. Чтобы создать тот же световой поток, что и от вольфрамовой нити, КЛЛ потребуется примерно в 5, а LED примерно в 8 раз меньше электроэнергии.
Рубрика: вопрос-ответ
Можно ли сдать светодиодные лампочки обратно в магазин?
При покупке светодиодных источников света предоставляется гарантия. Длительность этого срока определяется каждым производителем индивидуально для продукции различных видов. Гарантийный период чаще всего составляет 1-3 года. Светодиодные источники света служат долго – 30-100 тыс. часов. Это объясняет, почему срок гарантии на продукцию столь продолжительный. Если лампочка выйдет из строя раньше его окончания, в магазине, где была совершена покупка, совершенно бесплатно произведут замену. Для этого нужно предъявить чек и гарантийный талон.
Можно ли выбрасывать энергосберегающие лампочки в мусорку?
Энергосберегающие источники света – это разновидность опасных отходов. Если выбросить их вместе с бытовым мусором, ртуть отравит воду, почву, живые существа. Нужно узнать, зачем и куда необходимо сдавать энергосберегающие лампочки для их утилизации: в пункты приема, на перерабатывающие заводы, в магазины, где установлены специальные контейнеры.
Почему нельзя выкидывать все лампочки в мусорку?
Лампочки, не содержащие опасных компонентов (галогеновые, накаливания) можно бросать в мусорные контейнеры. Исключение составляют светодиодные источники света – их принимают утилизирующие компании из-за содержания ценных компонентов, а также люминесцентные осветительные элементы. Если выбросить вместе с мусором ТКО большое количество ртутьсодержащих лампочек, вред для экосистемы будет существенным, поэтому их можно накапливать все вместе, но затем обязательно отправить на переработку, а не на свалку.
История создания и усовершенствования конструкции лампы накаливания
За свою более чем 100 – летнюю историю существования лампы накаливания с вольфрамовой спиралью, принцип работы и основные конструкторские элементы почти не претерпели изменений.
А началось всё в 1840 году, когда была создана лампа, использующая для освещения принцип накаливания платиновой спирали.
1854 год – первая практичная лампа. Применялся сосуд с откачанным воздухом и бамбуковая обугленная нить.
1874 год – используется в качестве тела накала угольный стержень, помещённый в вакуумный сосуд.
1875 год – лампа с несколькими стержнями, которые раскаляются один за другим в случае сгорания предыдущего.
1876 год – использование каолиновой нити накала, которая не требовала откачки воздуха из сосуда.
1878 год – использование угольного волокна в разрежённой кислородной атмосфере. Это позволяло получать яркое освещение.
1880 год – создана лампа с угольным волокном, имеющая время свечения до 40 часов.
1890 год – использование спиральных нитей из тугоплавких металлов (окиси магния, тория, циркония, иттрия, металлического осмия, тантала) и наполнение колб азотом.
1904 год – выпуск ламп с вольфрамовой спиралью.
1909 год – наполнение колб аргоном.
С тех пор прошло более 100 лет. Принцип работы, материалы деталей, наполнение колбы практически не изменились. Эволюции подверглось лишь качество используемых материалов при производстве ламп, технические характеристики и небольшие дополнения.
Конструкция лампы накаливания
В нынешнее время лампа накаливания мощностью 100 Вт имеет такую конструкцию:
- Герметичная стеклянная колба грушевидной формы. Из неё частично выкачан воздух или заменён инертным газом. Это сделано для того, чтобы вольфрамовая нить накала не сгорала.
- Внутри колбы находится ножка, к которой прикреплены два электрода и несколько держателей из металла (молибдена), которые подпирают вольфрамовую нить, не давая ей провисать и разрываться под собственным весом во время нагрева.
- Узкая часть грушевидной колбы закреплена в металлическом корпусе цоколя, имеющего спиральную резьбу для вкручивания в штепсельный патрон. Резьбовая часть является одним контактом, к нему припаян один электрод.
- Второй электрод припаян к контакту на донышке цоколя. Он имеет вокруг себя кольцевую изоляцию от резьбового корпуса.
В зависимости от особенных условий эксплуатации некоторые конструктивные элементы могут отсутствовать (например, цоколь или держатели), быть видоизменёнными (например, цоколь), дополнены другими деталями (дополнительная колба). Но такие части, как нить, колба и электроды являются основными частями.
Плюсы и минусы
С одной стороны, лампы накаливания являются самыми доступными источниками света, с другой – характеризуются массой недостатков.
Преимущества:
- низкая стоимость;
- нет необходимости в применении дополнительных приспособлений;
- простота использования;
- комфортная цветовая температура;
- устойчивость к повышенной влажности.
Недостатки:
- недолговечность — 700–1000 часов при соблюдении всех правил и рекомендаций по эксплуатации;
- слабая световая отдача — КПД от 5 до 15 %;
- хрупкая стеклянная колба;
- возможность взрыва при перегреве;
- высокая пожарная опасность;
- перепады напряжения существенно сокращают срок эксплуатации.
Несколько советов
При установке учитываются некоторые моменты:
- При установке на рабочий стол учитывается тот факт, какой рукой пишет человек (левша он или правша). Лампа устанавливается так, чтобы тень от руки не мешала писать.
- Возвышение светильника должно быть в пределах 35–40 см.
- Если на столе установлен монитор от компьютера или ноутбука, то прибор должен быть выше, чем верхний край.
- Свет не должен светить в глаза.
При сборке надо учитывать советы:
- провод надо брать круглый, в двойном изоляционном слое;
- жилы, проводящие ток, должны быть гибкими, состоять из большого количества проволочек;
- участки, через которые прокладывается кабель, должны защищаться диэлектрическими втулками;
- недопустимо сильное натяжение провода.
Технология производства ламп накаливания
Лампа накаления использует эффект нагревания проводника (тела накаливания) во время протекания через него электрического тока. Температура тела накала резко возрастает после включения тока. Во время работы, накаляемое тело излучает электромагнитное тепловое поле в соответствии с законом Планка. Формулировка Планка имеет максимум, положение которого на шкале длин волн зависит от температуры. Этот максимум сдвигается с повышением температуры в сторону меньших длин волн. Для того чтобы получить видимое излучение, необходимо, чтобы температура накаляемого была составляла несколько тысяч градусов. При температуре 5770 градусов световой эффект равен спектру Солнца. Чем меньше температура, тем меньше доля видимого света, и тем более “красным” кажется излучение.
В сегодняшнем производстве спиралей для ламп используется вольфрам, который впервые начал использовать наш ученный Лодыгин, о котором мы говорили несколько выше. В обычном воздухе при значительных температурах вольфрам мгновенно превратился бы в оксид. По этой причине тело накала помещено в колбу, из которой в процессе изготовления лампы откачивается воздух. Первые колбы изготавливали вакуумными; в настоящее время только лампочки малой мощности (для ламп общего назначения — до 25 Вт) изготавливают в вакуумированной колбе. Колба более мощной лампочки наполняется инертным газом (аргоном, криптоном или азотом). Повышенное давление в колбе газонаполненных ламп резко уменьшает скорость испарения вольфрама, благодаря чему не только увеличивается срок службы лампы, но и есть возможность повысить температуру тела накаливания, что позволяет повысить коэффициент полезного действия, а также приближает спектр излучения к белому. Газонаполненная лампочка не так быстро будет темнеть за счёт осаждения материала тела накала, в отличии от вакуумной лампы.
Видео как делают лампочки:
Для изготовления нити накаливания, необходимо использовать металл с положительным температурным коэффициентом сопротивления, который позволит только увеличивать сопротивление температуре с её ростом. Такая конструкция производит автоматическую стабилизацию мощности лампы на необходимом уровне при подключении к источнику напряжения (источнику с низким выходным сопротивлением). Это позволит проводить подключение ламп непосредственно к распределительной сети без использования балласта, что выгодно отличает их от газоразрядных лампочек.
