LAMPES

Ampoules à incandescence :

Dans une ampoule en verre à faible teneur en oxygène, un filament est chauffé à très haute température par un courant électrique. Dès que l'ampoule est branchée sur une source de tension appropriée, un courant circule dans le filament, qui s'échauffe à tel point qu'il émet de la lumière. Le filament est constitué de tungstène, un métal de transition qui présente une température de fusion très élevée. Le tungstène étant difficile à extraire et à travailler, d’autres matériaux ont d’abord été utilisés aux débuts de l’ampoule à incandescence, tels que le carbone ou d’autres métaux, comme le platine ou l’osmium. Les ampoules à filament de carbone sont encore produites à petite échelle, mais leur rendement est très faible.
Lampes halogènes
Une ampoule halogène est une ampoule à incandescence dont l’enveloppe est remplie d’un gaz inerte sous haute pression. Une petite quantité d’halogène (brome ou iode) est ajoutée à ce gaz, d’où le nom de l’ampoule. Une ampoule halogène présente un meilleur rendement (rendement lumineux par quantité d’énergie fournie) et une durée de vie plus longue qu’une ampoule à incandescence classique. La grande majorité de l’électricité fournie à une ampoule à incandescence n’est pas convertie en lumière visible, mais en chaleur invisible (la partie infrarouge du spectre électromagnétique). Le rapport entre la lumière visible et la lumière invisible est principalement déterminé par la température du filament : plus la température est élevée, plus la partie visible augmente, et donc plus le rendement est élevé. De plus, la lumière devient plus blanche.

Lampes à décharge :

Une lampe à décharge est une source lumineuse artificielle dans laquelle la lumière est produite en faisant passer un courant électrique à travers un gaz ionisé. Les gaz utilisés sont le néon, l’argon, le xénon et le krypton, souvent sous forme d’un mélange de ces gaz rares. Presque toujours, d’autres matériaux sont présents dans le tube, tels que le mercure ou le sodium, et, pour certaines lampes à haute pression, des halogénures métalliques.

Lampes à décharge à basse pression :

Cette catégorie comprend les lampes fluorescentes classiques (Tubular Lamp ou Tube Luminescent), un type de lampe tubulaire très répandu dans les habitations et les bureaux. Les ampoules à économie d’énergie sont également de ce type. Afin d’influencer la couleur de la lumière des lampes à décharge, l’intérieur du tube des lampes fluorescentes est recouvert d’une couche fluorescente qui transforme le rayonnement UV généré par la décharge en lumière visible d’une couleur donnée. Un autre type de lampe à basse pression est la lampe au sodium à basse pression, principalement utilisée pour l’éclairage public. Ces lampes émettent une lumière jaune monochromatique, ce qui n’est pas souhaitable dans de nombreuses autres applications. Elles présentent le rendement lumineux le plus élevé de toutes les lampes à décharge (environ 200 lumens par watt).

Lampes à décharge à haute pression :

La pression dans ces lampes peut aller de quelques dizaines de bars à plus de 100 bars. Ces lampes sont moins connues du grand public, bien qu’elles soient très largement utilisées, généralement dans des applications professionnelles. Pour l’éclairage des serres, des étables, des stations-service, des vitrines, des grands magasins, des terrains de sport et des grands halls industriels, on utilise souvent des lampes à décharge à haute pression de type halogénures métalliques. Ces lampes émettent une lumière pratiquement blanche et remplacent de plus en plus souvent les anciennes lampes à mercure à haute pression.

Les lampes d’un vidéoprojecteur sont également des lampes à décharge à haute pression. Les projecteurs utilisés lors de grands événements, ainsi que l’éclairage des stades de football, reposent presque toujours sur la technologie de décharge à haute pression. Les phares des voitures modernes sont souvent équipés de lampes à décharge à haute pression, reconnaissables à leur lumière bleutée (lampes au xénon). Pour l’éclairage public, on utilise souvent des lampes au sodium à haute pression. Celles-ci émettent une lumière légèrement orangée-jaunâtre, mais leur rendu des couleurs est bien meilleur que celui des lampes au sodium à basse pression. On utilise également encore, pour l’éclairage public, les anciennes lampes au mercure à haute pression, qui émettent une lumière blanche.

Alors que la température du gaz à basse pression reste limitée à quelques dizaines de degrés Celsius, le gaz contenu dans une lampe à décharge à haute pression peut atteindre une température supérieure à 1 000 °C. Cette température élevée permet la présence d’autres ions dans le gaz grâce à l’ajout de (parfois plusieurs) sels, de mercure et/ou de brome. Dans de nombreux cas, les sels seront des bromures ou des iodures, car cela a un effet positif sur la durée de vie de la lampe. Le métal présent dans le sel détermine alors un spectre et une couleur de lumière spécifiques. La composition de ces sels est donc très importante pour obtenir un rendu des couleurs aussi fidèle que possible.