LAMPADE

Lampade a incandescenza:

All’interno di un bulbo di vetro a bassa concentrazione di ossigeno, un filamento viene riscaldato da una corrente elettrica fino a raggiungere una temperatura molto elevata. Non appena la lampada viene collegata a una fonte di tensione adeguata, la corrente attraversa il filamento, riscaldandolo a tal punto da indurlo a emettere luce. Il filamento è costituito dal metallo di transizione tungsteno, che presenta una temperatura di fusione molto elevata. Poiché il tungsteno è difficile da estrarre e da lavorare, agli albori della lampadina a incandescenza venivano inizialmente utilizzati altri materiali, come il carbonio o altri metalli, quali il platino o l’osmio. Le lampadine con filamento di carbonio vengono ancora prodotte su scala modesta, ma hanno un rendimento molto scarso.

Lampade alogene:

Una lampada alogena è una lampadina a incandescenza il cui bulbo è riempito con un gas inerte ad alta pressione. A questo gas viene aggiunta una piccola quantità di alogeno (bromo o iodio), da cui la lampada prende il nome. Una lampada alogena ha un rendimento più elevato (emissione luminosa per quantità di energia fornita) e una durata maggiore rispetto a una normale lampadina a incandescenza. La maggior parte dell’elettricità fornita a una lampadina a incandescenza non viene convertita in luce visibile, ma in calore invisibile (la porzione infrarossa dello spettro elettromagnetico). Il rapporto tra luce visibile e luce invisibile è determinato principalmente dalla temperatura del filamento: maggiore è la temperatura, maggiore è la porzione visibile, quindi maggiore è l’efficienza. Inoltre, la luce diventa più bianca.

Lampade a scarica:

Una lampada a scarica di gas è una sorgente di luce artificiale in cui la luce viene generata facendo passare una corrente elettrica attraverso un gas ionizzato. I gas utilizzati sono il neon, l’argon, lo xeno e il kripton, in molti casi una miscela di questi gas nobili. Quasi sempre nel tubo sono presenti anche altri materiali, come il mercurio o il sodio, e, per alcune lampade ad alta pressione, alogenuri metallici.

Lampade a scarica di gas a bassa pressione:

A questa categoria appartengono le classiche lampade fluorescenti (Tubular Lamp o Tube Luminescente), un tipo di lampada tubolare molto diffusa nelle abitazioni e negli uffici. Anche le lampadine a risparmio energetico sono di questo tipo. Per influenzare il colore della luce delle lampade a scarica di gas, nei tubi fluorescenti l’interno del tubo di scarica è ricoperto da uno strato fluorescente che converte la radiazione UV generata dalla scarica in luce visibile di un determinato colore. Un altro tipo di lampada a bassa pressione è la lampada al sodio a bassa pressione, utilizzata soprattutto per l’illuminazione stradale. Queste lampade emettono una luce gialla monocromatica, il che risulta indesiderabile in molte altre applicazioni. Tra tutte le lampade a scarica di gas, presentano la resa luminosa più elevata (circa 200 lumen per watt).

Lampade a scarica di gas ad alta pressione:

La pressione in queste lampade può variare da alcune decine di bar a oltre 100 bar. Queste lampade sono meno conosciute dal grande pubblico, sebbene siano ampiamente utilizzate, soprattutto in ambito professionale. Per l’illuminazione di serre, stalle, stazioni di servizio, vetrine, grandi negozi, campi sportivi e capannoni industriali di grandi dimensioni, in molti casi si utilizzano lampade a scarica di gas ad alta pressione del tipo ad alogenuri metallici. Queste lampade emettono una luce quasi bianca e stanno sostituendo sempre più spesso le vecchie lampade al mercurio ad alta pressione.

Anche le lampade di un proiettore sono lampade a scarica di gas ad alta pressione. I riflettori utilizzati in occasione di grandi eventi e l’illuminazione degli stadi di calcio si basano quasi sempre sulla tecnologia a scarica di gas ad alta pressione. Anche i fari delle auto moderne sono spesso lampade a scarica di gas ad alta pressione, riconoscibili per la loro luce bluastra (lampade allo xeno). Per l’illuminazione stradale vengono spesso utilizzate lampade al sodio ad alta pressione. Queste emettono una luce di colore giallo-arancio, ma la resa cromatica di queste lampade è molto migliore rispetto a quella delle lampade al sodio a bassa pressione. Per l’illuminazione stradale vengono utilizzate anche le più vecchie lampade al mercurio ad alta pressione, che emettono luce bianca.

Mentre la temperatura del gas a bassa pressione rimane limitata a poche decine di gradi Celsius, in una lampada a scarica ad alta pressione il gas può raggiungere una temperatura superiore a 1000 °C. Questa elevata temperatura consente la presenza di altri ioni nel gas grazie all’aggiunta di (talvolta più) sali, mercurio e/o bromo. In molti casi i sali saranno bromuri o ioduri, poiché ciò influisce positivamente sulla durata della lampada. Il metallo presente nel sale determina quindi uno spettro e un colore della luce specifici. Ciò rende la composizione di questi sali molto importante per ottenere una resa cromatica il più corretta possibile.