Лампы СВД сравнительно небольшой мощности обходятся без водяного охлаждения.
Возможно, у вас возник вопрос: стоило ли «городить огород» из водяных рубашек, шлангов, применять особо прочное и тугоплавкое стекло? Не проще ли сделать так, чтобы давление в разрядной трубочке не поднималось до сотни атмосфер? Вопрос существенный и требует обстоятельного ответа.
Плазма дугового разряда обладает таким свойством: она тем ярче светится, тем больше отдает лучей, чем выше ее температура. А температура плазмы зависит от плотности тока. Поэтому, если мы хотим извлечь из плазмы побольше света, нужно сделать так, чтобы плазма не расползалась по трубочке, а концентрировалась в тонкий жгут. Тогда плотность тока внутри плазменного жгута будет большой и светоотдача максимальной.
Высокое давление паров ртути и обеспечивает концентрацию массы плазмы в виде тонкого жгута. С точки зрения физики объяснить это нетрудно. При высоком давлении в разрядной трубке находится много молекул газа или паров. Этим молекулам тесно, поэтому разряд, возникнув, не охватывает всего объема газа, а развивается на одной «проторенной дорожке», то есть внутри шнура. Электроны в такой сутолоке разогнаться сильно не могут, и ионизация в основном происходит не за счет их ударов, а благодаря высокой температуре плазмы.
Таким образом, давление в разрядной трубке лампы СВД таким большим сделано специально. Именно оно и увеличивает яркость свечения плазмы.
В последние годы лампы СВД, предназначенные для освещения, стали наполнять одними инертными газами без паров ртути. Давление газа десять — пятнадцать атмосфер. Хотя эти лампы имели меньшую светоотдачу, нежели ртутные, но «качество» света получалось очень высоким. Если лампу СВД наполняли аргоном, ее свет имел слегка синеватый оттенок, если ксеноном — золотистый, когда же брали смесь неона с ксеноном, то лампа излучала розоватый свет.
Ксеноновые лампы, применяемые в кинотехнике, — это тоже лампы СВД. Их конструкция, как вы очевидно заметили, несколько отличается от конструкции ртутных ламп сверхвысокого давления: в проекционных лампах мощностью до трех киловатт охлаждение воздушное, а в пятикиловаттной разборной охлаждаются водой только электроды. Однако физические процессы в плазме и в тех и в других лампах одинаковы. Разряд в инертном газе при давлении в десятки атмосфер рождает много света, и свет этот почти не отличается от солнечного.
Теперь уточним, какой из плазменных источников света наиболее экономичен. Дуговая ртутная лампа? Или, может быть, дуговая лампа СВД, наполненная инертными газами? Нет ли какой-либо другой лампы, которая на каждый ватт, взятый из электрической сети, отдавала бы световых лучей больше других?
Оказывается, есть. Это натриевая лампа. Внешне эта лампа ничем не выделяется. Она имеет такой же ввинчивающийся цоколь, что и лампа накаливания. В удлиненном стеклянном баллоне с двойными стенками укреплена тоненькая трубочка. Она изогнута наподобие латинской буквы «U». В этой трубочке и возникает яркая светящаяся плазма — вначале в неоне или гелии, а потом, когда трубка прогреется и натрий испарится, — в парах натрия.
Дуговой разряд натриевой лампы излучает яркий желтый свет. Если измерить это море лучей, то окажется, что на каждый ватт, потребленный лампой, их приходится почти в десять раз больше, чем у лампы накаливания, и в два раза больше, чем у дуговой ртутной лампы!
Правда, такую лампу в комнате устанавливать не следует: при ней невозможно будет различать цвета. Но экономичной натриевой лампе нашли место. Ее светом будут освещать загородные шоссе и магистрали.
Водители знают, сколько хлопот доставляет слепящий свет фар встречных машин. Если вдоль всей автострады установить натриевые лампы, то тогда можно будет ездить с незажженными фарами. Испытания показали, что однотонное желтое освещение очень удобно: благодаря резким теням шофер различает предметы на дороге отчетливее, чем при пользовании обычным электрическим светом.
Московский электроламповый завод начал серийный выпуск натриевых ламп с 1960 года.
Таким образом, фронт наступления плазмы на позиции лампы накаливания расширяется с каждым годом. Восемь десятков лет безраздельной власти привычного всем источника света кончились. Лампе накаливания приходится тесниться, уступать место свету плазмы на улицах и площадях городов, на аэродромах, в портах и на автострадах. А в домах? Неужели там, где мы проводим большую часть своего времени, для плазмы не нашлось места? Ответ на этот вопрос вы найдете, перевернув еще одну страницу этой книги.