Üreges fényvezetők: mik ezek és miért van szükség rájuk?

A modern fényforrások listája olyan sokrétű, hogy úgy tűnik, minden világítási igényt kielégít. De vannak olyan vállalkozások, ahol alapból be kellene tiltani az elektromos fényforrásokat. Ezek rendkívül veszélyes és különösen veszélyes helyiségek. Nem szabad azt gondolni, hogy kevés ilyen vállalkozás van.

Ha kizárjuk a védelmi ipart a lőpor, rakéta-üzemanyag és más "ártatlan" anyagok gyártásával, akkor még mindig széles listája van azoknak az ipari vállalkozásoknak, amelyek szokatlan körülmények között gyártanak ismert termékeket.

A metánszennyezett szénbányák mindenki ajkán vannak. De a malmok vagy a cukorgyárak – mi a veszély ott? A szakértők azonban tudják, hogy a szuszpendált, diszpergált liszt- vagy cukorpor olyan robbanóanyag, amelyet a katonaság megirigyelhetne. Készül egy szikra és egy műhely méretű vákuumbomba.

És még mindig vannak galvanikus berendezések, akkumulátortöltő helyiségek és sok más olyan terület, ahol különleges biztonsági követelmények vonatkoznak.Nagyon komoly probléma a gabonaipari vállalkozások raktárainak világításával: a hatalmas helyiségeket izzólámpás tompított lámpák világítják meg. Az egészségügyi hatóságok szigorúan tiltják a higanylámpák használatát, poros körülmények között a tűzoltók erős izzólámpákat használnak.

Úgy tűnik, hogy ezekben az esetekben csak egy kiút van: nagyszámú robbanásbiztos lámpa használata alacsony tápfeszültségen. De a megoldhatatlan problémák ritkák a technikában. 1874-ben Vlagyimir Chikolev villamosmérnök az okhtai lőporgyárban világítást szerelt fel, belső tükörfelülettel ellátott csövek formájában. A kívül elhelyezett elektromos ív fénye többszöri visszaverődés után továbbítódik a veszélyes területekre.

Ez volt az első gyakorlati példa egy új világítótestre – üreges szálak fényvisszaverő belső bevonattal... Azóta a fényvezetők tervezése nagy utat tett meg. Ma már jól ismerjük az optikai vonalakat és a mikron átmérőjű fényvezetőket: sokan száloptikás kábelkapcsolattal használják az internetet. Egészen a közelmúltig az üreges fényvezetőket csak a világítástechnikusok szűk köre ismerte.

Az energiatakarékos technológiák iránti növekvő érdeklődés miatt azonban a mérnökök és tervezők széles körének figyelme alá kerültek. A napfény napközbeni felhasználásának lehetősége nemcsak a raktárak, hanem az irodahelyiségek megvilágítására is ösztönzi az üzlethelyiségeknek megfelelő külső kialakítású fényvezetők gyártását.

Az ötlet egyszerűsége ellenére az üreges szálas kialakítás meglehetősen összetett optikai sémával rendelkezik, a legmodernebb anyagok felhasználásával. Nézzük meg a tervezést a kiterjesztett szálas példa segítségével.A leggyakrabban használt kerek cső polimetil-metakrilátból (PMMA) vagy polikarbonátból (PC). A nagy intenzitású fényforrások a cső egyik vagy mindkét oldalára vannak felszerelve. A cső hosszának és átmérőjének aránya 30 az egyoldalas fényvezetők és 60 a kétoldalas lámpa felszerelése esetén.

A csőtest belső felületére egy speciális SOLF típusú prizmás fólia kerül felhordásra. Jellemzője a felületre eső fény szinte teljes visszaverődése különböző szögekben A prizmás fóliák gyártásának technológiáját 1985-ben fejlesztették ki, a SOLF márka vékony (kb. 0,5 mm) tekercsfilmje nyitotta meg az utat az alkotás előtt fényvezetők magas és egyenletes megvilágítással a cső hosszában. A cső tengelye mentén átlátszó vagy matt rést hagynak az egyenletes fénykibocsátás érdekében a szál hosszában.

Ma a világ 12 országából körülbelül 28 vállalat foglalkozik különféle típusú és célú optikai szálak fejlesztésével, gyártásával és telepítésével. Az optikai szálak átmérője 250-1100 mm, hossza pedig 16 méter. A fényvezetők komplett modulok formájában készülnek fényforrásokkal, amelyek könnyen összekapcsolhatók egymással a világítási rendszer hosszának meghosszabbítása érdekében.

A világpiac oroszlánrészét (akár 80%-át) az USA-ból származó Solatube termékei foglalják el. Ebben az országban kormányprogram működik az alternatív energiaforrások használatának ösztönzésére, így nagy a kereslet a megfelelő termékekre. A fényvezetők sorozatgyártását a Sunpipe (Nagy-Britannia) és az olasz Solarspot európai cégek sajátították el.Ahogy a cégek neve is sugallja, olyan izzók gyártására összpontosítanak, amelyek a nap folyamán újrahasznosítják a napfényt. Az ilyen szálak méterenkénti ára körülbelül 300 dollár, mivel speciális optikát használnak a napsugarak koncentrálására.

A robbanásveszélyes és egyéb speciális helyiségek optikai szálakon alapuló világítási rendszereinek költségéről nincs információ. Ennek oka minden esetben egyedi projektek kidolgozása. Csak feltételezhető, hogy az ilyen alkalmazások költsége nagyon magas, de az emberek élete és a tárgyak biztonsága drágább.

De nem szabad azt gondolni, hogy a modern optikai szálakat csak a veszélyes termelést végző vállalkozások használják. A formák és szerkezetek sokfélesége lehetővé tette a tervezőknek és építészeknek, hogy megoldják az épületek és tájak eredeti megvilágításának problémáit.

Kis méretű fényvezetőket váratlanul alkalmaztak háztartási világítótestekben. Nagyon nagy fényerejükkel és szűk fénykibocsátásukkal a LED-lámpák borzalmas fényforrások, ha külön csillárokba helyezik őket. De a fényvezetővel kombinálva, amelyhez ideális világítóeszköz, kiváló szórt megvilágítás érhető el a helyiségben.

A LED-ek e jellemzőit jól megértette a kanadai TIR Systems cég, amely erős színes és fehér LED-eken alapuló, nem levehető világítási modulokat fogadott el. A 30W teljesítményű és 50W általános világítású dekoratív színes világítótestek 100 és 150 mm átmérőjű fényvezetőkkel rendelkeznek, élettartamuk 50 000 óra. A stílusos megjelenés és a modern anyagok lehetővé teszik, hogy a lámpákat a lakások modern belső teréhez igazítsák.

A jövőben a fényvezetők egyre népszerűbbek lesznek, mivel egyedülállóan képesek a pontforrásokból származó fényt egységes, szórt fénnyé alakítani. És megszűnnek egzotikus világítási termékek a szűk alkalmazási területeken.