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Lampes fluorescentes. Principe constructif. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Lampes fluorescentes
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Lampe fluorescente (lampe au mercure à basse pression ; ci-après - LL) est une source lumineuse à décharge (Fig. 2.1 et 2.2). Structurellement, il s'agit d'un tube de verre avec une couche de phosphore déposée sur la surface intérieure. Des électrodes en spirale de tungstène sont introduites dans les extrémités du tube.Pour augmenter l'émissivité, une suspension d'oxyde est appliquée sur les électrodes, à base de carbonates ou de peroxydes de métaux alcalino-terreux.
A l'intérieur de la lampe on y trouve de la vapeur de mercure raréfiée et un gaz inerte (argon). La pression de vapeur de mercure dans le LL dépend de la température des parois de la lampe et à une température de fonctionnement normale de 40 ° C est d'environ 0,13-1,3 N / m2 (10 - 2 - 10 - 3 mm Hg).
Une pression aussi basse fournit un rayonnement de décharge intense dans la région ultraviolette du spectre (principalement avec une longueur d'onde de 184,9 et 253,7 nm). Sous l'action d'une tension électrique (champ) appliquée aux électrodes, une décharge gazeuse se produit dans la lampe.
Riz. 2.1. Lampes fluorescentes modernes
Dans ce cas, le courant traversant la vapeur de mercure provoque un rayonnement ultraviolet. Une couche d'une substance spéciale est déposée sur la surface intérieure de la lampe (phosphore). Le luminophore le plus courant est l'halophosphate de calcium activé avec de l'antimoine et du manganèse.
Riz. 2.2. La structure d'une lampe fluorescente
En modifiant le rapport des activateurs, il est possible d'obtenir des luminophores de différentes marques et de produire des lampes de différentes couleurs.
Rayonnement ultraviolet, agissant sur le luminophore, le fait briller, c'est-à-dire que le luminophore convertit le rayonnement ultraviolet de la décharge gazeuse en lumière visible. Le verre à partir duquel le LL est fabriqué empêche la sortie de rayonnement ultraviolet de la lampe, protégeant ainsi nos yeux des rayonnements nocifs pour eux.
Les exceptions sont les lampes bactéricides et ultraviolettes; dans leur fabrication, on utilise du verre uviolet ou de quartz, qui transmet la lumière ultraviolette.
Aujourd'hui, les LL avec des amalgames d'In, de Cd et d'autres éléments sont largement utilisés. La pression de vapeur de mercure plus faible au-dessus de l'amalgame permet d'étendre la plage de température des rendements lumineux optimaux à 60°C au lieu de 18-25°C pour le mercure pur.
Lorsque la température ambiante dépasse la norme admissible (25 °C pour le mercure pur et 60 °C pour les amalgames), la température de la paroi et la pression de vapeur de mercure augmentent et le flux lumineux diminue.
Encore plus perceptible diminution du flux lumineux observé avec une diminution de la température, et, par conséquent, la pression de la vapeur de mercure. Dans le même temps, l'allumage des lampes se détériore également fortement, ce qui rend impossible leur utilisation à des températures inférieures à -10 ° C sans dispositifs de réchauffement.
A cet égard, il est intéressant LL sans mercure avec refoulement à basse pression dans les gaz inertes. Dans ce cas, le luminophore est excité par un rayonnement d'une longueur d'onde de 58,4 à 147 nm. Étant donné que la pression du gaz dans les LL sans mercure est pratiquement indépendante de la température ambiante, leurs caractéristiques lumineuses restent également inchangées.
aujourd'hui le problème du fonctionnement LL à basse température est résolu:
- en utilisant LL d'une nouvelle génération de lampes T5 (avec un diamètre de tube de 16 mm);
- utiliser des lampes fluorescentes compactes ;
- LL alimenté par des ballasts électroniques haute fréquence (Ballast électronique).
Flux lumineux LL augmente avec l'augmentation de la taille (longueur) en raison d'une diminution de la proportion des pertes anode-cathode dans le flux lumineux total. C'est pourquoi plus rationnel utilisez une lampe de 36W plutôt que deux lampes de 18W.
Durée de vie LL limité à la désactivation et à la pulvérisation (épuisement) des cathodes. Les fluctuations de la tension secteur et les allumages et extinctions fréquents des lampes ont également un effet négatif sur la durée de vie. Lors de l'utilisation de ballasts électroniques, ces facteurs sont minimisés.
Auteur : Koryakin-Chernyak S.L.
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La startup d'informatique quantique basée à New York SEEQC a annoncé une puce numérique qui peut fonctionner à des températures inférieures au froid de l'espace. Cela lui permettra d'être utilisé avec des processeurs quantiques situés dans des chambres cryogéniques.
Les ordinateurs quantiques utilisent les fonctionnalités de la physique quantique pour résoudre des problèmes impossibles ou très difficiles à résoudre sur des ordinateurs conventionnels. Cependant, les bits quantiques ou qubits, qui sont les principaux éléments des ordinateurs quantiques, sont très sensibles aux influences extérieures et peuvent perdre leur état. Par conséquent, ils nécessitent un refroidissement à des températures proches du zéro absolu (environ -273°C).
Pour gérer et contrôler les qubits, il est nécessaire de disposer d'une puce informatique classique pouvant communiquer avec un processeur quantique. Cependant, la plupart des puces classiques existantes ne peuvent pas fonctionner à des températures aussi basses et doivent être placées à l'extérieur de la chambre cryogénique. Cela interfère avec la transmission du signal et augmente la consommation d'énergie et le bruit.
La startup SEEQC a résolu ce problème - leur nouvelle puce permettra un échange d'informations rapide et fiable entre un ordinateur classique et un ordinateur quantique. De plus, les ingénieurs de développement de startups sont capables d'exécuter des algorithmes complexes pour contrôler et optimiser le fonctionnement des qubits sans avoir besoin d'envoyer des données à un ordinateur externe. Le processeur est également plus petit et consomme moins d'énergie.
Et bien que SEEQC affirme avoir créé la première puce au monde capable de fonctionner dans le même environnement cryogénique que les qubits, la startup a de nombreux concurrents. Par exemple, IBM, Google, Microsoft, Intel et Amazon ont leurs propres programmes et plates-formes pour l'informatique quantique. Il existe également d'autres startups telles que IonQ, Rigetti Computing et D-Wave Systems qui proposent des processeurs quantiques et des services cloud.
Cependant, le développement de SEEQC diffère des autres en ce qu'il utilise une approche appelée Digital Quantum Computing. Cela signifie que les ingénieurs du projet intègrent un ordinateur classique et quantique dans une seule puce utilisant la technologie supraconductrice. Cela réduit la complexité et le coût de création et d'exploitation des ordinateurs quantiques.
La startup SEEQC possède également son propre laboratoire de fonderie et de fabrication de puces à New York, où elle peut tester et optimiser ses puces pour différents types de qubits. De plus, les spécialistes de l'entreprise collaborent avec divers partenaires à travers le monde pour développer et démontrer des programmes basés sur leur puce.
Le SEEQC dirige un projet appelé QCAT (Quantum Computing for Advanced Technologies) financé par le gouvernement britannique. L'objectif de ce projet est de construire un ordinateur quantique à part entière basé sur la puce numérique SEEQC et de démontrer son application dans divers domaines tels que l'apprentissage automatique, l'optimisation et la recherche médicale.
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