Из чего делают спираль в ла́мпе нака́ливания?
Лампа накаливания
Ла́мпа нака́ливания — искусственный источник света, в котором свет испускает "тело накала", нагреваемое электрическим током до высокой температуры. В качестве тела накала чаще всего используется спираль из тугоплавкого металла (чаще всего — вольфрама) либо угольная нить. Чтобы исключить окисление тела накала при контакте с воздухом, его помещают в вакуумированную колбу, либо колбу, заполненную инертными газами или парами.
Тлеющий разряд
В настоящее время трубки с тлеющим разрядом находят практическое применение как источник света — газоразрядные лампы. Для целей освещения часто применяются люминесцентные лампы, в которых разряд происходит в парах ртути, причём вредное для зрения ультрафиолетовое излучение поглощается слоем флюоресцирующего вещества — люминофора, покрывающего изнутри стенки лампы. Люминофор начинает светиться видимым светом, давая в результате свет, близкий по характеристикам к дневному свету (люминесцентные лампы дневного света). Такие лампы дают близкое к «естественному» освещение (но не полный спектр, как у ламп накаливания). Спектр испускаемого люминесцентными лампами света дискретный — красная, зелёная и синяя составляющая в определённой пропорции, плюс незначительные спектральные пики других цветов от примесей люминофора. Энергия освещения распределяется по этим узким полосам спектра, поэтому эти лампы значительно (в 3-4 раза) экономичнее ламп накаливания (у последних до 95 % энергии занимает инфракрасная область спектра, невидимая человеческим глазом).
Лампа накаливания
Все чистые металлы и их многие сплавы (в частности, вольфрам) имеют положительный температурный коэффициент сопротивления, что означает увеличение электрического удельного сопротивления с ростом температуры. Эта особенность автоматически стабилизирует электрическую потребляемую мощность лампы на ограниченном уровне при подключении к источнику напряжения (источнику с низким выходным сопротивлением), что позволяет подключать лампы непосредственно к электрическим распределительным сетям без использования ограничивающих ток балластных реактивных или активных двухполюсников, что экономически выгодно отличает их от газоразрядных люминесцентных ламп. Для нити накаливания осветительной лампы типично сопротивление в холодном состоянии в 10 раз меньше, чем в нагретом до рабочих температур.
Керосиновая лампа
Также известны калильные лампы, по конструкции близкие к примусу. В них керосин находится в резервуаре под давлением, создаваемым ручной помпой. По трубочке керосин поднимается в зону горения, где нагревается и испаряется. Далее трубочка ведёт пары топлива к горелке, где керосин сгорает, нагревая калильную сетку. Такие лампы горели существенно ярче благодаря более полному и быстрому сгоранию керосина и использованию калильных сеток. Широко известны примеры таких ламп, см. , , .
Philips
Первыми лампами Philips стали угольные лампы накаливания. Изначально процесс производства нити накаливания был сложным, а сама она была хрупкой, поэтому подобные лампы быстро перегорали. Во время своих исследований Жерар Филипс пришел к выводу, что обугливание веществ растительного происхождения при определённой температуре позволяет увеличить жизненный цикл лампы. В XX веке он продолжил работу над усовершенствованием угольных ламп. Братьям Филипс удалось вывести производство ламп накаливания на мировой уровень.
Люминесцентная лампа
В классической схеме включения с электромагнитным балластом для автоматического регулирования процесса зажигания лампы применяется пускатель (стартер), представляющий собой небольшую неоновую лампу с подключённым параллельно ей конденсатором, заключённую в корпус. Один внутренний электрод неоновой лампы стартера неподвижный жёсткий, другой — биметаллический, изгибающийся при нагреве (есть также стартеры и с двумя гибкими электродами (симметричные)). В исходном состоянии электроды стартера разомкнуты. Стартер подключается параллельно лампе так, чтобы при замыкании его электродов ток проходил через спирали лампы.
Лазер
Классическая трёхуровневая система накачки рабочей среды используется, например, в рубиновом лазере. Рубин представляет собой кристалл корунда AlO, легированный небольшим количеством ионов хрома Cr, которые и являются источником лазерного излучения. Из-за влияния электрического поля кристаллической решётки корунда внешний энергетический уровень хрома расщеплён (см. эффект Штарка). Именно это делает возможным использование немонохроматического излучения в качестве накачки. При этом атом переходит из основного состояния с энергией в возбуждённое с энергией около . В этом состоянии атом может находиться сравнительно недолго (порядка ), почти сразу происходит безызлучательный переход на уровень , на котором атом может находиться значительно дольше (до ), это так называемый метастабильный уровень. Возникает возможность осуществления индуцированного излучения под воздействием других случайных фотонов. Как только атомов, находящихся в метастабильном состоянии, становится больше, чем в основном, начинается процесс генерации.
Галогенная лампа
Достоинством галогенных ламп является минимально возможное мерцание при питании переменным током промышленной частоты и более высокая эффективность преобразования энергии в видимый свет в сравнении с другими лампами накаливания. Недостатком этой системы является то, что распад галогенидов вольфрама при обратном переносе на спираль осуществляется неравномерно и зависит от температуры участков спирали. В результате, на ней образуются со временем утолщения и утоньшения, приводящие к разрушению, хотя и, конечно, гораздо медленнее, чем у простых ламп накаливания при той же температуре. При использовании галогенных ламп в сети переменного тока совместно с диммером может возникать низкочастотный акустический шум, но его нельзя отнести к недостаткам самих ламп.
Утилизация их не требует особой процедуры, поскольку эти источники света не содержат веществ и материалов, опасных для окружающей среды и живых организмов (не путать с металлогалогенными лампами!).
Ячейка с алмазными наковальнями
Огранка алмазных наковален во многом сходна с огранкой обычных ювелирных алмазов. Из всех её деталей наибольшее влияние на диапазон давлений, доступных для наковальни, оказывает диаметр рабочей площадки или калетты (). Чем меньше эта величина, тем большие давления могут быть созданы наковальней без риска её разрушения. Так, для создания давлений до 20 ГПа используются наковальни с диаметром калетты 0,6—0,8 мм, тогда как для генерации давлений, превышающих 100 ГПа, диаметр калетты не должен превышать 0,1—0,2 мм.
Лампа накаливания
В лампе накаливания используется эффект нагревания тела накаливания при протекании через него электрического тока ("тепловое действие тока"). Температура тела накаливания повышается после замыкания электрической цепи. Все тела, температура которых превышает температуру абсолютного нуля, излучают электромагнитное тепловое излучение в соответствии с законом Планка. Спектральная плотность мощности излучения (Функция Планка) имеет максимум, длина волны которого на шкале длин волн зависит от температуры. Положение максимума в спектре излучения сдвигается с повышением температуры в сторону меньших длин волн (закон смещения Вина). Для получения видимого излучения необходимо, чтобы температура излучающего тела превышала 570 °C (температура начала красного свечения, видимого человеческим глазом в темноте). Для зрения человека оптимальный, физиологически самый удобный спектральный состав видимого света отвечает излучению абсолютно чёрного тела с температурой поверхности фотосферы Солнца 5770 K. Однако неизвестны твердые вещества, способные без разрушения выдержать температуру фотосферы Солнца, поэтому рабочие температуры нитей ламп накаливания лежат в пределах 2000—2800 °C. В телах накаливания современных ламп накаливания применяется тугоплавкий и относительно недорогой вольфрам (температура плавления 3410 °C), рений (температура плавления примерно та же, но выше прочность при пороговых температурах) и очень редко осмий (температура плавления 3045 °C). Поэтому спектр ламп накаливания смещён в красную часть спектра. Только малая доля электромагнитного излучения лежит в области видимого света, основная доля приходится на инфракрасное излучение. Чем меньше температура тела накаливания, тем меньшая доля энергии, подводимой к нагреваемой проволоке, преобразуется в полезное видимое излучение, и тем более «красным» кажется излучение.
Ячейка с алмазными наковальнями
Помимо самих наковален, значительной нагрузке в ячейке подвергаются и их опоры (), подбор материала и конфигурации которых также является немаловажным моментом при изготовлении ячейки.
С одной стороны, опора выполняет механическую функцию, поддерживая наковальню. Соответственно, при изготовлении опоры предпочтение должно отдаваться наиболее твёрдым материалам. Традиционно для этого используется карбид вольфрама, а в ряде случаев и просто твёрдые сорта стали.
С другой стороны, именно опора наковальни ограничивает угловую апертуру ячейки. Поэтому для дифракционных экспериментов, требующих большого угла доступа к образцу, опора должна быть либо прозрачной для излучения, либо иметь специфическую конфигурацию. Впервые в качестве материала опоры, прозрачного для рентгеновского излучения, был использован бериллий. К его очевидным недостаткам относятся чрезвычайная токсичность и мягкость: во время эксперимента наковальни продавливают опору, постепенно приводя её в негодность. Этого недостатка лишены опоры из сверхтвёрдых материалов на основе лёгких элементов (бора, углерода и азота). К ним относятся элементарный бор, кубический нитрид бора (c-BN), карбид бора (BC) и ряд других соединений, а также, собственно, алмаз. Твёрдость и прозрачность для рентгеновского излучения этих материалов позволяет успешно использовать их в качестве опор для алмазных наковален, однако высокая хрупкость ограничивает диапазон достижимых давлений. Принципиально иной путь для увеличения угловой апертуры ячейки предложил в 2004 г. Р. Бёлер ("Reinhard Boehler"), переместив опорную поверхность наковальни на коронку, обработанную в виде конуса.
Электронная лампа
Положительный электрод. Выполняется иногда в форме пластины, но чаще в форме коробочки, окружающей катод и сетки и имеющей форму цилиндра или параллелепипеда. В мощных лампах анод может иметь рёбра или «крылышки» для отвода тепла. Изготавливается обычно из никеля или молибдена, иногда из тантала и графита.
Между катодом и анодом располагаются сетки, которые служат для управления потоком электронов и устранения побочных явлений, возникающих при движении электронов от катода к аноду.
Серебрение
При этом процессе отполированную стеклянную деталь оптического прибора или лист стекла помещают в вакуумную камеру снабжённую вольфрамовым испарителем — это нагреваемая электрическим током вольфрамовая проволока или вольфрамовая лодочка. На вольфрамовую проволоку надевают изогнутый отрезок (50—200 мг) алюминиевой проволоки, в высоком вакууме расплавленный алюминий хорошо смачивает вольфрам, образуя на проволоке висячую капельку. В лодочку помещают гранулы алюминия или обрезки алюминиевой проволоки. Нагреваемые лодочки применяют при напылении больших по площади поверхностей. Напыляемая поверхность стеклянной детали до помещения в камеру напыления тщательно очищается от загрязнений (следов масла) обычно органическими растворителями. После откачки вакуумной камеры до абсолютного давления газа в ней ниже 10 Па включают ток нагрева вольфрамового испарителя и доводят его температуру, в зависимости от требуемой технологии, до 1500—2500 °C. При этом алюминий испаряется. В глубоком вакууме атомы алюминия летят по прямым линиям. Когда они ударяются о поверхность напыляемой детали, они прилипают к ней, образуя плёнку.
Лампа накаливания
В атмосферном воздухе при высоких температурах вольфрам быстро окисляется в триоксид вольфрама (образуя характерный белый налёт на внутренней поверхности лампы при потере ею герметичности). По этой причине, вольфрамовое тело накала помещают в герметичную колбу, из которой, в процессе изготовления лампы откачивается воздух и заполняется инертным газом — обычно аргоном. На заре индустрии ламп их изготавливали с вакууммированными колбами; в настоящее время только лампы малой мощности (для ламп общего назначения — до 25 Вт) изготавливают в вакуумированной колбе. Колбы более мощных ламп наполняют инертным газом (азотом, аргоном или криптоном). Повышенное давление в колбе газонаполненных ламп уменьшает скорость испарения вольфрамовой нити. Это не только увеличивает срок службы лампы, но и позволяет повысить температуру тела накаливания. Таким образом, световой КПД повышается, а спектр излучения приближается к белому. Внутренняя поверхность колбы газонаполненной лампы медленнее темнеет при распылении материала тела накала в процессе работы, как у вакуумированной лампы.
Натриевая газоразрядная лампа
На́триевая газоразря́дная ла́мпа (НЛ) — электрический источник света, светящимся телом которого служат пары натрия с газовым разрядом в них. Поэтому преобладающим в спектре света таких ламп является резонансное излучение натрия; лампы дают яркий оранжево-жёлтый свет. Эта специфическая особенность НЛ (монохроматичность излучения) вызывает при освещении ими неудовлетворительное качество цветопередачи. Из-за особенностей спектра и существенного мерцания на удвоенной частоте питающей сети НЛ применяются в основном для уличного освещения, утилитарного, архитектурного и декоративного. Оранжево-жёлтый спектр излучения натриевых ламп имеет особое преимущество для уличного освещения в условиях тумана. Для внутреннего освещения производственных площадей используется в случае, если нет требований к высокому значению индекса цветопередачи источника света.
Сварка
Особым видом сварочной дуги является сжатая дуга, столб которой сжат с помощью узкого сопла горелки или обдувающим потоком газа (аргона, азота и др.) Плазма это ионизированный газ дугового столба, состоящий из положительно и отрицательно заряженных частиц. Плазма генерируется в канале сопла горелки, обжимается и стабилизируется его водоохлаждаемыми стенками и холодным потоком плазмообразующего газа. Обжатие и охлаждение наружной поверхности столба дуги вызывает его концентрацию, что приводит к резкому увеличению числа соударений между частицами плазмы, увеличению степени ионизации и резкому повышению температуры столба дуги ( — ) и кинетический энергии плазменной струи. В результате плазма представляет собой источник теплоты с высокой концентрацией энергии. Это позволяет с успехом использовать её для сварки, напыления и термической резки самых разнообразных материалов.
Лампа с полым катодом
Лампы с полым катодом, как правило, представляют собой стеклянный или кварцевый баллон, который заполнен инертным газом под низким давлением. Внутри этого баллона находятся два электрода — катод и анод. Катод имеет вогнутую форму и изготавливается из чистого металла. При подаче напряжения на электроды возникает тлеющий разряд с формированием положительно заряженных ионов газа-буфера. Эти ионы бомбардируют поверхность катода, выбивая из него атомы металла в газовую фазу. За счет столкновений с другими атомами они переходят в возбужденное состояние. При релаксации происходит процесс излучения света с длиной волны, характерной для соответствующего перехода электронов атома металла.
Паяльная лампа
Кроме очевидной пожароопасности, паяльная лампа является потенциально взрывоопасным прибором, так как в резервуаре находится смесь паров топлива и воздуха под высоким давлением, а резервуар нагревается при работе. Поэтому при использовании паяльной лампы требуется строгое соблюдение правил безопасности, а именно:
Галогенная лампа
В галогенной лампе окружающий тело накала йод или бром (совместно с остаточным кислородом) вступает в химическое соединение с испарившимися атомами вольфрама, препятствуя осаждению последних на колбе. Этот процесс является обратимым — при высоких температурах вблизи тела накала соединения вольфрама распадаются на составляющие вещества. Атомы вольфрама высвобождаются таким образом либо на самой спирали, либо вблизи неё. В результате атомы вольфрама возвращаются на тело накала, что позволяет повысить рабочую температуру спирали (для получения более яркого света), продлить срок службы лампы, а также уменьшить габариты по сравнению с обычными лампами накаливания той же мощности.
Лампа накаливания
Реже используются реактивные ограничители пускового тока. Обычно, для этой цели используются дроссели — катушки индуктивности с ферромагнитным сердечником, так называемые балластные дроссели, включаемые последовательно с лампой. В момент включения из-за явления самоиндукции всё напряжение сети падает на дросселе, что ограничивает пусковой ток. При работе материал сердечника в каждом полупериоде сети заходит в глубокое насыщение (в цепях переменного напряжения) и почти всё напряжение сети приложено к лампе. Другой подход при применении балластных дросселей использует зависимость сопротивления нити от температуры. При прогреве сопротивление нити увеличивается, соответственно увеличивается напряжение на лампе, что является сигналом для шунтирования дросселя, например, контактом электромагнитного реле, обмотка которого включена параллельно нити. Без шунтирования балластного дросселя мощность лампы снижается на 5—20 %, что может быть полезно для увеличения срока службы лампы.
Цоколь (осветительная техника)
Выводы лампы накаливания часто припаиваются к цоколю мягкими припоями, поэтому температура патрона и цоколя во время работы лампы не должна превышать температуру плавления припоя (то есть быть ниже 180 °C). Также необходимо учитывать тепловое расширение узлов во всем диапазоне температур, поэтому часто патроны имеют предусмотренные упругие элементы, в том числе пружинные контакты.
Плавкий предохранитель
Все плавкие вставки, вне зависимости от конструктивных особенностей, включают в себя два основных элемента:
Корпуса плавких вставок обычно изготавливаются из высокопрочных сортов специальной керамики (фарфор, стеатит или корундо-муллитовая керамика). Для корпусов плавких вставок с малыми номинальными токами используются специальные стекла. Корпус плавкой вставки обычно выполняет роль базовой детали, на которой укреплен плавкий элемент с контактами плавкой вставки, указатель срабатывания, свободные контакты, устройства для оперирования плавкой вставкой и табличка с номинальными данными. Одновременно корпус выполняет функции камеры гашения электрической дуги.
Электрический предохранитель
Лампы накаливания снабжают плавкими предохранителями для предотвращения перегрузки питающей цепи в случае возникновения электрической дуги в момент перегорания тела накаливания лампы. Предохранителем в лампе служит участок одного из вводных проводников, расположенных в ножке лампы вне герметизированной колбы. Этот участок имеет меньшее сечение по сравнению с другим выводом; в лампах с прозрачной колбой его можно заметить, рассматривая ножку лампы. Для 220-вольтовых бытовых ламп предохранитель обычно рассчитан на ток 7 А.
Кварцевая лампа
Бактерицидные лампы — газоразрядные лампы для дезинфекции помещений, иногда неправильно называемые «кварцевыми». Колбы таких ламп изготавливаются из увиолевого стекла. Увиолевое стекло не пропускает излучение длиной менее 200 нм, в том числе и 185 нм, ту длину излучения, ответственное за образование озона.
Керосиновая лампа
В настоящее время известны несколько вариантов конструкции керосиновых ламп. В первую очередь это традиционные фитильные лампы с плоским или кольцевым фитилем, в которых жидкий керосин поднимается из резервуара к зоне горения за счет капиллярного эффекта. Фитильные лампы требуют частых правок выгорающего фитиля, для чего в них предусматривают соответствующую конструкцию. Регулировка высоты фитиля также позволяет регулировать яркость лампы. Неровные излишки фитиля необходимо периодически подрезать ножницами во избежание копоти. Фитиль обычно делают из хлопка. Существовали многочисленные разновидности фитильных ламп — с системой подогрева воздуха для улучшения горения, с защитой от пролива керосина при опрокидывании, ветростойкие лампы для уличного применения, взрывобезопасные рудничные лампы, лампы с отражателями и т. п.
Лампа накаливания
В связи с необходимостью экономии электроэнергии и сокращения выброса углекислого газа в атмосферу во многих странах введён или планируется к вводу запрет на производство, закупку и импорт ламп накаливания с целью вынуждения замены их на энергосберегающие (компактные люминесцентные, светодиодные, индукционные и другие) лампы.
Ковар
Кова́р — сплав, содержащий никеля (Ni), кобальта (Co) и железа (Fe). Имеет коэффициент теплового расширения, согласованный с коэффициентом теплового расширения боросиликатного стекла, используемого для изготовления баллонов ламп накаливания, люминесцентных ламп, электровакуумных приборов, металлостеклянных изоляторов и металлокерамических корпусов микросхем. Отличается высокой адгезией к расплавленному стеклу, поэтому широко используется для изготовления электрических выводов, проходящих через стекло.В СССР и России сплав маркируют по . Например, сплав 29НК имеет следующий состав в массовых %:
Волоконный лазер
Первая оболочка изготовляется из чистого кварца диаметром в несколько сотен микрометров, а вторая — из полимерного материала, показатель преломления которого подбирается существенно меньшим, чем у кварца. Таким образом, первая и вторая оболочки создают многомодовый волновод с большим поперечным сечением и числовой апертурой, в который запускается излучение накачки. Эффективное возбуждение ионов редкоземельных элементов достигается подбором диаметров активной сердцевины и волновода накачки. По такой технологии можно получить выходную мощность порядка 100 Вт.
Большие мощности накачки достигаются с помощью технологии GTWave. В одну защитную оболочку встраивается несколько сердцевин волноводов, одна из которых является активной средой, а другие — волноводами накачки. Накачка осуществляется благодаря , проникающему в активную среду через их стенки. Особенностью технологии являются возможность ввода излучения накачки через оба торца каждого из волноводов накачки и отсутствие необходимости в WDM-ответвителях.
Катушка зажигания
Спираль дополнительного резистора изготавливается из стального сплава, имеющего высокий температурный коэффициент электрического сопротивления. При прохождении избыточного тока сопротивление спирали увеличивается и сила тока уменьшается, таким образом происходит автоматическое регулирование. На высоких оборотах, когда контакты бо́льшую часть времени разомкнуты, нагрев резистора менее значителен (сопротивление спирали невелико). При запуске двигателя добавочное сопротивление шунтируется контактами реле стартера, тем самым повышается энергия электрической искры на свече зажигания.
Карбидная лампа
Карбидная лампа состоит из бачка (генератора ацетилена) и горелки. Бачок разделен на две части. В одной части находится карбид, в другой отсек наливается вода. Регулируемый клапан осуществляет дозированную (капельную) подачу воды в отсек с карбидом. Изменением скорости подачи воды регулируют генерацию ацетилена и яркость фонаря. Реакция протекает по схеме:
Горелка
Там, где необходимо было иметь больше света, при меньшем в сравнении с разрезными горелками расходе топлива, употреблялись 
круговые или аргандовые горелки. Эта горелка изобретена французский физиком Аргандом (1755—1803) для масляных ламп, затем была применена для газа. Эта горелка имеет кольцеобразную форму, изготовленную из каолина или фарфора, с рядом мелких отверстий, из которых поступает газ. Горение происходит у каждого отверстия собственным пламенем, но при этом отдельные языки пламени, соприкасаясь наружными краями, образовывают общее цилиндрическое пламя. Новым в этой горелке было то, что было предложено один поток воздуха направить внутрь кольцевого пламени, а второй снаружи пламени за счет тяги, создаваемым ламповым стеклом. Такая конструкция обеспечивала сильный поток воздуха в горелку. Горелка Арганда при расходе газа примерно 140 литров в час создавало силу света, равную свечению 15 спермацетовых свечей.
Ксеноновая дуговая лампа
Во всех современных ксеноновых лампах используется колба из кварцевого стекла с электродами из вольфрама, легированного торием. Кварцевое стекло — это единственный экономически приемлемый оптически прозрачный материал, который выдерживает высокое давление (25 атм в колбе ламп для IMAX) и температуру. Для специальных задач применяют изготовление колбы лампы из сапфира. Это расширяет спектральный диапазон излучения в сторону коротковолнового ультрафиолета и также приводит к увеличению срока службы лампы. Легирование электродов торием сильно увеличивает эмиссию ими электронов. Так как коэффициент теплового расширения кварцевого стекла и вольфрама различаются, вольфрамовые электроды вварены в полосы из чистого молибдена или инвара, которые вплавлены в колбу.
В ксеноновой лампе анод при работе очень сильно нагревается потоком электронов, поэтому лампы большой мощности нередко имеют жидкостное охлаждение.
Для повышения эффективности лампы ксенон находится в колбе под высоким давлением (до 30 атм), что накладывает особые требования по безопасности. При повреждении лампы осколки могут разлететься с огромной скоростью. Обычно лампа транспортируется в специальном пластиковом контейнере, который снимается с лампы только после установки лампы на место и надевается на лампу при её демонтаже. При работе лампы колба подвергается значительным перепадам температуры, в результате чего к концу срока службы колба становится более хрупкой. Из соображений безопасности производители ксеноновых дуговых ламп рекомендуют использовать защитные очки при обслуживании лампы. При замене ламп IMAX рекомендуется надевать защитный костюм.
Рефлектор Минина
Рефлектор Минина (лампа Минина, «синяя лампа») — прибор для физиотерапии, вспомогательное лечебное средство. Рефлектор состоит из лампы накаливания с колбой синего цвета и фокусирующего абажура с электрическим проводом для присоединения электропитания. Таким образом, это обычная лампа накаливания, синий же цвет при прогревании переносицы в меньшей мере, нежели другой, проникает сквозь закрытые веки и не ослепляет глаза, также оказывает психоседативное действие. Не следует путать данную лампу с ультрафиолетовыми лампами (лампа Вуда, кварцевая лампа), она не излучает ультрафиолетовые лучи и не может заменять соответствующие лампы. Форма абажура способствует направленности света.
Кипятильник Франклина
Кипятильник Франклина — физический прибор, изготовленный из стекла, состоит из 2-х одинаковых стеклянных шаров, соединённых под прямым углом стеклянной трубкой, по которой жидкость может свободно перемещаться. Часть воздуха выкачана — пространство с пониженным атмосферным давлением. Кипение происходит от нагревания ладонью. Используется на уроках физики.
Свеча накаливания
Свечи накаливания (также калильные свечи) — детали в дизельном двигателе, в предпусковом подогревателе двигателя, в автономном отопителе салона (кабины) и в калильном карбюраторном двигателе (широко распространены в авиа-, судо-, и автомоделировании), служащие для облегчения его холодного пуска. В отличие от свечей зажигания, они не дают искру, а представляют собой обычный электронагревательный элемент.
Барабанная печь
Барабанная вращательная печь имеет форму горизонтально расположенного цилиндра диаметром 1,2—5 м и длиной 18—200 м. Печь медленно вращается вокруг оси. Назначение — для физико-химической обработки сыпучих материалов. Как правило, топливо сжигается внутри печи. Менее распространены косвенный нагрев (через стенку муфеля) и комбинированный нагрев обрабатываемого материала. Во вращающейся печи сжигаются пылевидное, твёрдое, жидкое или газообразное топливо. Как правило природный газ. Как правило, в печи греющие газы движутся навстречу обрабатываемому материалу (противоток). Менее распространены печи с параллельным током газов и материала.Печь состоит из горизонтально расположенного цилиндрического кожуха (барабана), футерованного изнутри огнеупорным кирпичом, опорных устройств и привода, головок — топочной и газоотводящей и холодильника.
Волока (инструмент)
Воло́ка — инструмент волочильных станов, в котором осуществляется обжатие металла при его обработке волочением. Основная часть волоки — "волочильный глазок" (или матрица), представляющий рабочее отверстие постепенно уменьшающегося сечения, через которое протягивается обрабатываемый металл. Волока с одним волочильным глазком называется также "фильером", а с несколькими — "волочильной доской". Рабочая часть волоки изготовляется из стали, чугуна, твёрдых сплавов, технических алмазов и прочего.
Свеча накаливания
Свечи накаливания являются по сути частью предпускового устройства двигателя и нужны по большому счёту только для облегчения пуска дизеля после долгого простоя («на холодную») за счёт улучшения условий образования рабочей смеси, особенно если температура воздуха низка (ниже +5°С). При такой температуре дизельное топливо испаряется неохотно, и не образует необходимой для работы двигателя смеси с воздухом.
Нить накала
Нить накала — закрученная нить из тугоплавкого материала (вольфрама или вольфрамовых сплавов), которая благодаря своему сопротивлению превращает электрический ток в свет и тепло ("тепловое действие тока"). Используется в электрических лампочках.
Спиральная дамба
Спира́льная да́мба, реже Спиральный мол или Спиральный причал () — ленд-арт-инсталляция, одна из главных работ американского художника Роберта Смитсона, «икона ленд-арта», «наиболее существенный героический жест пейзажа». Создана в апреле 1970 года у нефтяного месторождения Розел-Пойнт на северном берегу Большого Солёного озера в штате Юта, США.
Лабораторный фонарь
Корпус лабораторных фонарей изготавливается, как правило, из листового металла или термостойких пластмасс. В качестве источника света чаще всего используется лампа накаливания, в СССР также выпускались лабораторные фонари с неоновыми лампами.
Люминесцентная лампа
В практике производителей светодиодных светильников и ламп часто также встречается обозначение ламп типа «Т8» или «Т10», а также цоколя «G13». Светодиодные лампы могут быть установлены в стандартный светильник (после его незначительной доработки) для люминесцентных ламп. Но принцип действия отличается и кроме внешнего сходства они ничего общего с люминесцентными лампами не имеют.
Линейные люминесцентные лампы потребляют только около 15% мощности ламп накаливания, при том что световые потоки от этих двух источников света одинаковые.
Лампа накаливания
По функциональному назначению и особенностям конструкции лампы накаливания подразделяют на:
Цитата из «Собака Баскервилей», говорит Генри Баскервиль: «Подождите, не пройдёт и полугода, как я проведу сюда электричество, и вы не узнаете этих мест! У входа будут гореть фонари Эдисона и Свена в тысячу свечей.»
Лампа накаливания
В США в одном из пожарных отделений города Ливермор (штат Калифорния) работает 60-ваттная лампа ручной работы, известная под названием «Столетняя лампа». Она постоянно горит с 1901 года. Необычно высокий ресурс лампе обеспечила в основном работа на малой мощности (4 Ватта), в глубоком недокале, при очень низком КПД. Лампа включена в Книгу рекордов Гиннесса в 1972 году.
Лодыгин, Александр Николаевич
В 1884 году организовал в Париже производство ламп накаливания и прислал в Санкт-Петербург партию ламп для 3-й электротехнической выставки. В 1893 году обратился к нити накала из тугоплавких металлов, применявшейся им в Париже для мощных ламп 100—400 свечей. В 1894 году в Париже организовал ламповую фирму «Лодыгин и де Лиль». В 1900 году участвовал во Всемирной выставке в Париже. В 1906 году в США построил и пустил в ход завод по электрохимическому получению вольфрама, хрома, титана. Важное направление изобретательской деятельности — разработка электрических печей сопротивления и индукционных для плавки металлов, меленита, стекла, закалки и отжига стальных изделий, получения фосфора, кремния.
Проявочный бачок
Спираль сделана так, чтобы обеспечить равномерно одинаковое расстояние между витками плёнки и препятствовать слипанию витков. В сочетании с вращением катушки это даёт равномерное поступление обрабатывающего раствора к фотоэмульсии.
Шпинель
Шпинель легко получается путем сплавления и спекания смесей соответствующих чистых окислов при 1400—1920 °C. Присутствие минерализаторов значительно снижает температуру ее образования. Ювелирная разновидность шпинели синтезируется по методу Вернейля: чистые порошки Al2O3 и MgO после обработки пламенем гремучего газа при температуре 2500°C расплавляются, расплав в виде капель падает на дно печи, где помещена тугоплавкая свечка с затравкой шпинели; постепенно вырастает монокристалл в виде бульки. Известно образование шпинели в шлаках, в магнезитовом кирпиче электроплавильной печи.
Паяльная лампа
Наиболее частая причина взрыва паяльной лампы — открытие крышки резервуара горячей лампы. В этом случае пары бензина соприкасаются с нагретой до 500—600 °C горелкой и воспламеняются, вызывая взрыв паровоздушной смеси в резервуаре и вокруг него. Также нужно учитывать, что старые лампы использовали керосин, при заливке бензина и последующем использовании резервуар разрывало давлением. Ожоги в таком случае практически неизбежны, поскольку происходят, как правило, при попытке «подкачать»
Люминесцентная лампа
Параллельно неоновой лампе в стартере подключён конденсатор небольшой ёмкости, служащий для формирования резонансного контура совместно с индуктивностью дросселя. Контур формирует импульс достаточно большой длительности чтобы зажечь лампу (при отсутствии конденсатора этот импульс будет слишком коротким, а амплитуда слишком большой, и энергия, накопленная в дросселе, израсходуется на разряд в стартере). К моменту размыкания стартера спирали лампы уже достаточно разогреты, и если бросок напряжения, возникающий за счёт самоиндукции дросселя достаточен для пробоя, то происходит зажигание разряда в лампе.
Рабочее напряжение лампы ниже сетевого за счёт падения напряжения на дросселе, поэтому напряжение погасания разряда в лампе стартера задают несколько больше, чем напряжение на люминесцентной лампе, поэтому повторного срабатывания стартера не происходит. В процессе зажигания лампы стартер иногда срабатывает несколько раз подряд, если он размыкается в момент, когда мгновенное значение тока дросселя равно нулю, либо электроды лампы ещё недостаточно разогреты. По мере работы лампы её рабочее напряжение незначительно возрастает, и в конце срока службы, когда на одной из спиралей лампы израсходуется активирующая паста, напряжение на ней возрастает до величины большей, чем напряжение погасания разряда в лампе стартера.
Это вызывает характерное непрерывное мигание вышедшей из строя лампы. Когда лампа гаснет, можно видеть свечение катодов, разогретых током, протекающим через стартер.
Галогенная лампа
Галоге́нная ла́мпа — лампа накаливания, в баллон которой добавлен буферный газ: пары галогенов (брома или йода). Буферный газ повышает срок службы лампы и позволяет повысить температуру спирали. При этом рабочая температура спирали составляет примерно . Эффективная светоотдача большинства массово производимых галогенных ламп на 2012 год составляет .
Балеринка
Круговое сверло, или балеринка — круговое регулируемое сверло с резцами, предназначенными для получения отверстий большого диаметра, обычно в дереве, фанере, ДСП. Также существуют балеринки по кафелю. При помощи шестигранного ключа резцы сверла выставляются на равное расстояние от центра, что позволяет точно регулировать диаметр выходного отверстия. Центральное спиральное сверло поддерживает вращение резцов вокруг центра. Отверстия после кругового сверла получаются с кривым, шершавым краем, который требует дополнительной обработки. С этой стороны круговое сверло проигрывает кольцевой пиле.
Вальцовый кристаллизатор
Вальцовый кристаллизатор () — установка, служащая для переработки материала из расплавленного состояния в твёрдый продукт определённой формы. Затвердевание расплавленного материала происходит за счёт его охлаждения до температуры кристаллизации.
На сегодняшний день в производстве используются несколько видов затвердевшего расплава: пластинки, пастилки и гранулы. Наиболее часто применяются пластинки, производимые вальцовыми кристаллизаторами.
Свеча накаливания
Свечи накаливания применяются также в автономных (работающих на дизельном топливе или бензине) предпусковых подогревателях двигателя и в автономных отопителях салона (кабины) автотранспорта. Назначение всё то же — воспламенить подаваемое форсункой топливо в камере сгорания.
Топка
Камерная топка выполненная обычно в виде прямоугольной призматической камеры состоящей из вертикальных стен, потолочного перекрытия и холодной воронки или пода, выложенных из огнеупорных материалов. На внутренних поверхностях К. т. размещают топочные экраны (изготовляемые из труб диаметром 32—76 мм, в которых циркулирует котловая вода), а также потолочный или настенный радиационный пароперегреватель (в паровых котлах). Топливо вводится в К. т. вместе с воздухом, необходимым для горения, через горелочные устройства, которые размещают на стенах топки, а также по её углам. Топливо сгорает в струе воздуха (в факеле). В таких топках сжигают твёрдое пылевидное топливо, а также газообразное и жидкое топливо. При сжигании пылевидного топлива часть золы уносится дымовыми газами из топки в газоходы котла; остальная часть золы выпадает из факела в виде капель шлака и удаляется из топки либо в твёрдом гранулированном виде, либо в жидком расплавленном виде, стекая с пода топки через летку в шлакоприёмное устройство, заполненное водой.
Схема камерной топки
Сталь
Возникло много новых процессов производства сталей специального состава или со специальными свойствами. Эти процессы включают дуговой переплав в вакууме, электронно-лучевую плавку и электрошлаковый переплав. Во всех этих процессах сталь получается из переплавляемого электрода, который при плавлении начинает капать в кристаллизатор. Кристаллизатор может быть изготовлен цельным, или его днище может быть отъёмным для того, чтобы затвердевшую отливку можно было вынуть снизу.
Лодыгин, Александр Николаевич
В марте 1923 года скончался в Бруклине.У электрической лампочки нет одного единственного изобретателя. История лампочки представляет собой целую цепь открытий, сделанных разными людьми в разное время (см. Лампа накаливания: история изобретения). Однако заслуги Лодыгина в создании ламп накаливания особенно велики. Лодыгин первым предложил применять в лампах вольфрамовые нити (в современных электрических лампочках нити накала именно из вольфрама) и закручивать нить накаливания в форме спирали. Также Лодыгин первым стал откачивать из ламп воздух, чем увеличил их срок службы во много раз.
Спиртовка
Ёмкость для спирта является основной несущей частью лабораторной спиртовки, а важнейшей и главной её частью является фитиль, который переносит жидкое топливо (спирт) из ёмкости на конец фитиля, где это топливо горит и используется для нагревания. Ёмкость для спирта изготовлена в виде резервуара, в который опущен нижний конец фитиля. Резервуар имеет горловину, которая снабжена крышкой. Крышка необходима, чтобы отделить зону горения спирта от внутреннего объёма резервуара, где находится жидкое топливо. Крышка резервуара может быть размещена как внутри горловины, так и вне её, охватывая последнюю с наружной стороны. В отверстии крышки, через которую проходит фитиль, обычно устанавливают направляющую трубку. Фитиль должен размешаться в трубке таким образом, чтобы, с одной стороны, иметь возможность плавно и легко перемещаться в трубке, а с другой стороны, контакт трубки с фитилём должен быть достаточно плотным, чтобы фитиль не выпал из трубки. Крышка спиртовки может иметь устройство для регулировки выступающей длины фитиля, рекомендуемая величина которой составляет не более 15 мм.
Лампа накаливания
Лампы изготавливают для различных рабочих напряжений. Сила тока определяется по закону Ома (I=U/R) и мощность по формуле P=U·I , или P=U²/R. Так как металлы имеют малое удельное сопротивление, для достижения такого сопротивления необходим длинный и тонкий провод. Толщина провода в обычных лампах составляет 40—50 микрометров.
Аромалампа
Принцип действия неэлектрических аромоламп — нагревания сосуда с водой и несколькими каплями эфирного масла источником открытого огня (как правило свечой).
Неэлектрические аромалампы делятся по материалу из которого изготовлены:
23КПК
Световой поток создаёт лампа накаливания К6-30, находящаяся во входном зрачке микрообъектива. Напыление на одной из линз конденсора образует механическую щель. Благодаря плоскопараллельной стеклянной пластине на щели конденсора получается такое же изображение нити накала лампы, как и во входном зрачке микрообъектива. Микрообъектив формирует читающий штрих размером 2,13×0,015 мм. Свет, многократно отражаясь в светопроводе, попадает на фотоэлектронный умножитель ФЭУ-1, впоследствии заменённый на фотодиодную ячейку, который дает электрический звуковой сигнал.
Дуговая сталеплавильная печь
Плавка в ДСП, после осмотра печи и ремонта пострадавших участков футеровки (заправка), начинается с завалки шихты. В современные печи шихту загружают сверху при помощи загрузочной бадьи (корзины). Для предохранения подины от ударов крупными кусками шихты на дно бадьи загружают мелкий лом. Для раннего шлакообразования в завалку вводят известь 2-3 % от массы металлической шихты. После окончания завалки в печь опускают электроды, включают высоковольтный выключатель и начинают период плавления. На данном этапе возможна поломка электродов (при плохой проводимости между электродом и шихтой исчезает электрическая дуга и электрод упирается в непроводящий кусок шихты). Регулирование отдаваемой мощности осуществляется изменением положения электродов (длины электрической дуги) либо напряжения на электродах. После периода расплавления в печи образуется слой металла и шлака. Шлак скачивают через шлаковую летку (рабочее окно), постоянно присаживая шлакообразующие, в течение всего периода плавления, с целью удаления фосфора из расплава. Шлак вспенивают углеродсодержащими материалами для закрытия дуг, для лучшей его скачиваемости и уменьшения угара металла.
Серная лампа
На практике основную экспансию совершают с СВЧ-накачкой порядка 800—1000 Вт, и световым потоком примерно до 130 кЛм. Эти системы относительно просты конструктивно, не требуют принудительного обдува горелки, позволяют использовать обычные серийные магнетроны, применяемые в бытовых СВЧ-печах.
Закладка (альпинизм)
Стопперы изготавливается из металла (в основном из алюминия) в форме трапецеидальной призмы с гранями 7°…15° (такие углы чаще всего встречаются в скальных трещинах), иногда с полым отверстием внутри. Сквозь призму продет стальной трос в форме петли для карабина. В последнее время появились стопперы с изогнутой рабочей поверхностью — они надёжнее схватываются в трещинах. Стопперы имеют различные размеры для щелей от 0,5 до 5 см шириной.
Столетняя лампа
Благодаря своей долговечности «Столетняя лампа» была занесена в Книгу рекордов Гиннеса и иногда приводится в качестве доказательства существования планируемого устаревания ламп накаливания более позднего производства. Лампа постоянно записывается на видео при помощи специально установленной веб-камеры, и видеозапись транслируется онлайн на официальном сайте.
Натриевая газоразрядная лампа
Создание ламп высокого давления потребовало иного решения проблемы защиты материала колбы от воздействия не только паров натрия, но и высокой температуры электрической дуги. Разработана технология изготовления трубок из оксида алюминия AlO. Такая прозрачная и химически устойчивая трубка с токовводами помещается во внешнюю колбу из термостойкого стекла. Полость внешней колбы вакуумируется и тщательно дегазируется. Последнее необходимо для поддержания нормального температурного режима работы горелки и защиты ниобиевых токовых вводов от воздействия атмосферных газов.
Барабанно-шаровая мельница
Шаровые мельницы подразделяются на лабораторные и промышленные. По типу конструкции делятся на однокамерные и двухкамерные. Основная деталь конструкции — вращающийся барабан, частично заполненный шариками определённого диаметра из стали, чугуна и других сплавов, иногда из керамики. Также могут быть использованы галька и кремень, далее "мелющие тела". Мелющие тела, перекатываясь во время работы мельницы, превращают необработанное сырьё в порошок. Небольшие шаровые мельницы оборудованы барабаном с ручкой вращения, а также шкивами и ремнями для передачи вращательного движения. Высококачественные шаровые мельницы перемалывают сырьё до гранул размером 0,0001 мм, значительно увеличивая площадь поверхности вещества.
Наиболее эффективными мелющими телами в лабораторных шаровых мельницах для перемалывания является шары из окиси алюминия, также используются шары из различных твёрдых материалов (нержавеющая сталь, сверхтвёрдые сплавы, агат и др.). При обработке пиротехнических смесей используются керамические шары.
Сверло
Спиральное сверло представляет собой цилиндрический стержень, рабочая часть которого снабжена двумя (реже четырьмя) винтовыми спиральными канавками, предназначенными для отвода стружки и образования режущих элементов — ленточек.Переменные значения углов γ и α создают неодинаковые условия резания в различных точках режущей кромки.
Октальный цоколь
Широкое применение октальных цоколей в приборах, не являющихся лампами, делает панельки для них недефицитными, что облегчает конструирование аппаратуры на октальных радиолампах в наши дни. Следует, однако, иметь в виду, что панельки, предназначенные для реле, не всегда подходят для ламп, и наоборот. Так, панелька для реле может быть изготовлена из термопласта, и при нагреве мощной октальной лампой оплавиться. А панелька для лампы может не выдержать большой ток, проходящий через контакты реле.
Волоконный лазер
Up-конверсионными (ап-конверсионными) называют лазеры, в которых длина волны излучения меньше, чем длина волны накачки (в большинстве обычных лазеров, накачиваемых светом, реализуется противоположная ситуация). Up-конверсионная схема накачки заключается в поглощении активной средой нескольких фотонов, вследствие чего энергия перехода c конечного энергетического уровня превышает энергию каждого из поглощённых фотонов. В волоконных лазерах её применение часто требует использования флюоридных волокон (ZBLAN). Up-конверсия используется в тулий-, эрбий- и празеодим/иттербий-легированых лазерах. Необходимо отметить, что каждый энергетический уровень иона, используемого для генерации, является уширенным вследствие взаимодействия с матрицей. Ап-конверсия представляет значительный интерес, так как позволяет создавать лазеры, работающие в синей области спектра при использовании накачки в красном или инфракрасном диапазоне.
Тлеющий разряд
Люминесцентные лампы в быту приходят на смену лампам накаливания, а на производстве и в служебных помещениях почти полностью их вытеснили. Однако люминесцентные лампы не лишены недостатков. Так, например, на производстве использование люминесцентных ламп сопряжено с вредным стробоскопическим эффектом, заключающемся в том, что мерцание люминесцентной лампы с частотой питающего напряжения может совпасть по частоте вращения обрабатывающего механизма, при этом сам механизм в свете такой лампы для человека будет казаться неподвижным, «выключенным», что может привести к травме. Поэтому применяют дополнительную подсветку операционной зоны простой лампой накаливания, лишённой такого недостатка в силу инерции световой отдачи нити накаливания. На производстве, при наличии трёхфазной электрической сети, эта проблема решается включением ламп в разные фазы (напр. каждая 1-я лампа питается от фазы А, каждая 2-я от фазы B и т.д), что компенсирует мерцание ламп. У ламп, использующих вместо традиционной схемы включения (стартер + дроссель) ВЧ-генератор (такая схема использована в т. н. «экономичных» лампах, предназначенных для замены ламп накаливания), проблема стробоскопического эффекта отсутствует.
Кварцевая лампа
Кварцевая лампа — электрическая ртутная газоразрядная лампа с колбой из кварцевого стекла, предназначенная для получения ультрафиолетового излучения. Изредка кварцевой лампой называют мощную лампу накаливания с колбой из термостойкого кварца, однако в настоящее время такие лампы обычно выполняются газонаполненными и чаще именуются галогеновыми.
Дуговая сталеплавильная печь
Плавка стали производится в рабочем пространстве печи, которое ограничено сверху куполообразным сводом, снизу и с боков, соответственно, сферическим подом и стенками, кожух которых изнутри выложен огнеупорным материалом. Съёмный свод может быть набран из огнеупорных кирпичей, опирающихся на опорное кольцо, или, как и стенки печи, может быть сделан из водоохлаждаемых панелей. Через три симметрично расположенных в своде отверстия в рабочее пространство введены токопроводящие графитовые электроды, которые с помощью специальных механизмов могут перемещаться вверх и вниз. Печь обычно питается трёхфазным электрическим током, также существуют печи постоянного тока. Современная мощная дуговая печь используется преимущественно как агрегат для плавки шихты и получения жидкого полупродукта, который дальнейшей обработкой доводят до требуемого химического состава.
Капельное орошение
Лентами же называют капельные линии, изготовленные из полоски полиэтилена, сворачиваемой в трубку и склеенной или сваренной термическим способом. При склейке/сварке внутри шва оставляют свободными от клея/сварки микропространства, которые, в свою очередь, образуют необходимые компоненты капельницы — фильтрующие отверстия, лабиринт превращения ламинарного потока в турбулентный и эмиттер. Толщина стенок лент обычно колеблется от 100 до 300 микрон.
Лампа накаливания
Для изготовления обычной лампочки требуется как минимум 7 металлов.
Ртутная газоразрядная лампа
Горелка (РТ) лампы изготавливается из тугоплавкого и химически стойкого прозрачного материала (кварцевого стекла или специальной керамики), и наполняется строго дозированными порциями инертных газов. Кроме того, в горелку вводится металлическая ртуть, которая в холодной лампе имеет вид компактного шарика, или оседает в виде налёта на стенках колбы и (или) электродах. Светящимся телом РЛВД является столб дугового электрического разряда.
Спиральная дамба
Конструкция изначально была создана из глыб чёрного базальта, ныне её состав естественным образом дополнили грязь и соль. Длина спирали — 457,2 метра, ширина — 4,57 метра, она удаляется от берега на 170 метров. Спираль закручена против часовой стрелки и направлена от берега вглубь озера. В связи с неравномерностью осадков в регионе, спираль иногда полностью погружается под воду, а иногда наоборот окружается сушей. Первоначально спираль выглядела чёрной на кроваво-красном фоне, ныне, в связи с обрастанием солью, выглядит чёрно-белой на розовом.
Лампа бегущей волны
Принцип действия ламп бегущей волны (ЛБВ) основан на механизме длительного взаимодействия электронного потока с полем бегущей электромагнитной волны. На рисунке схематично представлено устройство ЛБВ. Электронная пушка формирует электронный пучок с определенным сечением и интенсивностью. Скорость электронов определяется ускоряющим напряжением. С помощью фокусирующей системы, создающей продольное магнитное поле, обеспечивается необходимое поперечное сечение пучка на всем пути вдоль замедляющей системы. В ЛБВ электронная пушка, спиральная замедляющая система и коллектор размещаются в металлостеклянном или металлическом баллоне, а фокусирующий соленоид располагается снаружи. Спираль крепится между диэлектрическими стержнями, которые должны обладать малыми потерями на СВЧ и хорошей теплопроводностью. Последнее требование важно для ламп средней и большой выходной мощности, когда спираль нагревается из-за оседания электронов и нужно отводить это тепло, чтобы не было прогорания спирали.
Ячейка с алмазными наковальнями
Подготовка гаскеты в общем случае включает две стадии: обдавливание () и сверление. На стадии обдавливания гаскета толщиной 0,2-0,5 мм сжимается между наковальнями для получения отпечатка толщиной 20-120 мкм. Избыток металла при этом выдавливается наружу, формируя кольцевой валик, стабилизирующий положение гаскеты и наковален. После обдавливания в полученном отпечатке сверлится отверстие для образца. В зависимости от твёрдости металла гаскеты и желаемого диаметра отверстия сверление можно проводить как обычными микросвёрлами, так и с помощью лазерного и искрового сверления.
Лампа накаливания
В США и Канаде используются иные цоколи (это частично обусловлено иным напряжением в сетях — 110 В, поэтому иные размеры цоколей предотвращают случайное ввинчивание европейских ламп, рассчитанных на иное напряжение): Е12 (candelabra), Е17 (intermediate), Е26 (standard или medium), Е39 (mogul). Также, аналогично Европе, встречаются цоколи без резьбы.
Столетняя лампа
«Столетняя лампа» произведена «The Shelby Electric Company». Shelby, Ohio. USA. Лампочка рассчитана на 110 вольт, мощность лампочки 16 свечей, что ориентировочно составляет 30 Ватт потребления. В настоящий момент она подключена к источнику напряжения в 56 вольт, что с учетом увеличения сопротивления нити накала при уменьшении температуры составляет около 8 ватт, примерно как ночные лампы.
Теплообменник спиральный
Теплообме́нник спира́льный - это теплообменник, в котором поверхность нагрева образуется двумя тонкими металлическими листами, приваренными к разделительной перегородке (керну) и свёрнутыми в виде спиралей.
Спиральные теплообменники – аппараты, состоящие из 2-х каналов прямоугольного сечения, образованных свернутыми в спирали двух листов металла. Листы служат поверхностями теплообмена. Внутренние концы спиралей соединены разделительной перегородкой, а расстояние между ними фиксируется штифтами. Изготавливают их вертикальными или горизонтальными с шириной спирали 0,2-1,5 м, поверхностью нагрева 3,2-100 м² и расстоянием между листами 8-12 мм. Предельное давление 1 МПа.
Свеча накаливания
Обычно свечи накаливания подключаются автоматически после поворота ключа зажигания в положение, непосредственно предшествующее тому, в котором включается стартер (III, Start или аналогичное). При этом на щитке приборов зажигается специальная лампа-индикатор "(показана на иллюстрации)", а свечи накаливания начинают нагреваться до высокой температуры (рабочий элемент становится красным), попутно прогревая камеры сгорания и поступающий в камеру сгорания воздух (кроме форкамерных моторов). Однако 2-5 секунд электронакала свечи с холодного состояния хватает только для её саморазогрева, нагреть воздух и холодный металл массивного блока цилиндров и его головки свеча не в состоянии, тем более что воздух при кручении стартером двигателя постоянно замещается извне на не подогретый. Таким образом, главная цель нагрева свечей — это подогрев впрыскиваемого топлива до температуры, при которой оно испарится, хорошо смешается с поступающим воздухом и легко воспламенится уже от компрессии.
Стеклопластиковые трубы
По принципу спирально-ленточная намотка (СЛН) не отличается от спирально-кольцевой, однако укладчик формирует лишь узкую ленту, состоящую из нескольких десятков волокон. Сплошность армирования обеспечивается многократными проходами укладчика. Такая технология проще спирально-кольцевой и позволяет формировать трубы больших диаметров, но имеет ряд недостатков:
Лампа накаливания
Данное решение является спорным. В поддержку его приводятся очевидные доводы сбережения электроэнергии и подталкивания развития современных технологий. Против — соображение, что экономия на замене ламп накаливания полностью сводится на нет повсеместно распространённым устаревшим и энергонеэффективным промышленным оборудованием, линиями электропередачи, допускающими большие потери энергии, а также относительно высокой стоимостью компактных люминесцентных и светодиодных ламп, малодоступных для беднейшей части населения. Кроме того, в России отсутствует налаженная система сбора и утилизации отработавших люминесцентных ламп, что не было учтено при принятии закона, и в результате чего ртутьсодержащие люминесцентные лампы бесконтрольно выбрасываются. Большинство потребителей не знает о наличии в люминесцентной лампе ртути, так как это не указано на упаковке, а вместо «люминесцентная» написано «энергосберегающая». В условиях низких температур многие «энергосберегающие» лампы оказываются неспособными запуститься. Люминесцентные энергосберегающие лампы неприменимы в прожекторах направленного света, так как светящееся тело в них в десятки раз крупнее нити накаливания, что не даёт возможности узкой фокусировки луча. В силу своей дороговизны «энергосберегающие» лампы чаще становятся объектом кражи из общедоступных мест (например, подъездов жилых домов), такие кражи наносят более весомый материальный ущерб, а в случае вандализма (повреждение люминесцентной лампы из хулиганских побуждений) — возникает опасность загрязнения помещения парами ртути.
Лампа накаливания
Низковольтные лампы накаливания при той же мощности имеют больший ресурс и светоотдачу благодаря большему сечению нити накаливания, что позволяет без существенного снижения срока службы повысить температуру нити. Поэтому, в многоламповых светильниках (люстрах) целесообразно применение последовательного включения ламп на меньшее напряжение вместо параллельного включения ламп на напряжение сети. Например, вместо параллельно включённых шести ламп 220 В 60 Вт применить шесть последовательно включённых ламп 36 В 60 Вт, то есть заменить шесть тонких нитей несколькими толстыми, последовательно включёнными. Недостаток этого решения — снижение надёжности освещения. Перегорание любой из последовательно включённых ламп ведёт к полному отказу освещения.
Лампа накаливания
Особой группой являются галогенные лампы накаливания. Принципиальной их особенностью является введение в полость колбы галогенов или их соединений. В такой лампе испарившийся с поверхности тела накала металл вступает в соединение с галогенами, и затем возвращается на поверхность нити за счёт температурного разложения получившегося соединения.
Ксеноновая лампа-вспышка
Импульсная лампа представляет собой запаянную трубку из кварцевого стекла, которая может быть прямой или согнутой в виде различных фигур, в том числе спирали, в форме буквы formula_1, или окружности, для размещения вокруг объектива фотоаппарата при «бестеневой» фотографии. Трубка заполнена смесью благородных газов, преимущественно ксеноном. Электроды впаяны в оба конца трубки и подключены к электролитическому конденсатору большой ёмкости (в некоторых случаях подключение через дроссель). Напряжение на обкладках конденсатора составляет от 180 до 2 000 вольт в зависимости от длины трубки и состава газовой смеси. Третий электрод представляет собой металлизированную дорожку вдоль внешней стенки трубки или тонкую проволоку, намотанную вокруг трубки лампы спиралью с отступом от основных электродов.
Оборудование для порошковой окраски
По конструкции и габаритам Камеры напыления весьма разнообразны. Они могут быть:
Кроме того, распылительные камеры различаются:
Стенки камеры обычно выполняют из стали, стекла или пластмасс (чаще всего полипропилена, содержащего антистатик).
Свеча накаливания
Упрощённо говоря, калильные свечи представляют собой обычный погружной электронагреватель со спиральным резистором. Стержень свечи накаливания выступает в камеру сгорания (или предкамеру) дизеля, так, что его кончик расположен на границе создаваемого форсункой завихрения рабочей смеси.
Столетняя лампа
«Столетняя лампа» ( или ) — лампа накаливания, находящаяся в пожарной части города Ливермор, Калифорния и, по некоторым сведениям, горящая с 1901 года до настоящего времени с небольшими перерывами. Предполагается, что необычно высокий ресурс лампе обеспечила в основном работа на малой мощности — в глубоком недокале, при очень низком КПД.
Ячейка с алмазными наковальнями
В качестве источника тепла для внешнего нагрева () используется резистивный нагреватель, расположенный вне камеры для образца. Он может нагревать как ячейку целиком, так и только её внутреннюю часть в непосредственной близости от наковален. Во втором случае используются более компактные кольцевые нагреватели и нагрев в целом более эффективен. Главным недостатком внешнего нагрева является то, что помимо образца сильно нагреваются детали ячейки: наковальни, их опоры, корпус и т. п., из-за чего в конструкции ячейки приходится использовать специфические жаропрочные материалы. В случае винтовых ячеек нагрев корпуса ведёт и к неконтролируемому сбросу давления за счёт термического расширения стягивающих винтов. Кроме того, во избежание окисления алмазных наковален и металлических деталей нагретая ячейка должна находиться под вакуумом либо в восстановительной атмосфере. Для создания последней обычно используется обдув аргон-водородной смесью (1-5 об. % H). Температурный диапазон стабильной работы ячеек с внешним нагревом ограничен графитизацией алмаза, происходящей при температурах близких к 1000 °C.
Электронная лампа
Катод косвенного накала представляет собой цилиндр, внутри которого располагают подогреватель (нить накала), электрически изолированную от катода. Подогреватель приходится раскалять гораздо сильнее, чем прямонакальный катод, поэтому он потребляет намного бо́льшую мощность, лампа выделяет много тепла, требует заметного времени для прогрева (десятки секунд, а то и минуты). Зато площадь катода можно сделать намного больше (а значит, увеличить ток, протекающий через лампу), катод изолирован от источника питания подогревателя (это снимает некоторые схемотехнические ограничения, присущие лампам прямого накала) и питать подогреватель в большинстве случаев можно переменным током (сравнительно массивный катод хорошо сглаживает колебания температуры, и фон переменного тока невелик). Подавляющее большинство ламп малой и средней мощности для стационарной аппаратуры имеют катод косвенного накала.
Рю, Уоррен де ла
В 1840 году размещает кусок платиновой проволоки в вакуумной трубке и пропускает через неё электрической ток, тем самым создав основу для возникновения лампы накаливания.
Лазерная наплавка
При ручной наплавке наблюдая процесс под микроскопом с увеличением 10-16 крат. В окуляре микроскопа находится перекрестие, по которому выставлятся лазерный луч, поэтому оператор всегда знает куда попадёт следующий импульс. Используемые диаметры сфокусированного луча лазера варьируется в пределах от 0,2 — 2,5 мм, в зависимости от диаметра подаваемой присадки (d пятна должен быть в 1,5-2 раза больше диаметра присадки, для перемешивания присадки с наплавляемой поверхностью), что позволяет минимизировать объёмы расплава и соответственно уменьшить тепловложения в обрабатываемый материал. В зону наплавки подаётся инертный газ, предохраняющий ванну расплава от доступа кислорода. Ручная наплавка, в основном, применяется для получения первоначальных размеров изношенных или поврежденных деталей. Чаще всего используется для восстановления повреждённых деталей машин и пресс-форм. Поскольку процесс по сути является сваркой с присадкой наплавка идёт во время сварки некоторых деталей.
Лазерная наплавка
Современное оборудование для лазерной наплавки, в основном, оснащается диодными или оптоволоконными лазерными источниками. Помимо этого существуют газовые и другие источники, также используемые для наплавки. Диодные лазер более всего подходят к процессу наплавки, т.к. плотность распределения энергии в фокусной точке наиболее равномерно.
Сера
Формованная сера бывает чешуйчатая и пластинчатая. Чешуйчатую серу начали производить на НПЗ в 1950-х годах. Для получения используют вращающийся барабан, внутри он охлаждается водой, а снаружи кристаллизуется сера в виде чешуек толщиной 0,5—0,7 мм. В начале 1980-х годов вместо чешуйчатой стали выпускать пластинчатую серу. На движущуюся ленту подается расплав серы, который охлаждается по мере движения ленты. На выходе образуется застывший лист серы, который ломают с образованием пластинок. Сегодня эта технология считается устаревшей, хотя около 40 % канадской серы экспортируется именно в таком виде ввиду больших капиталовложений в установки для её получения.
Лампа накаливания
В связи с вступившим в силу запретом на продажу ламп мощностью более 100 Вт некоторые производители начали выпускать лампы мощностью 93-95-97 Вт, а некоторые переименовали свои лампы мощностью от 100 Вт в «теплоизлучатели различного назначения» и продают так. Кроме того, ряд специализированных галогенных ламп (являющихся по сути лампами накаливания со стандартным цоколем) мощностью более 100 и даже 200 Вт, по состоянию на 2013 год, свободно продаются. Учитывая невозможность на данный момент полноценной альтернативы для определённых моделей ламп накаливания (например, используемых в осветительных приборах, софитах, при изготовлении фото- и кинопродукции) люминесцентных и светодиодных ламп, в связи с искажённой цветопередачей из-за ограниченности спектра, можно говорить о том, что определённой части ламп накаливания запрет всё же не коснётся, и у рядового потребителя останется возможность приобретать и использовать лампы накаливания в быту.
Горелка
Последним фундаментальным улучшением конструкции осветительных газовых горелок была разработка горелки накаливания, патент на которую получил Карл Ауэр фон Вельсбах в 1885 году. Суть изобретения состояла в том, что в горелку помещалось инородное тело, которое при нагревании излучало яркий свет. В качестве инородного тела была применена специальным образом изготовленная калильная сетка, которая помещалась в пламя горелки. Это позволило значительно увеличить яркость свечения горелки за счет более полного сгорания топлива и свечения самой сетки. Для изготовления этой сетки хлопчатобумажная ткань пропитывалась смесью из 99% азотнокислого тория и 1% азотнокислого церия, затем сжигалась, а оставшаяся тонкая структура, имеющая вид сетки, помещалась в смесь, содержащую коллодий, серный эфир, камфару и касторовое масло. После такой обработки сетка приобретала способность ярко светиться в нагретом состоянии. Сила света такой горелки соответствует сегодняшней 50 ватной лампе накаливания. По мере использования сила света в горелке уменьшается. Такие горелки были настолько эффективны, что продолжались использоваться еще долгое время после изобретения электрического освещения. Даже в начале XXI века портативные калильные горелки ещё пользуются популярностью у туристов, а также популярны газовые горелки накаливания в Индии, где цена расходного материала - сменного излучающего мешочка(5 см в диаметре) составляет всего 5 рублей.
Арматура (ЛЭП)
В основе спиральной арматуры лежат проволочные спирали, охватывающие провод. Она хорошо сочетается с проводами и тросами в силу собственной гибкости и после монтажа фактически объединяется с проводом в единое целое.
Барабан стационарного котла
Барабаны котлов изготовляют из листовой котельной стали толщиной от 13 до 40 мм (в зависимости от давления пара) диаметром до 1000 мм со штампованными днищами и лазом. Внутреннюю часть объема барабана котла, всегда заполненную водой до определенного уровня, называют водяным объемом, а заполненную паром при работе котла — паровым объемом. Паровой объем необходим для сбора пара, образующегося в кипятильных трубах. Поверхность кипящей воды в барабане котла, отделяющая водяной объем от парового, называется зеркалом испарения, которое должно находиться между отметками низшего и высшего уровня воды в котле. Уровень воды, заключенный в этом объеме, в процессе парообразования непрерывно изменяется как в сторону повышения, так и в сторону понижения, но в пределах, установленных отметками уровня воды, что позволяет машинисту регулировать работу котла. Поверхность стенок котла, омываемая с внутренней стороны водой или паром, а с наружной — газами, называется поверхностью нагрева, измеряется в квадратных метрах и обозначается. Поверхность нагрева определяют обычно со стороны, обогреваемой газами.
Свеча накаливания
В ходе установившейся работы двигателя, свечи начинают играть другую роль, уже вспомогательную — становятся элементом системы распыления топлива, улучшающим приготовление рабочей смести (поток топлива постоянно «разбивается» о кончик свечи, что способствует созданию завихрений в камере сгорания). Также, представляя собою твёрдое тело с хорошей теплопроводностью, свечи накала продолжают подогревать впрыскиваемое топливо, будучи нагреваемыми уже процессами сгорания внутри двигателя.