Bågljus

Från fyrwiki
Hoppa till: navigering, sök

bågljus, ett kraftigt ljus alstrat genom en elektrisk ljusbåge mellan två elektroder, i princip samma ljusbåge som används vid elektrisk svetsning.

F W.jpg

Symbol fyr.jpg Fotogenlamp ritad.jpg Historik.jpg

Linsen till Hanstholms fyr från 1889, här ännu hos tillverkaren. Lägg märke till bågljuset på bänken till vänster
Spänning ansluts mellan polerna vid U. Ett motstånd R skyddar nätet mot kortslutning vid tändning. Figur Leif Elsby
Elektriskt bågljus använt i den engelska fyren Lizard. Tillverkat av Barbier & Benard, Paris 1878. I gapet mellan kolstavarna brann en intensiv ljusbåge av samma slag som i en el-svets. Foto Leif Elsby


Egenskaper

Bågljus har hög intensitet, inte bara i den synliga delen av spektrumet, utan är även rikt på violett och ultraviolett strålning (UV-ljus), dvs kortvågigt ljus.

För ljusändamål används två elektroder, förr vanligen båda av kol eller den ena av koppar och den andra av kol, och kopplade via ett shuntmotstånd i serie med strömkällan.

Bågen fick brinna i fria luften.

För att tända ljusbågen bringades elektroderna kortvarigt i kontakt med varandra för att därefter raskt säras något, varvid bågen bildades.

Det seriekopplade shuntmotståndet såg till att inte elnätet kortslöts i tändögonblicket.

Den intensiva ljusbågen brann mellan elektroderna, som sakta förbrukades. För att inte lågan skulle slockna var det tvunget att mata fram elektroderna i den takt som de förbrukades. För detta konstruerades flera sinnrika, automatiska anordningar.

Fyrljus

För fyrändamål har emellertid bågljuset begränsningar

  • Det kortvågiga ljuset absorberas starkare av sjörök, dis och dimma än det mera långvågiga gula och röda ljuset. Bågljuset har därför inskränkt lysvidd vid nedsatt sikt.
    • Jämför med flyplatser: Landningsbanan är markerad med gulaktigt ljus för att synas tydligt på avstånd för en pilot som håller på att landa. Lokalbanor till och från landningsbanan är markerade med blått ljus för att de inte skall synas på avstånd och distrahera.
  • Bågljuset är koncentrerat till en knappt 1 cm stor punkt. Den passade därför inte de äldre fyrlinserna som var konstruerade för en vekbrännare som har en större volym på ljuskroppen.
  • Driften var ganska kostbar. Innan det allmänna elnätet var utbyggt på tidigt 1900-tal var man tvungen att alstra strömmen lokalt på fyrplatsen med egen generator. Förutom kostnad för investering i ångmaskineri och generator krävdes bränsle och bemanning för att sköta dem.
  • Bågljuset avger ett fint kolstoff som svärtar ner linser och speglar varför optiken måste rengöras regelbundet.

Historik

Runt 1860 användes bågljus som ljuskälla till fyrar först i England och Frankrike.

1880 fanns efter 20 års experimenterande ännu bara ett fåtal fyrar med bågljus: 3 i England och 2 i Frankrike.

1889 försågs Hanstholm med bågljus och var den första fyr i Danmark med elektriskt ljus. Den var till och med en tid världens mest ljusstarka fyr.

1889 blev Marstrand den första stad i Sverige som införde kommunal elektrisk utomhusbelysning genom att Hamngatan fick elektriska båglampor.

1897 försågs Ryvingen med bågljus och var den första fyr i Norge med elektriskt ljus. (Inga fler fyrar med bågljus i Norge).

1902 tändes nya fyren på tyska Kap Arkona. Fyrljuset bestod av bågljus

1941 fanns någon enstaka fyr i världen som använde bågljus.

Xenonljus

En senare utveckling var xenonbåglampan som kom 1947. Den bestod av ett glasrör med två elektroder och xenongas under högt tryck. Den hade oöverträffad ljusstyrka men blev ingen succés, då den lätt kunde explodera.

  • Som blixtlampor till kameror används små xenonrör.
  • Större modeller sitter på master och byggnader som hindervarningsljus för flyget.

På 1990-talet utvecklades xenonljuset för användning i strålkastare för bilar. Det känns igen på sitt blåare och starkare ljus och används än så länge på lite mer exklusiva modeller. Mellan elektroderna i ett kvartsglasrör, innehållande kvicksilverånga, xenon m fl gaser, läggs under en mikrosekund 20 000 V spänning och 3,6 A strömstyrka varvid gasurladdningen tänds. Elektronik ser till att bågen får mjukstart för att inte röret skall explodera.

  • En xenonlampa har brinntiden cirka 4000 timmar och kostar cirka 1000 kr.
  • Effektförbrukning 35 W.
  • Ljusutbytet är mer än dubbelt så stort som från en halogenlampa på 55 W.
  • En halogenlampa typ H4 har en brinntid på cirka 700 timmar och kostar cirka 50 kr.

Lysrör, kvicksilver- och natriumlampor

Lysrör och vissa så kallade lågenergilampor är en variant av bågljus.

  • Så är även kvicksilverlampor och natriumlampor, som bland annat används för gatubelysning, belysning av kantmarkering, fyrljus (Lyngvig) och fasadbelysning av fyrar.

I ett lufttomt rör har man tillsatt ånga av kvicksilver (eller natrium).

  • När röret "tänder" bildas en kontinuerlig urladdning.
  • Atomerna av kvicksilvret utsänder strålning, men mest osynlig sådan.
  • Rörets insida är därför överdraget av ett så kallat lysämne.
  • När det träffas av strålningen utsänder det ljus som för ögat uppfattas som vitt.
  • I de lysrör som används på discotek saknas lysämnet.

I natriumlamporna utsänds ljus bara av vissa våglängder. De som är synliga för ögat ger ljuset färgen gult.

De natriumlampor som används för fasadbelysning i Flintrännan är på 18 W

I danska fyren Lyngvig utgjordes fyrljuset av en 250 W natriumlampa.


Jfr elektriskt ljus, fyrljus, glödlampa, halogenlampa, H4, xenonljus, lysdiod, laser.