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Lampade al sodio ad alta pressione

Le lampade al sodio ad alta pressione (HPS) sfruttano il fatto che con una pressione maggiore degli atomi di sodio ed una temperatura di circa 700 $\circ$C si ottiene una efficienza inferiore ma una distribuzione della luce pressoché continua (luce bianco-oro) che permette di distinguere i colori.

Figure 2.35: Spettro di emissione di alcune lampade a scarica.


Questo è dovuto al fenomeno dell'autoassorbimento per cui il vapore di sodio più freddo che si trova lontano dalla zona ove avviene la scarica assorbe parte delle radiazioni emesse dal vapore in prossimità della scarica e riemette l'energia assorbita in parte come calore e in parte come una moltitudine di righe di emissione che riempie lo spettro visibile. In corrispondenza del doppietto di emissione del sodio appare quindi un doppietto in assorbimento (autoinversione). Perciò le lampade al sodio ad alta pressione hanno un emissione molto larga tra 5400 e 6500 Å. Esse, tuttavia, disturbano poco nella zona sotto i 4500 Å, a parte una riga di emissione a 3302-3303 Å, e non molto nella zona tra i 4500 Å  ed i 5400 Å. Tali lampade (perlomeno i tipi a pressione meno elevata) pur rendendo le osservazioni astronomiche spettroscopiche difficili nelle zone vicine al doppietto del sodio, contaminano in modo piuttosto modesto la banda fotometrica B. Quindi costituiscono un buon equilibrio tra potere inquinante e possibilità di distinguere i colori nei casi in cui tale caratteristica è effettivamente necessaria. Il loro spettro è visibile nella figura 2.35. Esistono diversi tipi commerciali di lampade al sodio ad alta pressione (identificate in genere con le sigle SON o NAV) che differiscono per la pressione. Essa determina la quantità di autoassorbimento e quindi la tonalità della luce che parte dal giallo-oro dei modelli standard, con pressioni del sodio di 10 kPa (kilopascal) ed elevata efficienza (anche 130 lm/W), e diventa sempre più bianca al crescere della pressione attraverso i modelli plus, super, confort e de luxe. Questi ultimi hanno pressioni dell'ordine di 40 kPa ma efficienze inferiori (fino a 95 lm/W). I modelli white (SDW) hanno, infine, una luce bianco- dorata, ottenuta con una pressione di 95 kPa, ma un efficienza assai scarsa (circa 50 lm/W). L'aggiunta di impurezze nel sodio permette di ottenere una luce più bianca, in quanto appaiono altre righe, ma aumenta notevolmente il loro potere inquinante (vedi HPI).


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Pierantonio Cinzano
3/12/1998