L'éclairage (Sciences & Techniques)

« qui en fait une source lumineuse relativement peu efficace.

La plupart des radiations émises par le filament se situent dans lespectre infrarouge, invisible à l'oeil humain, et sont surtout perçues sous forme de chaleur.

Par ailleurs, les atomes de tungstènes'arrachent de la surface du filament et se déposent à l'intérieur de l'ampoule de verre.

Cela en obscurcit la surface et réduit laquantité de lumière émise.

Avec le temps, cette perte de matière affaiblit le filament qui finit par se rompre, faisant "griller"l'ampoule.

Pour ralentir cette évaporation du filament, les ampoules sont remplies de gaz, tels que l'argon, qui retardentl'échéance, car, à la différence de l'oxygène de l'air, ils n'entrent pas en réaction avec le filament. Plus la température du filament est élevée, plus l'évaporation est forte, mais sa lumière est également plus blanche et plus naturelle.Les fabricants tablent sur un compromis : ils mettent au point des ampoules pour assurer environ 1000 heures de fonctionnement,mais la lumière produite reste plus jaune que celle du jour. Les halogènes Une autre façon de limiter l'évaporation du filament est la technique employée dans les ampoules halogènes au tungstène.

Certainséléments halogènes (iode ou brome) y sont introduits en petites quantités.

Ceux-ci forment avec le tungstène un composéchimique instable, qui revient se déposer sur le filament au lieu des parois de l'ampoule. Néanmoins, l'iode et le brome ont également un effet chimique sur le verre, lequel doit alors être composé de quartz, ce qui enaugmente le coût initial.

Reste que le filament des ampoules halogènes au tungstène peut être chauffé à une température élevée,délivrant donc une lumière plus brillante, plus blanche et plus naturelle, sans en réduire la durée de vie. Les tubes à décharge sont utilisés depuis le début des années 1930.

Les premiers étaient fabriqués en chassant l'air, que l'onremplaçait par une petite quantité de néon (gaz rare).

Entre les électrodes placées à chaque extrémité du tube, on entretenait unehaute tension.

Une décharge électrique se produisait alors entre elles, conduite par le gaz qui diffusait une lumière rouge vif.Comme ces tubes pouvaient être courbés à volonté pour dessiner des lettres ou d'autres formes, on leur découvrit très vite unpuissant potentiel publicitaire.

Ce fut l'avènement des fameux "néons" qui illuminent aujourd'hui le coeur de la plupart des villes. On s'aperçut que d'autres gaz pouvaient produire des couleurs différentes.

C'est ainsi que la lumière jaune des lampes à vapeurde sodium, fonctionnant à basse pression, fut utilisée pour l'éclairage public.

Les premières lampes avaient un rendement de 70lumens/watt ; de nos jours, elles peuvent atteindre 200 lumens/watt. La lumière verte Des tubes au mercure, dont le rendement était de 45 lumens/watt environ, furent aussi utilisés, produisant une lumière qui, sansêtre trop monochromatique, n'en était pas moins verdâtre.

Sous leur rayonnement, l'apparence des personnes et des objets restaitplate et fantomatique. Aussi, vers la fin des années 1930, on y ajouta des phosphores fluorescents, afin de compenser le manque de radiations rougesdu spectre lumineux du mercure.

Ce fut le début des tubes fluorescents, employés aujourd'hui dans les bâtiments commerciaux etles bureaux.

Il s'agit de tubes à décharge remplis de vapeur de mercure, additionnés d'une petite quantité d'argon.

Dans l'enceintede verre, la pression est basse, de sorte que le rayonnement émis contient plus d'ultraviolets que de lumière visible.

La faceinterne du tube est revêtue de phosphores. Ceux-ci sont stimulés par les ultraviolets émis et entrent alors en fluorescence, c'est-à-dire qu'ils absorbent les ultraviolets etrestituent une lumière visible.

En variant la proportion des phosphores, on peut reproduire à peu près toutes les couleurs. Plus de rouge Vers le milieu des années 1960, on ajouta une terre rare - le vanadate d'yttrium - dans des tubes au mercure à haute pression.Cela produisit une fluorescence rouge qui compensait encore la lumière du mercure.

Ces nouveaux tubes étaient beaucoup pluscompacts et, avec l'équipement électrique adéquat, pouvaient s'adapter sur les installations pour ampoules conventionnelles.

Ilsutilisaient quatre fois moins d'énergie que ces dernières et produisaient moins de chaleur. L'addition de certains métaux (thallium, dysprosium, indium, sodium) aux vapeurs de mercure sous haute pression amélioreégalement le rendu des couleurs.

Les lampes aux halogénures de métaux peuvent restituer une lumière blanche presque naturelle,avec des rendements de 80 à 85 lumens/watt.

Ce sont des dispositifs de ce type, scellés dans des ampoules à réflecteur en verre,qui servent à éclairer les stades de football, et qui ont supplanté les vieilles lampes à arc de carbone pour les éclairages extérieurs. »