Éclairagisme/Lampes à décharge

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Si on alimente un tube vide d'air, mais contenant un gaz (azote, néon… ), à une pression de 1 à 10 mm de mercure, et aux extrémités duquel sont placées deux électrodes, on observe qu’il y a une apparition de lueur à l'intérieur de ce tube lorsque la tension augmente. C’est le phénomène de luminescence.

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Selon la nature du gaz, on obtient des couleurs différentes : néon = rouge, azote = rose, mercure = bleu, sodium = orange.

Classification des lampes à décharge

On distingue deux modes de fonctionnement des lampes à décharges :

• à cathode froide : tubes luminescents (enseignes lumineuses), lampes néon (voyants, veilleuses).
• à cathode chaude : tubes fluorescent, lampes à vapeur de mercure, lampes à vapeur de sodium haute et basse pression, lampes aux iodures métalliques.

Constitution

Une lampe à décharge fonctionne en régime d'arc. Elle comporte :

• une ampoule de forme ovoïde ou tubulaire, contenant un mélange gazeux azote argon (éventuellement, l'intérieur de l'ampoule est revêtu d'un poudrage fluorescent.)
• un tube à décharge, ou brûleur, muni à chacune de ses extrémités d'électrodes en tungstène et contenant un gaz rare (néon, argon, xénon) pour favoriser l'amorçage et une infime quantité de métal, iodures métalliques, mercure ou sodium.
• une structure métallique assure le support et l'alimentation.

Pour les lampes à iodures métalliques, on a ajouté des iodures de thallium et d'indium pour un meilleur rendu des couleurs.

Caractéristiques

Le tableau ci-dessous donne les principales caractéristiques des différentes lampes à décharge.

Type	Présentation	Lumière		Gamme de puissance	Efficacité lumineuse
		IRC	Température
Mercure mixte	Ballon fluorescent	40 à 46	3900 à 4300 K	50 à 1 000 W	10 lm.W⁻¹
Mercure haute pression	Ballon fluorescent	50 à 60	3330 à 3500 K	50 à 400 W	50 lm.W⁻¹
Sodium haute pression	Ballon fluorescent ou tubulaire	20 à 22	1900 à 2100 K	50 à 1 000 W	66 à 120 lm.W⁻¹
Sodium basse pression	Tubulaire	-	Lumière orange	18 à 180 W	140 à 220 lm.W⁻¹
Iodure métallique	Tubulaire à 2 culot	80 à 85	3000 à 4200 K	70 à 250 W	78 lm.W⁻¹
Ballon ou tube culot	E40	70	4300 à 4900 K	250 à 2 000 W	68 à 94 lm.W⁻¹

L'alimentation se fait par l'intermédiaire d'un ballast. La durée de montée en régime est de 5 minutes en moyenne. Le réamorçage ne peut s'effectuer qu'après une dizaine de minutes.