Ánh sáng từ đèn phát ra là nhờ vào một dây tĩc phát sáng hoặc cĩ dịng điện đi xuyên qua ống thủy tinh cĩ chứa loại khí đặt biệt bên trong.
Phần lớn trên xe đều sử dụng loại bĩng đèn phát sáng bằng dây tĩc, nhƣng trên các phƣơng tiện cơng cộng thƣờng sử dụng loại bĩng đèn huỳnh quang để chiếu sáng bên trong xe. Các loại bĩng đèn huỳnh quang cĩ ƣu điểm là nguồn sáng đƣợc phát tán đều ra trong khu vực lớn, tránh làm cho hành khách bị mỏi mắt và tránh bị chĩi nhƣ ở đèn dây tĩc.
* Cƣờng độ ánh sáng:
Cƣờng độ ánh sáng là năng lƣợng để phát xạ ánh sáng ở một khoảng cách nhất định. Năng lƣợng ánh sáng cĩ liên quan đến nguồn sáng và cƣờng độ ánh sáng đƣợc đo bằng đơn vị c.d (candelas). Trƣớc kia, đơn vị c.p (candle power) cũng đƣợc áp dụng:
1 c.d = 1 c.p
Tổng các hạt ánh sáng rơi trên 1 bề mặt đƣợc gọi độ chiếu sáng, cƣờng độ của ánh sáng đƣợc đo bằng đơn vị lux (hoặc metre-candles). Một bề mặt chiếu sáng cĩ cƣờng độ 1lux (hay 1 metre-candles) khi 1 bĩng đèn cĩ cƣờng độ 1 c.d đặt cách 1m từ màn chắn thẳng đứng. Khi gia tăng khoảng cách chiếu sáng thì cƣờng độ chiếu sáng cũng giảm theo. Cƣờng độ chiếu sáng tỷ lệ nghịch với bình phƣơng khoảng cách từ nguồn sáng. Điều này cĩ nghĩa là khi khoảng cách chiếu sáng tăng gấp đơi thì cƣờng độ ánh sáng trên bề mặt mà ánh sáng phát ra sẽ giảm xuống bằng ¼ cƣờng độ ánh sáng ban đầu. Vì vậy, nếu cần một ánh sáng cĩ cƣờng độ lớn nhất nhƣ lúc ban đầu thì năng lƣợng cung cấp cho đèn phải tăng lên gấp 4 lần.
57
1 Đèn d tốc:
Vỏ đèn làm bằng thủy tinh, bên trong chứa 1 dây điện trở làm bằng volfram. Dây volfram đƣợc nối với hai dây dẫn để cung cấp dịng điện đến. Hai dây dẫn này đƣợc gắn chặt vào nắp đậy bằng đồng hay nhơm. Bên trong bĩng đèn là mơi trƣờng chân khơng với mục đích loại bỏ khơng khí để tránh oxy hố và làm bốc hơi dây tĩc (oxy trong khơng khí tác dụng với volfram ở nhiệt độ cao gây ra hiện tƣợng đen bĩng đèn và sau một thời gian rất ngắn, dây tĩc sẽ bị đứt).
Khi hoạt động ở một điện áp định mức, nhiệt độ dây tĩc lên đến 2.300o
C và tạo ra ánh sáng trắng. Nếu cung cấp cho đèn một điện áp thấp hơn định mức, nhiệt độ dây tĩc và ánh sáng phát ra sẽ giảm xuống. Ngƣợc lại, nếu cung cấp cho đèn một điện thế cao hơn, chẳng bao lâu sẽ làm bốc hơi dây volfram, gây ra hiện tƣợng đen bĩng đèn và đốt cháy cả dây tĩc.
Dây tĩc của bĩng đèn cơng suất lớn (nhƣ đèn đầu) đƣợc chế tạo để hoạt động ở nhiệt độ cao hơn. Cƣờng độ ánh sáng tăng thêm khoảng 40% so với đèn dây tĩc thƣờng bằng cách điền đầy vào bĩng đèn một lƣợng khí trơ (argon) với áp suất tƣơng đối nhỏ.
Hình 3-1: Bĩng đèn dâ tĩc
2 Đèn ha ogen:
Suốt quá trình hoạt động của bĩng đèn thƣờng, sự bay hơi của dây tĩc tungsten là nguyên nhân làm vỏ thủy tinh bị đen làm giảm cƣờng độ chiếu sáng. Mặc dù cĩ thể giảm đƣợc quá trình này bằng cách đặt dây tĩc trong một bĩng thủy tinh cĩ thể tích lớn hơn. Nhƣng cƣờng độ ánh sáng của bĩng đèn này bị giảm nhiều sau một thời gian sử dụng.
Vấn đề trên đã đƣợc khắc phục với sự ra đời của bĩng đèn halogen, bĩng Halogen cĩ cơng suất và tuổi thọ cao hơn bĩng đèn thƣờng. Đây là loại đèn thế hệ mới cĩ nhiều ƣu điểm so với đèn thế hệ cũ nhƣ: Đèn halogen chứa khí halogen nhƣ iode hoặc brơm. Các chất khí này tạo ra một q trình hố học khép kín: Iode kết hợp với vonfram (hay Tungsten) bay hơi ở dạng khí thành iodur vonfram, hỗn hợp khí này khơng bám vào vỏ thủy tinh nhƣ bĩng đèn thƣờng mà thay vào đĩ sự chuyển động đối lƣu sẽ mang hỗn hợp này trở về vùng khí nhiệt độ cao xung quanh tim đèn (ở nhiệt độ cao trên 1450 0C) thì nĩ sẽ tách thành 2 chất: vonfram bám trở lại tim đèn và các phần tử khí halogen đƣợc giải phĩng trở về dạng khí.
Ký hiệu Dây đỡ
Dây tóc Chốt định vị
Đi
58 Q trình tái tạo này khơng chỉ ngăn chặn sự đổi màu bĩng đèn mà cịn giữ cho tim đèn luơn hoạt động ở điều kiện tốt trong một thời gian dài.
Bĩng đèn halogen phải đƣợc chế tạo để hoạt động ở nhiệt độ cao hơn 250o
C. Ở nhiệt độ này khí halogen mới bốc hơi. Ngƣời ta sử dụng phần lớn thủy tinh thạch anh để làm bĩng vì loại vật liệu này chịu đƣợc nhiệt độ và áp suất rất cao (khoảng 5 đến 7 bar) cao hơn thủy tinh bình thƣờng làm cho dây tĩc đèn sáng hơn và tuổi thọ cao hơn bĩng đèn thƣờng.
Thêm vào đĩ, một ƣu điểm của bĩng halogen là chỉ cần một tim đèn nhỏ hơn so với bĩng thƣờng. Điều này cho phép điều chỉnh tiêu diểm chính xác hơn so với bĩng bình thƣờng.
Hình 3-2: Bĩng đèn halogen
3 Đèn hệ châu âu:
Đèn chiếu sáng hiện nay cĩ 2 hệ là: Hệ Châu Âu và hệ Châu Mỹ.
- Dây tĩc ánh sáng gần (đèn cốt) gồm cĩ dạng thẳng đƣợc bố trí phía trƣớc tiêu cự, hơi cao hơn trục quang học và song song trục quang học, bên dƣới cĩ miếng phản chiếu nhỏ ngăn khơng cho các chùm ánh sáng phản chiếu làm lố mắt ngƣời đi xe ngƣợc chiều. Dây tĩc ánh sáng gần cĩ cơng suất nhỏ hơn dây tĩc ánh sáng xa khoảng 30-40%. Hiện nay miếng phản chiếu nhỏ bị cắt phần bên trái một gĩc 150, nên phía phải của đƣờng đƣợc chiếu sáng rộng và xa hơn phía trái.
- Hình dạng đèn thuộc hệ Châu Âu thƣờng cĩ hình trịn, hình chữ nhật hoặc hình cĩ 4 cạnh. Các đèn này thƣờng cĩ in số “2” trên kính. Đặt trƣng của đèn kiểu Châu Âu là cĩ thể thay đổi đƣợc loại bĩng đèn và thay đổi cả các loại thấu kính khác nhau phù hợp với đƣờng viền ngồi của xe.
59
Hình 3-3: Đèn hệ Châu Âu