BLOG TEKNIK & VOKASI: Sejarah Perkembangan Sumber Cahaya 6

Minggu, 20 April 2014

Sejarah Perkembangan Sumber Cahaya 6

LAMPU SODIUM

Lampu sodium atau sering juga disebut lampu natrium merupakan lampu. tabung yang gelas lampunya berbentuk U dan tahan terhadap cairan sodium (seperti terlihat pada gambar 1). Berdasarkan tekanan kerja pada tabung, lampu sodium dibedakan menjadi dua macam, yaitu lampu sodium tekanan rendah atau low pressure sodium (LPS) yang biasanya disebut dengan lampu sodium SOX dan lampu sodium tekanan tinggi atau high pressure sodium (HPS) yang biasa disebut dengan lampu sodium SON. Masing-masing lampu tersebut akan dibahas pada uraian berikut ini.

Gambar 1. Lampu sodium

1. Lampu Sodium Tekanan Rendah (LPS)

Tabung busur apinya berbentuk huruf U yang terbuat dari gelas khusus yang tahan terhadap bahan kimia sodium. Tabung U ini berada didalam tabung gelas luar bening (seperti ditunjukan pada gambar 2). Ada dua jenis lampu sodium tekanan rendah, yaitu SOX yang mempunyai sebuah pegangan lampu dan SLI/H yang mempunyai pegangan lampu dengan pin ganda pada masing-masing ujungnya.

Karena dalam suhu ruangan tabung busur api mempunyai tekanan rendah, maka loncatan muatan pada uap sodium tidak dapat dilakukan. Oleh karena itu pada tabung busur api ditambahkan gas neon untuk pengasutan. Pengasutan dilakukan dengan menggunakan tegangan tinggi (kira-kira dua kali tegangan antar elektroda) melalui transformator. Tegangan ini akan mengakibatkan loncatan muatan di dalam gas neon yang akan memanaskan sodium. Penguapan sodium perlu waktu 6 sampai 11 menit, sehingga lampu menyala dengan terang. Perubahan warnanya dari merah menjadi kuning terang. Jalur busur api lampu sodium tekanan rendah lebih panjang daripada jalur busur api lampu merkuri.

Lampu ini memancarkan cahaya berwarna kuning terang, dan mempunyai kualitas pantulan warna yang kurang baik. Panjang gelombang cahaya lampu ini mendekati panjang gelombang cahaya di mana manusia mempunyai sensitifitas maksimum, sehingga diperoleh efikasi yang tinggi (untuk saat ini paling tinggi dibandingkan dengan jenis lampu lainnya). Penggunaan lampu ini harus dipasang secara mendatar/horizontal, kondensasi sodium terjadi secara merata sepanjang tabung U. Untuk penerangan jalan raya lampu ini cocok jika digunakan, karena efisiensinya tinggi.

Gambar 2. Lampu LPS tipe SOX

Keuntungan lampu sodium tekanan rendah antara lain :

+ mempunyai efikasi yang tinggi;

+ lebih efisien jika dibanding lampu merkuri;

+ durasi pemakaiannya cukup lama + 40.000–60.000 jam.

Sedangkan kekurangannya antara lain :

- untuk menyala perlu waktu 6 sampai 11 menit;

- pemasangan lampu tidak bebas (harus mendatar/horizontal);

- kualitas pantulan warnanya kurang baik, karena warna cahaya yang dihasilkan merupakan warna monokromatik dari kuning;

- memerlukan balast untuk menstabilkan tegangan.

Tabel 1. Karakteristik Lampu Sodium Tekanan Rendah (LPS)

Jenis Lampu Daya Lampu (watt) Fluks Cahaya Lampu (lumen)

SOX 35 4.300

55 7.500

90 12.500

SLI / H 135 21.500

140 20.000

200 25.000

200 Ho 27.500

Tabel 2. Data Lampu Sodium Tekanan Rendah (LPS)

Efikasi : 61 sampai 160 lumen/watt

Usia Pemakaian SOX : 6.000 jam

Posisi Penyalaan SLI/H : 4.000 jam

Posisi Penyalaan : lampu dioperasikan secara mendatar atau dapat membentuk sudut

20° terhadap posisi mendatar

Kualitas Pantulan warna : sangat jelek

Rangkaian dasar untuk mengendalikan lampu sodium tekanan rendah sebagai berikut :

Gambar 3. Rangkaian dasar lampu LPS

2. Lampu Sodium Tekanan Tinggi (HPS)

Tabung gelas lampu sodium ini berbentuk huruf U, dilengkapi dengan dua elektroda yang masing-masing mempunyai emiter. Di dalam tabung diisi dengan cairan natrium ditambah dengan gas neon dan 1% argon sebagai gas bantu. Lampu sodium yang mempunyai gas tekanan rendah bekerja pada suhu 270°C dengan tekanan uap jenuhnya ± 1/3 atau untuk mempertahankan suhu kerja tersebut, maka tabung berbentuk U ditempatkan dalam sebuah tabung pelindung dari kaca lampu udara yang berfungsi sebagai isolasi panas.

Tabung busur api lampu sodium tekanan tinggi berisi sodium dan sejumlah kecil gas argon atau xenon untuk membantu proses pengasutan. Tabung ini terletak di dalam bohlam gas yang sangat keras dan mampu menahan proses reaksi kimia dari sodium yang bertekanan tinggi.

Gambar 4 dan 5 di bawah ini menujukkan lampu sodium tekanan tinggi tipe SON dan SON - T. Bila lampu disambung ke sumber listrik, maka penyulut elektronik 2.000 V atau lebih akan mengakibatkan loncatan muatan dalam gas asut. Ionisasi ini akan menjadikan pemanasan sodium. Setelah 5 sampai 7 menit sodium panas ini akan menguap dan lampu menyala dengan terang. Jika tekanan sodium semakin meningkat, cahaya yang dipancarkan akan putih keemasan. Efikasi lampu ini cukup baik, demikian juga kualitas pantulan warnanya, serta usia pemakaian yang panjang. Oleh karena itu, lampu ini banyak digunakan untuk penerangan di kawasan pabrik, lampu penerangan di area parkir, dermaga, mercu suar di lapangan terbang, dan lain-lain.