Lampi cu descarcare electrica la presiune inalta 4 3 2 2r 1 r Tungsten coil Emissive mixture Tungsten rod z (mm) -10.0 -5.0 0.0 5.0 10.0 r (mm) g l Zone I Zone IV (Silicon) II III R 25 50 75 100 Cathode 2r 2 d 1 3 4

Modelarea interacţiei electrod-plasmă în lămpile cu descărcare în vapori de mercur la presiune ridicată - Nevoia crescândă de energia electrică şi poluarea mediului ambiant (pe Terra funcţioneză zilnic mai mult de 30 miliarde de lămpi electrice ce consumă mai mult de 12 % din electricitatea produsă de om (~2000 TWh într-un an); 1000 milioane de tone de CO2 injectate anual în atmosferă; pentru Europa, iluminatul urban reprezintă 75 TWh/an şi corespunde unui consum de 15 % din consumul total de energie; mediul ambiant este afectat [Na - CIR (Colour Index Rendering) slab, Hg – toxic+activatorii+CO2]; OBIECTIV: - cresterea timpului de viata al lampii. CATODUL - determina timpul de viata al lampii d 4 3 2 2r 1 r Tungsten coil Emissive mixture Tungsten rod Mecanismul emisiei electronice: emisie termionica (Richardson-Duschman-Towsend) corectata prin efectul Schottky datorat sarcinii imagine; Heat transport equation (1) Conductive media equation (2) Ecuatii diferentiale: + Conditii pe frontiera

1 - Modelarea interacţiei electrod-plasmă în lămpile cu descărcare în vapori de mercur la presiune ridicată Modelarea caderii catodice ELECTRODE BULK Thermal conduction flux Electronic flux Ionic flux Radiativ flux emited by the electrode Radiativ flux absorbed from plasma Thermal conduction flux density : Electronic flux density : Ionic flux density : Radiative flux density :

Modele matematico-fizice 1 - Modelarea interacţiei electrod-plasmă în lămpile cu descărcare în vapori de mercur la presiune ridicată Modele matematico-fizice 1D Stationar sau dependent de timp 2D Mod “difuz” & “hot-spot axis-symmetric” 3D Modurile “difuz” si “hot-spot” + Conditii pe frontiere: Dirichlet - Neumann

1 - Modelarea interacţiei electrod-plasmă în lămpile cu descărcare în vapori de mercur la presiune ridicată Ex: REZULTATE Catod operand in modul “difuz” (2D & 3D) Catod operand in modul “Hot-spot” (3D)

2 - Modelul 1D al plasmei coloanei pozitive a lămpilor HID rezolvarea numerică a ecuaţiei Elenbaas-Heller; se neglijeaza cataforeza; se neglijeaza convectia verticala; se are in vedere determinarea indicelui profilului transversal de temperatura dependenta radiala a indicelui profilului de temperatura; modelarea termenului sursa (ohmic si radiativ) calculul campului electric din din conditia de selfconsistenta a legii Ohm locale s.a.

3 - Model numeric 3D integral pentru o lampă cu descărcare la presiune ridicată în atmosferă uscată de vapori metalici Ipoteza ETL: Conductiv. termica: Zona I (plasma descarcarii) Termenul sursa: Zonele II si III (electrozii) Zona IV(tubul de descarcare) Conditii pe frontiera Zonele II & III: Plasma: Conditiile zonelor adiacente luate cu semn schimbat Anvelopa:

3 - Model numeric 3D integral pentru o lampă cu descărcare la presiune ridicată în atmosferă uscată de vapori metalici Cateva rezultate ( ) 1 - = × ÷ ø ö ç è æ ¶ m K z T r 2 4 6 8 10 12 14 16 18 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 3.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 ´ z (mm) * b 3 5 T / z ) r=0 (K·m -1 6000 5000 4000 3000 2000 1000 T (K) 10 8 6 4 2 r (mm) p=3 atm. Reference [4] Reference [5] Our model

Discutii electrod-less LEDs O-LEDs C-MHL