08_las fuentes de luz

8/3/2019 08_las Fuentes de Luz

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IUNA ARTES DRAMATICAS - LICENCIATURA EN DISE O DE ILUMINACION DE ESPECTACULOS

APUNTES DE CLASE - Docente: ELI SIRLIN Textos extrados del libro: LA LUZ EN EL TEATRO/Eli Sirlin

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LA FUENTES DE LUZ

Sistemas de emisin lumnicaLas radiaciones electromagnticas de las que se compone la luz pueden producirse de forma muyvariada y segn los fenmenos que las generen. Los tres principales son:

Termorradiacin Luminiscencia

Radiacin elctrica

Termorradiacin

Es la radiacin (calor y luz) emitida por un cuerpo caliente. En la termorradiacin la luz que seobtiene va siempre acompaada de una cuantiosa radiacin trmica, que en algunos casosparticulares se puede utilizar, si se desea, como medio relajante o curativo (como es el caso de laslmparas infrarrojas), pero que por lo general constituye una fuente de prdida de energa cuandolo que se trata es de producir luz.

.Termorradiacin natural

En la propia naturaleza encontramos un ejemplo evidente de produccin de luz a gran escalamediante la termorradiacin que nos brinda el sol y las dems estrellas fijas similares a l. El solemite a todo el universo, por reaccin nuclear del hidrgeno que lo constituye (transformndose en

helio), grandes cantidades de energa con una temperatura superficial de 6500K. De la radiacintotal emitida por el sol, cerca del 60% nos llega en forma de energa calrica y slo un40% en luz visible.

.Termorradiacin artificial

Se obtiene calentando cualquier material a una temperatura elevada, bien sea por combustin oincandescencia. La energa de esta radiacin depende de la capacidad calrica del cuerpo radiante.

. Luz de llama de alumbrado

El radiador trmico ms antiguo de la historia, y tambin el ms primitivo, fue la llama de alumbradoproducida por la combustin de una tea o antorcha. Una mecha encendida alimentada porcombustibles slidos como la vela de cera o de sebo, o combustibles lquidos y la lmpara de

aceite o de petrleo fueron lasfuentes de alumbrado ms utilizadas en la antigedad. A principiosdel siglo XIX ya se empleaban combustibles gaseosos, como el gas de carbn mineral (hulla),principalmente en el alumbrado pblico, recurriendo al encamisado dela mecha mediante un tejido de materia textil impregnado con una tierra rara (nombre dado adeterminados elementos qumico tales como los lantnidos, ver glosario) que, bajo el efecto directodel gas, se pona incandescente, adquiriendo una temperatura muy elevada (2000K), que dabalugar a una emisin clara, blanca e intensa.

. Luz de un cuerpo incandescente en el vaco (lmpara incandescente)

Al circular una corriente elctrica por una resistencia, sta se calienta. Si ese proceso tiene lugar enel vaco o en un medio lleno de gas inerte (para evitar su combustin con el oxgeno del aire), sepone incandescente, adquiriendo un color rojo-blanco a temperaturas comprendidas entre los 2000y 3000 C. En ese caso emite luz y calor, operando como un perfecto termorradiador.Entre los materiales utilizados como radiadores podemos citar el carbn, el hierro y el oro. Entre losde uso ms reciente figuran el osmio, tntalo, tungsteno y sobre todo el wolframio, difcilmente


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fusibles y evaporizables, lo que aumenta su durabilidad. El cuerpo incandescente vara su colorsegn la temperatura.

. Luz por combustin instantnea de un metal

En las reacciones de combustin obtenemos calor combinando un combustible (gasolina, butano,madera) con el oxgeno del aire. El calor generado al transformarse el combustible vaporiza loscomponentes originados y hace saltar sus electrones a niveles ms altos. Al abandonar su

excitacin y volver a su rbita original emiten luz y calor.Este proceso es utilizado para obtener una luz ntida en un corto espacio de tiempo, como es elcaso de las lmparas de fotografa, en las que se provoca la combustin de unas lminas o hilos demetal en el interior de una ampolla de vidrio insuflada con oxgeno mediante un encendidomecnico o elctrico. Estas lmparas tambin son conocidas como lmparas relmpago.

Luminiscencia

Llamamos luminiscenia a los fenmenos luminosos que se producen cuando los electrones de unamateria son incitados a producir radiaciones electromagnticas. A un tomo se le suministra unacantidad de energa que excita al electrn, y ste cambia su rbita a otra ms externa (absorbela energa). Tras un brevsimo tiempo de permanencia en ese nivel, el electrn vuelveespontneamente a su posicin original cediendo esa energa en forma de radiacinelectromagntica, principalmente radiacin visible.Segn el procedimiento fsico empleado para excitar a los tomos, el tipo de radiacin y la forma enque se emite, se distinguen distintos tipos de luminiscencias.Las luminiscencias ms conocidas en aplicaciones lumnicas son:

.Laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation): cuando al rayo con sus electronesexcitados se lo intercepta con otro potente rayo de su misma longitud de onda y es obligado aemitir luz. El rayo de luz incidente experimenta una intensificacin continua, propagndose en sumisma direccin.La emisin obtenida es muy intensa y coherente, es decir, de igual longitud de onda, fase y planode oscilacin. Existen lsers de gas y de cuerpo slido.

.Fotoluminiscencia: es la excitacin provocada mediante radiacin, generalmente ultravioleta deonda corta, sobre sustancias luminiscentes que transforman esa onda corta en ondas del espectrovisible. El intervalo entre los pasos de absorcin y cesin de la energa puede ser corto (menos que0,0001 segundos) o largo (muchas horas). Si el intervalo es corto, el proceso se llamabafluorescencia; si el intervalo es largo, el proceso se llamabafosforescencia. En ambos casos, la luzproducida es casi siempre de menos energa, es decir, de longitud de onda mslarga, que la luz excitante.La fluorescencia y la fosforescencia tienen muchas aplicaciones prcticas. La pantalla de losreceptores de televisin se cubren con materiales fluorescentes, conocidos como fsforos, quebrilla cuando es excitado por los rayos catdicos.Las sustancias fluorescentes son sensibles a la emisin ultravioleta, produciendo un suave brillo

violceo. Esta propiedad se utiliza en el llamado Teatro Negro, en deteccin de minerales y enequipos de rayos X.

.Electroluminiscencia: es la radiacin provocada por un campo elctrico. Esto se consigueinsertando una sustancia luminiscente entre dos capas conductoras y aplicndole una corrientealterna. Se produce as un centelleo de bajo resplandor en toda la superficie.

BioluminiscenciaEn la naturaleza algunos animales emiten lo que llamamos bioluminiscencia. Es uno de los msantiguos sistemas de produccin de luz conocidos por el hombre.Desde tiempos inmemoriales se tena conocimiento de sustancias y animales que resplandecan enlas sombras. Ya entre los aos 1500 a 1000AC, en las crnicas chinas Shih Ching (Libro de lasOdas) se hace referencia a las lucirnagas y gusanos luminiscentes. Observando la luz emitida porlos peces en descomposicin, Aristteles (384-322 a.C.) en Grecia, escribi en De Coloribus:algunas cosas no arden por su naturaleza, ni tienen fuego de ningn tipo, aun as parecen producir luz.


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La luminiscencia provocada por materiales slidos fue reportada por primera vez en 1603 porVincenzo Cascariolo de Bolonia, quien calent polvos de barita natural (sulfato de bario) concarbn, y encontr que la mezcla resultante en forma de torta brillaba en la noche. La piedra, quellam lapis solaris (piedra del sol), aparentemente se cargaba de luz solar por el da y brillabadurante horas en la oscuridad.Existen en todos los reinos de la naturaleza productores de bioluminiscencia cuya aplicacin, en lamayora de los casos se focaliza en la supervivencia de las especies.

Radiacin elctricaEs la luz producida por la descarga elctrica en el seno de un gas. El relmpago es el ejemplonatural ms conocido de radiacin elctrica. En todos los gases se encuentran, adems de lostomos de gas neutrales, algunas cargas elctricas libres (electrones). Si en un tubo de descarga,entre ctodo y nodo (sus dos electrodos o terminales conectadas a tensin elctrica) se aplica unacorriente continua, se crea entre ambos un campo elctrico que precipita loselectrones hacia el nodo. Esta corriente de electrones excita los tomos del gas contenido (verluminiscencia). A altas velocidades, esta corriente provoca el desprendimiento de electrones de lacorteza atmica, produciendo la ionizacin por choque, lo que aumenta la cantidad de electroneslibres, realimentando el proceso en forma cada vez ms veloz. Por esta condicin el sistemarequiere de un estabilizador que limite este proceso. Los iones positivos obtenidos circulan a pocavelocidad en sentido contrario a los electrones (hacia el ctodo) y, transcurrido un breve espacio detiempo, captura un electrn a cambio de una emisin de energa. Si la alimentacin del tubo dedescarga se hace con corriente alterna en vez de continua, los electrodos cambian peridicamentesu funcin, actuando ambos de ctodo y nodo alternativamente. Dependiendo de la presin delgas en el tubo de descarga se dividen en:. Descarga baja presin.. Descarga alta presin.. Descarga a muy alta presin.

Clasificacin de lmparas por su tipo de produccin lumnica

Lmparas incandescentes (Termorradiacin)Las lmparas incandescentes producen luz por medio del calentamiento elctrico de un filamento alvaco, o en un receptculo hermtico con gas a una temperatura tan alta (entre 2100 a 2700C) quela radiacin semite en el campo visible del espectro. Por generar un espectro continuo, la lmparaincandescente puede reproducir todos los colores, por lo que su ndice de reproduccin cromtica[Ra] es 100. El filamento utilizado es de tungsteno o wolframio. La ampolla de una lmparaincandescente es una cubierta de vidrio o cuarzo sellado que encierra al filamento y por lo tantoevita que tome contacto con el aire exterior, cuyo oxgeno hara que se quemara inmediatamente.Habitualmente contiene uno o varios gases de relleno. La tensin es conducida desde el casquillohacia el filamento mediante unos electrodos metlicos.El casquillo o zcalo es la parte que permite fijar el filamento al portalmparas y conectarlaelctricamente a la tensin de funcionamiento. Los ms comunes constan de un cuerpo metlico de

latn o aluminio y una base metlica separada por un aislante de vidrio (roscados o en forma debayoneta), o de dos espigas, pines o clavijas metlicas aisladas mediante vidrio o porcelana.La nomenclatura de los zcalos est normada por la CIE, y consta de un sistema de letras ynmeros identificatorios, que facilita su identificacin. El tipo de casquillo de define con:

? una letra inicial (E: rosca Edison, B: bayoneta Swan, G: espigas o clavijas),? un nmero que expresa, aproximadamente en milmetros, el dimetro exterior de la parte

cilndrica del casquillo o, en el caso del G, la separacin entre espigas,? una letra d o s, en el caso de los casquillos bayoneta, para decir si es un contacto doble o

sencillo,? un segundo nmero, separado con una barra diagonal, que indica la altura aproximada del

casquillo,?

un nmero final separado por el signo x, que indica el dimetro exterior del envase.


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Lmparas incandescentes comunesTienen una construccin sencilla y no requieren accesorios de conexin.Su filamento es generalmente tungsteno,enrollado en doble espiral para presentar unasuperficie efectiva menor frente al gas derelleno, por lo tanto, las prdidas de calor porconduccin y conveccin quedan reducidas aun mnimo. El filamento de wolframio enespiral simple o doble es dos veces ms finoque el cabello humano.Se necesita un metro de filamento dewolframio para hacer una espiral de 3 cm.para una lmpara de 60W. Esta espiral esresistente y funciona a una temperatura muyalta obteniendo una luz blanca (2700K) y una

buena eficacia luminosa durante ms de 1000horas. Hay filamentos reforzados, con mayorcantidad de filamentos de soporte, paralmparas sometidas a vibraciones (tales comolos semforos). Los soportes tienen aislacinde vidrio plomo y un fusible en la zona delcasquillo, para evitar sobrecargas elctricas encaso de rotura del filamento. La evaporacin del filamento se reducerellenando la ampolla con un gas inerte. Losgases que comnmente se utilizan son argn,nitrgeno y kryptn. A medida que la presin de gas aumenta, se reduce la evaporacin del

filamento con un aumento correspondiente en la eficiencia lumnica y en la vida de la lmpara.El bulbo o ampolla est generalmente formado por cal-soda si la lmpara no est sometida a altastemperaturas, y puede adquirir formas muy variadas.


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Segn el destino de la aplicacin de la lmpara, la ampolla puede ser sometida a diferentestratamientos: acabado mate, opalinizacin, Coloracin, espejado.El vidrio claro deja pasar a travs de la ampolla prcticamente el 100% de la luz producida por elfilamento. Al quedar completamente visible la espiral, su elevada luminancia deslumbra si lalmpara no se recubre de alguna forma. Esto resulta ventajoso en luminarias de cristal en las queproduce grandes efectos de luminancia. En la lmpara slica (opalinizada) la prdida es de slo el7%, pero la ampolla aparece uniformemente iluminada con muy baja luminancia, pudiendo lucir

completamente al descubierto sin gran efecto de deslumbramiento.Las ampollas de color azul que emiten una luz con mayor contenido de azul, simulando la luz dasolar, por lo que da una sensacin de ser luz ms blanca. Estas ampollas se colorean con una capade pintura en la superficie interna.

La temperatura ambiente no es un factor que influya demasiado en el funcionamiento de laslmparas incandescentes, pero s se ha de tener en cuenta para evitar deterioros en los materialesempleados en su fabricacin. En las lmparas normales hay que tener cuidado de que latemperatura de funcionamiento no exceda de los 200 C para el casquillo (porque se despega o seoxida), y los 370 C para el bulbo en el alumbrado general. Esto ser de especial atencin si lalmpara est alojada en luminarias con mala ventilacin.La cantidad de luz visible emitida por esta categora de lmparas, en relacin con el total de la

energa consumida depende del tipo y potencia de la lmpara pero, en general, las lmparas mscomunes no superan el 10%, resultando el resto radiacin trmica. Esto habla de un bajorendimiento luminoso (relacin lumen/watt consumidos), no mayor a 20 lm/W.

Control de la emisin lumnica

Todas las lmparas incandescentes se pueden dimerizar fcilmente variando su tensin dealimentacin. Esta variacin de la tensin modifica sustancialmente su curva de emisin,


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disminuyendo su temperatura global de trabajo. Esto significa que una atenuacin de voltaje reducems la emisin de longitudes de onda cortas (en el rea de violetas y azules) que la de ondaslargas (rojos), percibindose su emisin, adems de menor, ms clida.Es importante destacar aqu la importancia que tiene el uso de la atenuacin para la vida til de lalmpara. En el diagrama vemos cmo la duracin de la lmpara est ntimamente ligada a sutensin de trabajo. Una lmpara preparada para trabajar a 110 Volts aumenta su vida til en casi un300% funcionando a 92Volts. Esto significa que reduciendo su tensin en un 15% estamos

triplicando su vida til.

Lmparas incandescentes halgenas

La alta temperatura del filamento de una lmpara incandescente hace que las partculas detungsteno se evaporen y se condensen en la pared de la ampolla, ennegrecindola, produciendo suenvejecimiento natural. Las lmparas halgenas poseen un componente halgeno (yodo, cloro,bromo, fluor) agregado al gas de relleno y trabajan con el principio del ciclo regenerativo dehalgeno para prevenir el oscurecimiento y aumentar la duracin del filamento.

Al encender la lmpara las partculas del halgeno, que es un elemento qumicamente muyagresivo (se combina con facilidad con otros elementos), se gasifican y se combinan con lapequea cantidad de wolframio del filamento que se va vaporizando. A causa de la alta temperaturade las paredes de la ampolla (ms de 260C), el wolframio no se deposita en la pared interior de laampolla sino que permanece en estado gaseoso.Debido a las corrientes de conveccin trmica en el interior de la lmpara, esta combinacin en

forma de gas es llevada hacia la espiral y, al llegar a sus proximidades, por su alta temperatura(cerca de 1400C) se disocia, depositndose el wolframio sobre el filamento al que regenera yquedando el halgeno libre para repetir el ciclo.


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El funcionamiento de este tipo de lmparas requiere de temperaturas muy altas para que puedarealizarse el ciclo del halgeno, por lo que la distancia entre el filamento y la pared de la ampolladebe ser mnima. Por eso deben ser ms pequeas y compactas que las lmparas normales, y laampolla se fabrica con un cristal especial de cuarzo que resiste altas temperaturas de trabajo peroimpide manipularla con los dedos para evitar su deterioro. En muchos casos estas lmparas traen

adems un protector de vidrio comn exterior para poder manipularlas sin inconvenientes.Es conveniente aclarar que cuando se redeposita el wolframio, la regeneracin de la espiral delfilamento no se consigue de manera perfecta, esto es, el wolframio no vuelve a su estado y lugaroriginal, lo cual significa que la duracin de las lmparas incandescentes halgenas es limitada,aunque siempre mucho mayor que la de las lmparas comunes.A pesar de ello, con el ciclo halgeno se obtiene una serie de ventajas importantes en las lmparas,entre las que se puede destacar:

? Menores dimensiones del filamento, y por ende, de la lmpara. Esto significa que se puedenutilizar en sistemas pticos complejos, ya que su eficiencia en ptica es mucho mayor a lade las lmparas convencionales.

? Mayor rendimiento luminoso (22lm/W) con mayor duracin, as como las luminancias ytemperatura de color ms elevadas.

? Constancia del flujo luminoso y de la temperatura de color durante toda la vida de la lmparaal no ennegrecerse la ampolla.

? Comprenden una amplia gama de potencias de trabajo (150 a 2000W) segn el uso al queestn destinadas.

? Ofrecen un sustancial ahorro de energa en relacin con las incandescentes comunes, sobretodo en el caso de las lmparas de baja tensin, por la mejora de su relacin lumen/W.

Desde su introduccin en 1960, las lmparas halgenas de tungsteno han incursionado en casitodas las aplicaciones donde antes se utilizaban las lmparas incandescentes. Comparadas con laslmparas convencionales incandescentes, las lmparas de reflector dicroico son ms compactas yofrecen mayor eficacia luminosa.Como todas las lmparas incandescentes, se pueden dimerizar fcilmente variando la tensin de

alimentacin. Para la produccin de espectculos es una lmpara imprescindible por susposibilidades pticas, constancia de color y rendimiento.

Tecnologa IRC (Infra-Red-Coating)ltimamente ha surgido una nueva tecnologa que dio un significativo paso hacia la eficacialuminosa y produjo una nueva generacin de lmparas halgenas con una capa especial en laampolla (Infra-Red-Coating).El secreto de la tecnologa IRC est en el principio del autocalentamiento. Gracias a la capaespecial reflectora de infrarrojos aplicada sobre la ampolla de la lmpara (Infra-Red-Coating) lamayor parte de la radiacin trmica es devuelta al filamento y queda dentro de la lmpara. De estamanera el consumo de energa baja considerablemente ya que para mantener la temperatura defuncionamiento del filamento se precisa menos energa de la red. La eficacia luminosa de la

lmpara, entonces, aumenta.


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Las lmparas incandescentes halgenas se pueden agrupar de varias formas:? Segn su tensin de funcionamiento: tensin de red (110-220V) y baja tensin (12V).? Segn su morfologa: lmparas lineares de tipo tubular o doble terminal y lmparas

puntuales de terminal simple o tipo bi pin.?

. Segn su distribucin: focalizadas y no focalizadas.Lmparas de tensin de redSon la alternativa moderna a la lmpara clsica ya que las pueden sustituir directamente,conectndose a la red sin necesidad de transformador, teniendo la inmensa mayora el doble deduracin, 2.000 horas de vida media, o ms. Existen sustitutos con casquillos comunes tipo EdisonE27 pero, cuando las lmparas trabajan a mayor intensidad elctrica y mayor calentamiento, seutilizan casquillos de tipo pin, espiga o clavija.Las lmparas ms comunes son las de doble terminal, generalmente del tipo tubular, que van enpotencias desde 60W hasta 2000W, y tienen temperatura color y vida til variable, segn sufuncin.En aplicacin teatral las lmparas tubulares se utilizan generalmente en proyectores y su

temperatura color es de 3000K, con una vida til de 2000 horas. Para la fotografa y el cine, quetrabajan con pelculas de mejor sensibilidad a las temperaturas fras, se utilizan lmparas de3200K. Este aumento de temperatura (provocado por sobrevoltaje) hace que su vida til sereduzca a 400 o 150 horas, dependiendo del modelo.

En teatro cuanto ms luminancia tenga una fuente de luz y ms pequeo sea su punto de luz, mejor

performance logramos de las luminarias. Las halgenas son, entonces, la familia ideal dentro de laslmparas incandescentes, usndose en potencias que llegan hasta los 5000W. Para lograrincrementar la potencia lumnica y blanquear su color, generalmente los filamentos operansobrevoltados, lo que reduce considerablemente su vida til, que va desde las 40horas y rara vez algn modelo supera las 750 horas.En este tema hay un desarrollo muy importante en los filamentos de las lmparas.En general las lmparas de uso teatral son diseadas para una luminaria especfica, condeterminadas caractersticas de ptica y reflector, por lo tanto su posicin de funcionamiento es unaen particular. El filamento entonces responde a esa funcionalidad con un diseo especfico. Cadadiseo de filamento tiene un nombre que especifica la lmpara. Las posiciones ms comunes deuso son la vertical y la horizontal. Las de doble espiralado axial (CC) son las de usopreferencial en posicin horizontal, aunque tambin se utilizan de modo vertical.

Dentro de las lmparas de posicin preferentemente vertical existen dos tipos de distribucin delfilamento (adems del doble espiralado axial), en funcin de evitar que cada parte del filamento nobloquee la emisin lumnica de otra parte y considerando la direccin principal de emisin lumnica


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de la lmpara. stas son: el filamento monoplanar (CF) (organizado como una parrilla plana dobleespiralada) y el biplanar (organizado como una parrilla en zig-zag doble espiralado). Laconfiguracin biplanar reduce an ms la distancia entre las secciones, hasta lo mnimo que impidala produccin de un arco elctrico entre las secciones del filamento. Cabe precisar que todaalteracin de la posicin de funcionamiento de una lmpara en relacin con su posicin de diseooriginal puede significar su destruccin o un desgaste mayor de su vida til.

. El casquillo de estas lmparas, por estar sometidas a altas potencias y calor, es

generalmente de tipo bi pin, de terminales gruesos (bipost); en algunos casos los pines vienen detamao diferente, discriminando positivo y negativo y algunos hasta traen disipadores de calor ensu contorno.


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Lmparas de baja tensin

La mayora de ellas trabajan a 12V de tensin, lo que hace que su tamao pueda ser mnimo yresultan muy livianas, acorde con las intensidades elctricas que circulan por su filamento. Esopermite considerarlas un punto focal mnimo, posibilitando el uso de luminarias mucho mspequeas y efectivas pticamente.La lmpara base es la denominada bi pin por sus terminales conectoras. Es unalmpara de eje axial, con distribucin lumnica uniforme en todas sus direcciones,

que funciona en cualquier posicin y de tamao mnimo, que va desde 33mm delargo y 9mm de dimetro (5W) a 44mm de largo y 12mm de dimetro en las de100W. Su vida media es de 3000hs (3 veces ms que unaincandescente comn), y su rendimiento entre 12 y 20lm/W. En las de mejorcalidad la ampolla que la recubre es de un cuarzo especial (con agregados detierras raras y xido de titanio) que filtra la radiacin ultravioleta y evita los efectosde decoloracin en los objetos iluminados. Esta tecnologa se conoce como UV-STOP, y figura como marca en las lmparas que la utilizan.

Las lmparas incandescentes segn su distribucin lumnicaLa emisin lumnica de la lmpara incandescente es aproximadamente uniforme en todas susdirecciones (llammosla tambin omnidireccional o no focalizada). Para modificar esa distribucinluminosa se agregan, dentro de la ampolla de la lmpara, superficies reflectoras espejadas quemodifican esa distribucin, desviando los haces de luz redirigindolos en otra direccin.Dentro de las que proveen un haz de luz direccional, concentrado, relacionado con la forma,posicin y tratamiento del espejo, existen dos grupos principales: las de vidrio soplado (reflectorascomunes) y las de vidrio prensado (lmparas PAR). En estos grupos est presente tanto latecnologa comn como la de tipo halgena.

. Lmparas reflectoras

Las lmparas reflectoras de vidrio soplado, con reflector detrs delfilamento, emiten una luz dirigida ms difusa, sin llegar a definir un ngulodeterminado. Son especialmente utilizadas por los fotgrafos, que requieren

menor cantidad de sombras y luz ms plana sobre un objeto. Existentambin lmparas diseadas para no tener luz directa sobre un objeto nivisin directa del filamento. Se denominan de casquete frontal, y la luz estdirigida hacia la parte posterior dela lmpara, dependiendo su distribucin de la luminaria sobre la que seaplique.

. Lmparas PAR

Las lmparas PAR (Parabolic Aluminum Reflector) estn formadas por dos piezas: el reflectorparablico y el vidrio frontal. Son denominadas indicando el dimetro del vidrio frontal en octavos depulgada. Las ms conocidas en tensin de red son las PAR 16, PAR 20, PAR 30, PAR 36, PAR 38,PAR 56 y PAR 64.

Los catlogos indican sus curvas de iluminacin, indicando valores de intensidad en el centro delhaz y ngulo de apertura que provoca el haz secundario. El efecto de luz es brillante, con un sectorde mayor intensidad, descendiendo en sus bordes.Las PAR 38 tienen casquillo E 27 y dos ngulos diferentes de emisin (spot y flood), dados a travsde su vidrio (granallado y con grilla facetada). Vienen en versin comn (2700K) y halgena(3000K), entre 80 y 150W. Las comunes adems vienen en color y pueden utilizarse a laintemperie.Las PAR 16, 20 y 30 son exclusivamente halgenas, no son aptas intemperie, y vienen en dosngulos: spot (10 aprox.) y flood (30 aprox.). Algunos modelos tienen reflector dicroico, y el ngulode emisin lo regula el facetado de su reflector, con vidrio transparente. Otros tienen reflectoraluminizado, y su emisin lumnica la regula el vidrio, transparente en el caso de la spot ygranallado o facetado en el caso de la flood.


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Las lmparas PAR 56 (habitualmente 300 o 500W) y PAR 64 (generalmente 1000W) son muyusadas en teatro. Tienen curvas de iluminacin bastante precisas y luz en general de distribucinovalada. Su curva original es muy focalizada, con un gran halo perimetral.

Logran varios ngulos modificando el tratamiento de su vidrio frontal, de modo de lograr luz muyconcentrada (FFN o CP60 - Very Narrow Spot, vidrio sin tratamiento), concentrada (FFP o CP61 -Narrow Spot, vidrio levemente granallado o arenado), media (FFR o CP62 - Medium Flood, vidriogranallado o de bastones grandes tipo ptica de auto), y abierta (FFS o CP95/EXG - Wide Flood,vidrio de bastones chicos tipo ptica de auto). Son lmparas que varan su voltaje y potencia y sonutilizadas para usos diversos no teatrales. Por ejemplo, en conciertos de rock tambin se utilizan lasllamadas ACL o Aircraft, en versin PAR 64 (de baja tensin, 28V 600W) para lluvia de hacespequeos de luz de gran intensidad, o en versin PAR 36 (de baja tensin, 28V 250W) ubicadas enminibruts para iluminar al pblico, cuya funcin original es guiar el descenso de aviones.

Focalizacin de la luz en las lmparas de baja tensin

Las lmparas halgenas de baja tensin, por su tamao, son excelentes focos puntuales para lograuna buena luz focalizada. Los reflectores pueden ser metlicos o dicroicos.

Reflector dicroicoLas ms conocidas dentro de las lmparas de baja tensin focalizadas son las dicroicas.


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Estn compuestas por una unidad sellada integrada por una lmpara bipin y un reflector parablicoexterior, que focaliza la distribucin lumnica de la lmpara. Las de mejorcalidad generalmente vienen provistas con un vidrio frontal protector.Este reflector esta compuesto por pequeas facetas conformadas por unvidrio dicroico, que refleja diferentes colores dependiendo del ngulo deincidencia de la luz sobre su superficie, y divide la radiacin desviandola emisin

de longitudes de onda infrarrojas en sentido contrario a la emisinlumnica de la lmpara, disminuyendo as el calentamiento de losobjetos iluminados, y manteniendo una temperatura color de 3000K.Esta propiedad del reflector permite tambin desviar colores ocualquier longitud de onda, de acuerdo con los xidos metlicos que se hayan utilizados para sufabricacin, de modo que en el mercado hay dicroicas emisoras de luz fra (4500K), o de coloresespeciales.El tamao de las facetas del reflector determinar elngulo de emisin de la lmpara (ms pequeo, mscerrado, ms abierto, ms amplio). Por tener unaemisin directa desde el filamento, su haz secundarioes importante, formando un halo perimetral cuyaamplitud depende del ngulo de la lmpara.Las ampollas de las lmparas profesionales estnhechas de un cuarzo especial que filtra la radiacinultravioleta y brindan una excelente proteccin contra elefecto de decoloracin (causado por la radiacin UV),que se reduce en ms de un 50% comparado con el que producen las lmparas dicroicasconvencionales.Las caractersticas fotomtricas de las dicroicas difieren fuertemente de fabricante a fabricante, porlo que se requiere al lector consultar su caso especfico.

Reflector metlico

Las lmparas halgenas de baja tensin con reflector metlico son tambin muy reconocidas en elmercado. Partiendo de una denominacin inglesa: AluminiumReflector, los usuarios la denominan AR seguido de un nmero quedesigna su dimetro en milmetros: AR48, AR70, AR111. La mscomn de uso teatral es la AR111, cuyo dimetro coincide con laPAR 36 (que conforma el spot llamado pin beam), lmpara muyusada en discotecas para obtener haces de luz muy puntuales.Tiene como caracterstica distintiva una cazoleta o cobertor metlicosujetado al espejo que tapa la ampolla-bipin. Con esto se logra queno se pueda ver el filamento, es decir, son lmparas libres deencandilamiento. Por lo mismo el haz est formado slo por el hazreflejado en el espejo: el haz secundario que sale directo del

filamento es mnimo y permite un contorno de luz bastante definido. Tambin incorporan latecnologa del cuarzo dosificado para frenar la emisin de radiacin UV. Su vida til es de 2000horas y se presentan en distribuciones de luz de varios ngulos: desde el haz de luzextremadamente concentrado (4) hasta el ms abierto (45).

Lmparas fluorescentes (radiacin elctrica - luminiscencia)

La lmpara fluorescente es la ms utilizada entre los tipos de lmparas de radiacin elctrica. Seemplea en casi todas las aplicaciones de iluminacin de interiores: oficinas, comercios, espaciossociales y pblicos, en el alumbrado de tneles, y cada vez ms en el teatro.A diferencia de otros tipos de lmparas, las fluorescentes pueden ser obtenidas en prcticamente

todas las caractersticas de color (ndice de reproduccin de los colores y temperatura de color) yen un amplio rango de tamaos y potencias, lo que la hace ms verstil que cualquier otra.


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En la prctica podemos clasificar a las lmparas fluorescentes en dos tipos, las tubulares o tubosfluorescentes y las compactas, conocidas popularmente como lmparas bajo consumo.

DescripcinBsicamente un tubo fluorescente est formado por los siguientes componentes:1. Un tubo de vidrio o bulbo, cubierto internamente por una serie de capas con mezcla de pinturasfluorescentes llamadas fsforos.

2. Un par de electrodos de tungsteno soportados por una estructura de montaje de vidrio sellada enlos extremos del tubo.3. Un gas de relleno para operacin del tubo, usualmente argn en baja presin o una mezcla deargn/kryptn.4. Una pequea cantidad de mercurio (menos de 20mg) que se vaporiza durante la operacin deltubo.5. Una base cementada en cada extremo llamada casquillo con dos pines que se insertan en elportalmparas.

Funcionamiento de una lmpara fluorescenteEl principio de funcionamiento de la lmpara fluorescente se basa en la produccin de unadescarga elctrica en vapor de mercurio de alta presin y su efecto de radiacin lumnica porfotoluminiscencia.

En condiciones de funcionamiento, los electrodos emiten electrones que son impulsados por elcampo elctrico hacia el otro electrodo; en el camino estos electrones libres chocan con los tomosde mercurio vaporizado que se encuentra en la atmsfera del tubo, excitndolo. Este estado esinestable, por lo que el electrn del tomo vuelve a su rbita original, emitiendo un fotn deradiacin ultravioleta. Esta radiacin incide sobre la pintura fluorescente antes mencionada, la que asu vez emite radiacin visible, luz.

Para limitar la corriente que circula por el tubo (e impedir as su destruccin) se conecta en seriecon la lmpara un dispositivo normalmente llamado balasto.Los circuitos convencionales suelen llevar tambin un dispositivo de arranque, llamado arrancadoro cebador, cuya funcin es permitir la circulacin de la corriente de precaldeo por los electrodos ygenerar, junto con el balasto, una sobretensin capaz de establecer el arco.El balasto est formado por la asociacin de un cebador electrnico y una reactancia

electromagntica. La vida til de las lmparas fluorescentes est directamente relacionada con elnmero de encendidos. En usos con frecuencias de encendido elevadas, puede ser aconsejablemantener permanentemente encendida la instalacin, ya que el coste de reposicin de lmparas


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podra superar el de la energa consumida. Los balastos electromagnticos funcionan a bajafrecuencia, lo que produce un consumo de energa adicional y una temperatura de trabajo mayor.Los balastos electrnicos trabajan a frecuencias superiores al lmite audible, o sea por encima delos 18 KHz. Al aumentar la frecuencia, aumenta la velocidad del cambio alrededor del cruce porcero y los iones no tienen tiempo de recombinarse, por lo que no se necesita ninguna energaadicional. Adems el balasto electrnico disminuye considerablemente la erosin de los ctodosdurante el ciclo de arranque, consiguiendo promedios superiores a los 100.000 encendidos por

lmpara fluorescente, desconecta las lmparas defectuosas o agotadas evitando consumosde energa y calentamientos excesivos del balasto, eliminando adems las molestias pticasproducidas por repetidos parpadeos y destellos.Existen balastos electrnicos que permiten la atenuacin de los tubos fluorescentes hasta en un10%, en el caso de los de mejor calidad. Una condicin interesante de su dimerizacin es que, adiferencia de las lmparas incandescentes, su atenuacin no modifica sustancialmente su espectrocromtico sino que atena todo el espectro emisor de manera pareja, evitando los cambios detemperatura color tpicos de la incandescencia.

Potencias y tamaosLa potencia de los tubos est relacionada con su longitud y su dimetro.

Los tubos de dimensiones especiales son los que tienen dimetros de 7mm y 16mm, con lascaractersticas siguientes:

Los tubos T5, de 16 mm de dimetro exterior, constituyen la lnea ms moderna y posiblemente seala que ms desarrollo tenga en el futuro.Se fabrican dos versiones, una de alta eficiencia y otra de alta emisin. Estn diseados parafuncionar nicamente con balasto electrnico, y sus longitudes son ptimas para ser utilizados encielos rasos suspendidos modulares. Sus dimensiones se indican:

Existen tambin tubos que tienen en su interior una capa de pintura reflectora que deja una ciertaabertura por la cul sale la luz. Estos tubos con reflector incorporado tienen la forma y tamao delos tubos normales de 36W, un flujo luminoso algo inferior a los normales de igual potencia peroenvan una mayor cantidad de la luz hacia el plano de trabajo. Por otra parte, como la suciedadambiente se suele depositar en la parte superior de los tubos, el factor depreciacin del flujo porsuciedad es menor que en los que tienen la capa reflectora interna.

Pinturas y caractersticas de la luz fluorescenteExisten en la prctica tres tipos de pintura, llamadas standard, trifsforo y multifsforo. Laprimera de ellas es la ms antigua, que da una eficiencia del orden de los 65 lmenes por Watt, y

una reproduccin de los colores Ra entre 60 y 70. En la actualidad se los recomienda nicamentepara mantenimiento de instalaciones existentes que hubieran sido diseadas con los mismos tubos.


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Las pinturas trifsforo se forman mezclando pinturas de colores rojo, verde yazul, que combinados adecuadamente permiten obtener luz blanca de matiz clido, neutro o fro.Estas pinturas permiten obtener en los tubos una eficiencia de ms de 90 lmenes por Watt y elndice de reproduccin de colores Ra es de 85. La mayor eficiencia y calidad de su luz hacen queestos tubos sean utilizados en la actualidad en prcticamente toda instalacin de oficinas,comercios, fbricas, etc.Los tubos trifsforos utilizan una denominacin universal formada por tres dgitos, el primero deellos indica las decenas del nmero de su Ra, en este caso 8, y los dos que siguen son la unidad

de millar y la centena de la temperatura de color. Por ejemplo, el tubo cuyo color es 840 tiene unndice de reproduccin Ra superior a 80 y una temperatura de color de 4000K.

Las pinturas multifsforo son una mejora de los anteriores en lo que se refiere a reproduccin de loscolores, en esta variedad de las lmparas es de 65 lmenes por Watt, pero el ndice dereproduccin cromtica es de 95 a 98, su costo superior; no son utilizadas en forma masiva, peroson recomendadas para procesos donde la clasificacin de colores es fundamental, comopreparacin y control de pinturas, venta de ropa de muy alta calidad, exposicin de obras de arte,imprentas, etc.

El sistema aditivo en los tubos fluorescentes

Una aplicacin muy usada en los tubos fluorescentes, dada su plana distribucin lumnicaomnidireccional, es el bao de grandes superficies de manera continua. Dan Flavin utilizaba lostubos fluorecentes de color construyendo formas visuales y ambientando espacios. La luz logradatiene una densidad particular, informe. Existen sistemas ya comercializados que combinan trestubos de color primarios (RGB) dimerizables, logrando, mediante un controlador, adicionar susemisiones y variar colores en una superficie obteniendo un sinfn de tonos. Este sistema es muyutilizado en backlights aplicados en pisos de vidrio templado arenado, conefectos de cambio de color abruptos (onda discoteca) o suaves.

Lmparas fluorescentes compactasLa tcnica de miniaturizacin de las lmparas fluorescentes permiti el desarrollo de las lmparasfluorescentes compactas. Conocidas popularmente como lmparas de bajo consumo, fueron

destinadas inicialmente al reemplazo de las lmparas incandescentes en usos domiciliarios. Conposterioridad se desarrollaron de mayor tamao y potencia, destinadas al uso profesional, encomercios y oficinas. Las primeras destinadas al uso domiciliario tienen el balasto incorporado,siendo electrnicos, con un conexionado a red mediante el zcalo E27 normal, y hay versiones conel zcalo min E14. Las segundas utilizan el equipo auxiliar externo, pudiendo ser un balastoinductivo y un arrancado externo o incorporado a lalmpara o bien un balasto electrnico.Normalmente su eficiencia luminosa es varias vecessuperior a la de las lmparas incandescentes (al menoscuatro veces) pero menor que la de tubos fluorescentes,por tal razn, las lmparas fluorescentes compactas conequipo incluido pueden reemplazar a las incandescentes

con ventajas econmicas para el usuario, mientras quelas otras pueden reemplazar a los tubos con ventajasestticas, ya que pueden funcionar en luminarias de


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menor tamao y de formas ms atractivas que las clsicas rectangulares de los tubosfluorescentes.

Lmparas de descarga alta presin (radiacin elctrica)

Con el mismo principio de generacin que las lmparas fluorescentes, las lmparas de descarga engas conocidas como HID (High Intensity Discharge Lamp), emiten luz a travs de una descarga

entre dos electrodos en el seno de un gas gasificado, diferencindose fundamentalmente por lapresin del gas en el interior del quemador. Adems, en ese caso, la emisin lumnica no es leve yfundamentalmente ultravioleta, como la del tubo fluorescente (que requiere de una cobertura parahacerla visible), sino muy importante y proveniente del mismo arco voltaico.El tubo de descarga de gases se ubica el interior de una ampolla tubular o elipsoidal, que sirve deproteccin mecnica y trmica. Estas lmparas tambin requieren de un equipo ignitor para suencendido y un balasto limitador de tensin.

Tensin de encendido y corriente de lmpara

El rendimiento lumnico de una lmpara de descargadepende principalmente de la presin del vapor y de laintensidad de la corriente de arco. Para que se produzca ladescarga se necesita una cierta tensin mnima deencendido mayor que en las lmparas fluorescentes por lapresin del vapor. Una vez que la corriente circula por el gas delquemador, sta crece rpidamente hasta ser limitada por elcorrespondiente equipo auxiliar (balasto). A baja presin, elvapor de mercurio emite casi exclusivamente radiacionesultravioletas. Aumentando la presin, la emisin deradiaciones es ya visible.En general el encendido de las lmparas de descarga a alta presin es lento por su rgimen detrabajo, logrando su eficiencia mxima pasados unos minutos.

Lmpara de sodio baja presinEn estas lmparas el tubo quemador, en forma de U, contiene el metal sodio vaporizado a bajapresin, que produce una luz monocromtica, formada por longitudes de onda de 589 y 589,6nm,visualizndose amarillas. Por estar tan cercanas a los 555nm (longitud de onda de mayorsensibilidad para el ojo), su eficacia luminosa es muy alta (200 lm/W) y adems de muy larga vida.Dada su condicin monocromtica se la utiliza cuando la reproduccin de los colores no esimportante, pero s la percepcin de contrastes de luminosidad. Por este mismo efecto se lo uso enteatro para lograr efectos dramticos(anula la visualizacin de todos los coloresmenos el amarillo).

Lmpara de sodio alta presinEl tubo de descarga en esta lmpara es de cermica (xido de aluminio), muy resistente al calor y alas reacciones qumicas del vapor de sodio, que es muy corrosivo, con muy buena transmisinlumnica. En el interior del tubo se encuentra sodio (proveedor de la radiacin luminosa), mercurio(que reduce el calor del arco de descarga) y xenn o argn (para mejorar el encendido de lalmpara), y en sus extremos los electrodos de tungsteno son sujetados mediante dos tapashermticas.Para su encendido se requieren altas tensiones de choque que entrega un ignitor.


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Una vez encendida es limitada mediante el balasto.Estas lmparas tienen un rendimiento de color mejor que las anteriores pero malo dentro de laescala, con Ra de 30, con una eficiencia luminosa de 130 lm/W y temperatura de color aprox.2100K, adems de una larga vida de 24000 hs.Son las ms utilizadas en el alumbrado pblico y en grandes naves industriales.

Lmparas de vapor de mercurio

En estas lmparas el quemador es de cuarzo, conteniendo una pequea cantidad de mercurio puroy gas argn, entre dos electrodos de wolframio. Adyacente a un electrodo, hay otro auxiliar deencendido. Entre ambos se produce una descarga que ioniza al argn, disminuye la resistenciaelctrica del espacio entre los dos electrodos principales, permitiendo que se establezca unadescarga elctrica entre ellos. Esa descarga vaporiza al mercurio que, al aumentar su presin,comienza a producir la mayora de la emisin radiante en los 365nm, adems de los 313 y 297nm(todos rangos del UV), pero ya parte de la emisin lumnicaocurre en la regin visible del espectro, bsicamente en cinco longitudes de onda: violeta (405nm),azul (436nm), verde (546nm) y dos amarillos prximos (577 y 579nm). Al carecer de emisin derojos, la luz se percibe celeste. Por esta condicin la lmpara tiene un bajo rendimiento de color Rade 65, pero emite una gran energa ultravioleta. Por eso en algunos modelos la ampolla exterior sepinta con una capa de fsforo blanco que convierte esa energa en luz visible, con una temperaturade color de 6000K.Adems existen otros modelos, denominados luz negra, donde la lmpara cuenta con unaampolla de vidrio de Wood, que tiene la propiedad de absorber todas las radiaciones salvo la de365nm, que al entrar en contacto con superficies fluorescentes permite slo su visualizacinintensa.Otra aplicacin es su utilizacin con filtros de cristal de cuarzo que transmiten las longitudes deonda de 313 y 297nm, para producir luz solar artificial y hacer aplicaciones de vitamina E ybronceado de la piel.La vida til de esta lmpara es menor respecto de las lmparas de sodio, aproximadamente de14000hs.


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Lmpara mezcladora

Es la misma que la anterior pero tiene conectado en serie un filamento que funciona como limitadorde corriente, por lo tanto esta lmpara no necesita balasto. Cuando se la enciende el filamento esresponsable de la emisin lumnica. A medida que el mercurio vaporizado va entrando en rgimen,al ir aumentando la tensin entre sus electrodos principales, se reduce el flujo emitido por elfilamento, desapareciendo alrededor de los 3minutos. Su color es bastante clido

(3600K), pero su ndice de reproduccincromtica es pobre (Ra de 61), con bajadefinicin de colores.Es utilizada en la industria y el hogar ya quefacilita el cambio con una lmparaincandescente de gran potencia (200W), conel doble de eficacia y seis veces mayor vida,sin necesidad de adquirir equiposadicionales o realizar un nuevo cableado.Sin embargo, su vida til es menor, dadoque depende de un filamento para suencendido.

Lmpara de mercurio halogenado o halogenuros metlicos (MH)Estas lmparas cumplen el objetivo de igualar el color de la luz a la diurna o solar, mejorando sundice de reproduccin cromtica, su color. A la lmpara standard de mercurio se le agreganelementos adicionales en el quemador de cuarzo tales como yoduro tlico y halogenuros de lastierras raras (dysprosio, holmio, tulio, indio, sodio, titanio, estao y argn). La corriente llega a loselectrodos a travs de una lminas de mobdileno, selladas hermticamente con el cristal de cuarzo.Los electrodos tienen adems xido de torio, para colaborar con la emisin de electrones. A 1000Cde temperatura las tierras raras se subliman, produciendo una radiacin luminosa con unadistribucin espectral muy continua, logrando un ndice de reproduccin cromtica Ra=85.


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Estas lmparas vienen en formato linear de tipo tubular o doble terminal, y tambin como puntualesde terminal simple o tipo bi pin grueso. Actualmente son las ms usadas para proyectoresextensivos e intensivos, dado su pequeo formato.Su tamao similar al de las lmparas incandescentes halgenas utilizadas en teatro ha hecho queen muchas aplicaciones que no requieren de dimerizacin y reencendido, o en instalaciones fijas,esta lmpara sustituya a la incandescente, agregando todo el equipo auxiliar en la luminaria o enuna caja aparte.

En potencias de 150W pueden llegar a equivaler a incandescentes de 1000W, tema al que hay quesumar la vida til de la lmpara, de 8.000 horas a diferencia de las 750 horas de las incandescentesya citadas.Es importante considerar el tema de su reencendido no instantneo y la imposibilidad econmicahoy da de proponer una dimerizacin de tensin en estos equipos. Por eso se prefiere para suatenuacin dimmers mecnicos que mantienen la lmpara encendida ocultando su luz.

Lmparas de quemador cermico (CDM- HCI)

Estas lmparas de ltima tecnologa combinan las caractersticas constructivas de las lmparas desodio con las de mercurio halogenado, logrando una lmpara de mejor constancia de color endices de reproduccin cromtica excelentes (para las lmparas de temperatura color 3000KRa=85, y para las de 4000K, Ra=90).Utilizando la base de la lmpara de mercurio halogenado, con sus halogenuros agregados, estaslmparas utilizan el quemador cermico de la lmpara de sodio, pudiendo as conservar elementoscomo el sodio que, ionizado, puede migrar a travs del cristal de cuarzo. El material cermicoresiste temperaturas ms altas que el cristal de cuarzo, que al funcionar a ms altas temperaturasmejora su eficacia y las propiedades de rendimiento del color.Estas lmparas se producen similares a las incandescentes, en forma omnidireccional (lmparaslineares de tipo tubular o doble terminal y lmparas puntuales de terminal simple o tipo bi pin) yfocalizada (PAR 20, PAR 30, AR111 en sus versiones descarga).

Lmparas de grandes potencias

En cine, en luces mviles, en seguidores, en buscacielos, donde se requiere mucha intensidadlumnica y una generacin menor de calor, la tecnologa de descarga alta presin es actualmente laideal para resolver estos temas. La mayora son de tipo omnidireccional, especialmente diseadaspara las pticas de cada luminaria, pero existen versiones de las mismas con reflector incorporado,generalmente de formato PAR 64. Existe una amplia gama de lmparas y su nomenclatura varasegn cada fabricante.

Lmpara de halogenuros metlicos HMI-MSRSon lmparas de altas potencias, de eficacia entre 75 y 100 lm/W. Trabajan sobre los mismosprincipios de las lmparas de mercurio halogenado (mercurio y halogenuros de tierras raras en unquemador de cuarzo), con sus mismas cualidades, pero con distancias entre electrodos menores ymayor presin de gas (hasta 35bar).HMI es una marca de Osram, que significa Hydrargyrum Medium Arc-length Iodide. Philips tienesu propia marca, la MSR (Medium Source Rare Earth Lamps), de formato similar pero construccindiferente.


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Es un tipo de lmpara que emite una luz muy intensa de la misma temperatura de color del sol(5600/6000k), con una vida til que oscila entre las 200 y las 1000 horas. Tienen un ndice dereproduccin cromtica excelente (Ra=90 a 95) y constancia de color durante toda su vida til, conuna curva de distribucin espectral no continua pero muy completa y similar a la de la luz da.Vienen en potencias de 125 a 4000W en formato puntual, y de 200 a 18000W en formato tubular.La lmpara HMI PAR 64 viene en la potencia de 1200W y se usa principalmente para seguidores.Por las temperaturas a las que trabajan sus luminarias deben estar perfectamente ventiladas, y en

muchos casos la misma luminaria cuenta con ventiladores para su enfriamiento.La mayor desventaja de las luces HMI es que requieren de una fuente de poder de alto voltaje parasu encendido, grande, pesada y muy costosa. Son adems lmparas de encendido lento (tardanvarios minutos en llegar a su intensidad de rgimen), por lo que habitualmente se recurren adimmers mecnicos para su atenuacin, de modo que quede permanentemente encendida.Adems al apagarlas se requiere un tiempo para reencenderse (alrededor de 15 minutos), dadoque precisan enfriarse para reestablecer su rgimen de encendido. Igualmenteen ambas marcas hay versiones hot restrike (HMP y MSR/HR, con reencendido en caliente), quemantienen al filamento siempre en condiciones de que su reencendido sea ms rpido, en caso decorte imprevisto.Para mejorar sus condiciones de mantenimiento, aumentando la vida til de la lmpara, ambaslneas sacaron al mercado sus versiones discoteca (que eran los espacios con ms demanda, yaque mantienen las lmparas encendidas durante mucho tiempo), HMD yMSD, que aumentan la vida til de la lmpara a costa de su rendimiento.Estas lmparas, junto a las HTI (con un modelo con reflector dicroico), HSRy HSD (con ampolla protectora) de Osram y la MGC de Philips, utilizan latecnologa denominada short arc, minimizando la distancia entreelectrodos para lograr un mnimo punto de luz.

Lmparas MSR.Lmparas de arco

corto de xenn

Estas lmparas, de alta eficiencia, contienen xenn en su quemador, construido en cristal de cuarzode alta pureza, dadas las altas temperaturas que genera esta lmpara. El gas de xenn en lalmpara fra funciona como un aislante, que se convierte en conductor durante el proceso deignicin, excitndolo durante unas dcimas de segundos a alta frecuencia y alto voltaje (20.000 a40.000V). Sus electrodos (con un nodo de mayor grosor que el ctodo, ya que recibe mayortemperatura en la descarga) se encuentran opuestos a mnima distancia para mejorar el arcovoltaico (2 a 9mm). Estas lmparas utilizan corriente continua para su funcionamiento, por lo que su

equipo auxiliar debe contener un rectificador de tensin. La intensidad lumnica se puede controlarcambiando la potencia de la corriente. En contraste con la lmpara incandescente, esa variacin noafecta la curva de distribucin espectral ni su temperatura color, al igual que en toda lmpara dedescarga de gases. Estas lmparas tienen menor eficiencialumnica que las de halogenuros metlicos (entre 30 y 40lm/W), pero son muy utilizadas enproyectores de cine y video. Al igual que la de halogenuros metlicos tiene una temperatura colorde 6000K, excelente rendimiento de color (Ra mayor a 95), espectro no continuo pero que cubretodas las longitudes de onda y constancia de color durante su vida til. Se la usa en rangos que vande 50 a 10.000W de potencia. Las de potencia menor a 450W tienen uso principalmente cientfico ytcnico, por las posibilidades defluorescencia que genera.En teatro se utiliza principalmenteen seguidores y proyectores, peroen general tiende a reemplazarsepor las de halogenuros metlicos.


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Tubos de nenSon muy populares, usados en todos los mbitos, principalmente en cartelera. Constan de un tubode vidrio de longitud variable (no ms de 3m) y dimetro entre 9 y 15mm, con dos electrodos decobre, relleno con gas nen o argn combinado con mercurio, segn el color a obtener. Con vidatil cercana a las 10.000 horas, trabajan a voltajes mayores que los de tensin de red, por lo queprecisan transformadores espaciales.

Principalmente se utiliza nen a vista (rojo) o pintados con capas fluorescentes para lograr granvariedad de colores y temperaturas color.

Otros sistemas de produccin lumnica: LED (Lighting Emitting Diode)

El diodo luminoso es un dispositivo electrnico que emite luz cuando es atravesado por unacorriente. Los materiales con los que se fabrica este tipo de diodo son compuestos qumicosllamados semiconductores, como el arseniuro de galio, impurificados con aluminio o indio,superpuestos en capas laminares, organizados en un estrato rico de electrones con carga negativay otro estrato de partculas con carga positiva. La composicin tpica de un LED es la siguiente: unsubestrato sobre el cual existe un estrato de tipo n (es decir, rico de tomos que producenelectrones) y un estrato de tipo p (rico en tomos que capturan electrones dejando en su lugar

hoyos de carga positiva). Entre estos dos estratos que forma el diodo existe un estrato activoneutro. Si se aplica una tensin adecuada entre los estratos n y p los electrones y los hoyos sejuntan en el estrato activo y, recombinndose, emiten luz monocromtica en el estrato superior,llamado capa activa, cuyo color depende del material que se utiliza: rojo, amarillo, azul, verde. Losleds azules se construyen, por ejemplo, sobre la base de 200 capas de carburo de silicio.La luz blanca utilizada para iluminacin se crea mediante dos tcnicas, o combinando varioscolores a base de nitruro de galio (lo que lo hace muy costoso) o cubriendo un LED azul con estratode fsforo, obtenindola as por luminiscencia.Los LED son mucho ms eficaces que una lmpara incandescente o fluorescente, con unrendimiento luminoso que va en aumento a medida que su tecnologa evoluciona. La duracin delfuncionamiento de una luz LED es de 100 mil horas (que corresponden a 10 aos de uso), adiferencia de las 10.000 horas de una lmpara de descarga alta presin. El consumo de energa esmnimo (un LED rojo para semforo usa 15 watt en vez de los 150 watt que consume unalmpara tradicional). La tecnologa apunta ahora a mejorar no slo su rendimiento lumnico (mayoren el color rojo y menor en el blanco) sino su potencia, logrando en una misma unidad mayorintensidad lumnica. Adems su tecnologa los hace totalmente dimerizables por simple atenuacinde tensin.

Hace poco tiempo se ha descubierto un lquido productor de luz blanca, utilizando la formacin decomplejos moleculares especiales llamados exciplexes. Los exciplexes son capaces de emitir luzblanca cuando regresan a su estado normal despus de haber sido excitados (es decir, despusque un electrn es pasado a un nivel energtico superior). Este lquido puede ser extendido sobrevarias superficies permitiendo la creacin de LED orgnicos.Existen en el mercado sistemas de LED para uso en proyectores extensivos e intensivos,agregando al LED un pequeo reflector espejado que direcciona su emisin lumnica en cierto

ngulo. Estos sistemas, lineales o en placas, traen en general LED de los 3 colores primarios de laluz (RGB) logrando, por adicin, diversas variaciones de color hasta llegar a blanco. Sus sistemasde control son variados, en el cuerpo del artefacto o remoto. Es adems de gran uso en sistemas


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gigantes de proyeccin de video, utilizando unidades agrupadas de 4 LED (rojo, verde, azul,blanco) en una cpsula traslcida que, recibiendo una seal de encendido para cada LED seconstituye en un pxel (unidad de dibujo), que representa un color particular. La suma de miles deestas cpsulas-pxel, controladas mediante el software adecuado, puede proyectar imgenes enmovimiento, tal como sucede en la Freemont Street de Las Vegas, donde cada media hora por lanoche se visualiza una proyeccin sincronizada de cuatro cuadras de longitud de 15 minutos deduracin.

Sistemas electrnicos de produccin lumnicaLmparas de induccin electromagnticaLa lmpara de induccin introduce un concepto nuevo en la generacin de la luz, utilizando unatecnologa que consiste en inducir un campo electromagntico en una atmsfera gaseosa (gaskryptn y una pequea dosis de mercurio), de manera que sea capaz de excitar los tomos demercurio de un plasma de ese gas. La radiacinobtenida es, fundamentalmente, ultravioleta, por lo quehay que recubrir la superficie de la lmpara con una

sustancia fluorescente que hagavisible esta radiacin ultravioleta.La principal caracterstica del sistema de la lmpara esque prescinde de los electrodos para originar laionizacin. En cambio utiliza una antena interna, cuyapotencia proviene de un generador externo de altafrecuencia para crear un campo electromagnticodentro del recipiente de descarga, y esto es lo queinduce a la corriente elctrica en el gas a originar suionizacin. La ventaja principal que ofrece este avance es el enormeaumento en la vida til de la lmpara, que llega a las 60.000 horas, suencendido instantneo y su funcionamiento sin flickering

(parpadeo). Se produce en diferentes temperaturas color (2700-4000K), con una reproduccin cromtica buena (Ra=80), y enpotencias que van de los 23W a los 165W.


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Esta lmpara, segn el fabricante se ofrece en varias formas y modelos, en formato omnidireccionalo levemente focalizado (en el caso de las reflectoras), dependiendo de la marca.La ampolla en general es de tamao considerable, por lo que las luminarias deben ser amplias.Tampoco existen hoy da en el mercado grandes potencias producidas con esta tecnologa. Laaplicacin ms extendida hoy da es en la iluminacin de parques y plazas, dentro de farolas.En algunos modelos las lmparas vienen provistas con una jaula de Faraday, para evitarinterferencias del campo electromagntico generado con otros equipos cercanos.

Clasificacin de lmparas por su distribucin lumnica

Cuando clasificamos a una lmpara por su distribucin luminosa analizamos la forma del haz deluz, independientemente de su sistema de produccin lumnica.Existen bsicamente 2 grandes agrupamientos: lmparas que emiten haces de luz en todadireccin (omnidireccionales) y lmparas que contienen un sistema ptico que controla la emisinlumnica de modo que el haz producido es diseccionado en un sentido principal (focalizadas).Las lmparasomnidireccionales ono focalizadas modifican su emisin lumnica segn el tamao delpunto o superficie emisora de luz. Tanto sea un gas como un filamento, su tamao y disposicinhace variar sustancialmente la emisin lumnica, y, por ende, las posibilidades de establecer

controles posteriores de la emisin a travs de pticas adecuadas.Existen lmparas con disposicin axial o longitudinal del filamento o quemador, con punto emisormuy concentrado (en el caso de lmparas de pequeo formato), o muy abierto (como es el caso delas lmparas que dependen de la fluorescencia para su emisin lumnica, tales como la lmparafluorescente).La variable de formas y tamaos es muy grande, de acuerdo a la funcin especfica para la queestn diseadas.

Dentro de las lmparasfocalizadas tenemos diferentes ngulos de apertura y grados de dispersindel haz, con bordes ms ntidos o ms difusos.Tenemos tambin variables de formas, desde el haz completamente circular al oval. Las lmparasfocalizadas parten generalmente de un punto emisor de pequeo tamao, y controlan su emisinprincipalmente mediante 3 elementos:. un reflector. una lente o vidrio. una calota que impide la emisin lumnica directa de la lmpara


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En cada modelo de lmpara se hallan presentes uno o ms de estos elementos, de formasvariadas.El reflector, generalmente metlico o dicroico, se contruye a partir de diferentes formas, segn eltipo de emisin a obtener (esfrico, parablico, elipsoidal), liso o en facetas que permitendireccionar con mayor precisin en un ngulo predeterminado.La lente o vidrio funciona como protector transparente, cuando la emisin lumnica est dada por el

reflector, o puede encontrase con diferentes tratamientos (arenado, estriado, en forma de bastones,etc.) segn la modificacin de dispersin que se quiera dar a la emisin del reflector.Esto permite la construccin de un nico reflector para diferentes ngulos de apertura de la mismalmpara, y es particularmente el caso de las lmparas PAR 64 y PAR 56, entre otras.Cuando se trata de obtener haces muy puntuales, la calota reduce considerablemente el hazsecundario de la lmpara, logrando ngulos mnimos, como la PAR 36 o la AR111, de 3 grados.Las lmparas focalizadas tienen la ventaja de mantener durante toda su vida til su distribucinlumnica original, es decir, su ngulo de apertura constante, y un mximo aprovechamiento de lacapacidad lumnica de su fuente de luz.

(Textos extrados y corregidos del libro La luz en el teatro - Manual de iluminacin, de Eli Sirlin,publicado por el INT, 2005 y Ed. Atuel, 2006).

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