Sumber Cahaya Buatan
Cahaya buatan adalah cahaya yang sumbernya berasal dari upaya manusia untuk mendapatkan penerangan. Dari lampu pijar (Incandescent) sebagai sumber cahaya buatan yang pertama kali ditemukan Thomas Alpha Edison sampai lampu LED yang sekarang terus berkembang, semuanya dapat dikategorikan sebagai sumber cahaya buatan. Setiap jenis cahaya buatan memancarkan radiasi cahaya dengan kelengkapan panjang gelombang yang berbeda-beda. Sehingga setiap jenis cahaya buatan memancarkan serta memiliki kelengkapan spektrum warna tersebut menyebabkan setiap cahaya buatan memiliki karakter Temperatur Warna (Tc) serta Colour Rendering (Ra) yang berbeda-beda pula.
Sumber Cahaya Buatan & Karakteristiknya
Secara umum sumber cahaya buatan, dalam hal ini lampu, dapat dibagi menjadi beberapa kategori, yaitu :
1. Lampu Konvensional
2. Lampu Lecutan Listrik dalam Gas (Gaseous Discharge Lamp)
3. Lampu Generasi baru
4. Sistem Fiber Optic
1. Lampu Konvensional adalah lampu-lampu yang masih menggunakan filamen pijar (Incandescent) untuk menghasilkan cahaya.
1.1 Lampu Pijar (Incandescent)
Lampu yang menghasilkan Cahaya dengan cara memanaskan sebuah komponen yang secara relatif mempunyai resistansi listrik yang besar (filamen) dengan aliran listrik.
Beberapa karakteristik lampu Pijar :
1. Umur lampu yang rendah (1000 jam)
2. Efikasi / Efisiensi yang rendah (sekitar 8-20 Lumen/Watt)
3. Memiliki Temperatur Warna Cahaya (Tc) sekitar 2800K sesuai suhu kerja filamen Wolfram yang dipakai.
4. Renderasi Warna yang baik (Ra = 100) karena memiliki spektrum warna lengkap
1.2 Lampu Halogen
Temperatur yang tinggi pada filamen menyebabkan partikel-partikel Wolfram mengalami penguapan sehingga terjadi kondensasi pada permukaan gelas kaca yang menyebabkan terjadi penghitaman. Penambahan gas halogen (Iodine, Chlorine, Bromine) menyebabkan terjadinya siklus regeneratif Halogen, yaitu siklus dimana partikel Wolfram yang menguap akan berpadu dengan Halogen membentuk paduan Wolfram & Halogen. Hal ini akan terus berlangsung selama masa siklus regeneratif.
Karena Temperatur didalam bola kaca harus tinggi, maka pada lampu Halogen kacanya terbuat dari kaca Quartz khusus dengan ukuran yang lebih kecil.
Perbedaan Lampu Halogen dengan Lampu Incandescent biasa adalah :
a. Umur lampu halogen lebih tinggi (2000-5000 jam) karena adanya siklus regeneratif halogen.
b. Efikasi/Efisiensinya lebih tinggi (sekitar 10%)
c. Memiliki Temperatur Warna Cahaya (Tc) yang lebih Tinggi (sekitar 3200K)
d. Ukuran Lampu yang lebih kecil
2. Lampu Lecutan Listrik dalam Gas (Gaseous Discharge Lamp)
Lampu yang menghasilkan cahaya dengan mengalirkan listrik melalui gas yang berada diantara dua elektroda, Anoda (+) & Katoda (-) sehingga timbul lecutan listrik di dalam gas.
2.1 Lampu Fluorescent
Lampu Tabung yang berisi gas Merkuri bertekanan rendah. Cahaya yang dipancarkan sebagai akibat adanya lecutan listrik yang menghasilkan radiasi sinar Ultra Violet yang kemudian dikonversikan menjadi cahaya tampak karena dilakukan terhadap lapisan bubuk Fluorescent pada kaca tabung.
-Arus listrik mengalir pada elektroda yang di lapisi “Emitter” sehingga terjadi penguraian pada emitter yang menghasilkan elektron bebas.
-Elektron bebas tersebut akan bertabrakan dengan atom merkuri sehingga melepaskan radiasi ultra violet yang tidak dapat ditangkap mata.
-Bubuk Fluorescent mengkonversikan radiasi Ultra Violet menjadi cahaya tampak.
Beberapa jenis lampu Merkuri bertekanan rendah, dari mulai lampu tabung (TL) Standar, T5, lampu Fluorescent compact tanpa starter, sampai lampu Fluorescent Integrated dengan Ballast elektronik.
2.2 Lampu Merkuri Tekanan Tinggi
Pada lampu jenis ini lecutan listrik terjadi di dalam tabung Kwarsa yang mengandung sedikit Merkuri dan gas Argon untuk membantu penyalaan (ignition).
Sebagian dari radiasi yang terjadi akibat lecutan listrik berada pada area spektrum cahaya tampak, tetapi sebagian lagi berada pada area cahaya Ultra Violet. Lapisan bubuk Fluorescent pada bagian dalam lampu kemudian akan merubah radiasi Ultra Violet ini menjadi radiasi cahaya tampak.
2.3 Lampu Metal Halide
Pada dasarnya lampu ini adalah lampu Merkuri tekanan tinggi yang juga mengandung unsur Halida seperti Dysprosium (Dy), Holmium (Ho) , dan Thulium (Tm).
Sebagian bentuk lampu Metal Halide elips pada bagian dalamnya dilapisi bubuk Fosfor untuk Halida pada lampu Metal Halide hanya menghasilkan sedikit radiasi Ultra Violet dan radiasi Ultra Violet yang dihasilkan berada pada area panjang gelombang dimana perubahan menjadi cahaya tambak tidak terlalu baik.
2.4 Lampu Sodium Tekanan Rendah
Prinsip Kerja lampu Sodium tekanan rendah pada dasarnya sama dengan lampu Merkuri tekanan rendah. Namun demikian, apabila pada lampu Merkuri tekanan rendah cahaya dihasilkan dari konversi Radiasi Ultra Violet menjadi cahaya tampak dengan bubuk Fluorescent, maka pada lampu Sodium tekanan rendah, cahaya tampak langsung dihasilkan dari lecutan listrik dalam tabung yang berisi gas Neon dan Sodium.
Cahaya yang dipancarkan oleh lampu Sodium tekanan rendah memiliki tingkat efikasi yang cukup tinggi, sampai dengan sekitar 200 Lumen/Watt. Oleh karena itu pada awalnya lampu ini banyak digunakan sebagai lampu jalan. Namun demikian karena renderasi warnanya yang sangat buruk, yang menyebabkan sulit untuk bisa mendeteksi warna, dewasa ini sudah tidak banyak diproduksi dan digunakan.
2.5 Lampu Sodium Tekanan Tinggi
Terlepas dari tekanan uapnya yang berbeda, secara fisik lampu sodium tekanan tinggi berbeda dari yang bertekanan rendah. Faktor perbedaan tekanan inilah yang menyebabkan perbedaan karakter dari dua jenis lampu sodium tersebut. Lampu Sodium tekanan tinggi menghasilkan radiasi energi yang berada pada kisaran spektrum radiasi tampak. Oleh karena itu jika dibandingkan dengan lampu sodium tekanan rendah, karakter cahaya lampu sodium tekanan tinggi masih relatif bisa diterima.
Karakter lampu Sodium tekanan tinggi yang memiliki tingkat efikasi yang baik menyebabkan lampu ini banyak di gunakan sebagai lampu jalan.
