Ксеноновые лампы

Исходя из названия, можно легко понять, что ксенон – основная составляющая данного типа ламп. Ксенон – это инертный газ с высокой атомной массой, именно с этим газом ученые вывели первые химические соединения. Он не имеет запаха, вкуса, цвета. Добывают Xe в процессе получения жидкого кислорода: разложения воздуха на кислород и азот.

Ксеноновые лампы относятся к газоразрядным, так как принцип работы основывается на излучении светового потока газом, при возникновении электрической дуги.

Ксеноновая лампа состоит из двух легированных вольфрамовых электродов, которые расположены по разные стороны колбы. Колба изготовляется из кварцевого стекла (возможная температура нагрева до 600°С), потому что происходит сильное нагревание и обычное стекло не выдержит таких температур. При изготовлении, лампочка вначале вакуумируется, а после наполняется ксеноном, который из-за большой атомной массы предотвращает испарение вольфрама.

            Давление внутри колбы очень большое и в лампах для IMAX кинотеатров достигает 25 атм. Эта особенность вызывает опасность при установке ксеноновых ламп. Она может взорваться, а осколки будут разлетаться с огромной скоростью. Транспортировка происходит в специальном пластиковом контейнере, который снимают при установке и одевают при демонтаже. При работе ксеноновой лампы происходят перепады температур, что ведет за собой износ материала колбы, и она становится более хрупкой, это повышает вероятность взрыва.

Интенсивность излучения светового потока вызывает опасность возникновения пожара при близком расположении предметов.

Ксеноновые лампы разделяют на:

            - короткодуговые;

            - с длинной дугой;

            - ксеноновые лампы-вспышки.

Короткодуговые лампы имеют небольшое расстояние между электродами им характерна шарообразная форма. У ксеноновых с длинной дугой увеличено расстояние между электродами и продолговатая колба. Лампы-вспышки имеют дополнительный электрод, который представляет собой проволоку или фольгу по периметру колбы и он является зажигательным элементом для первоначальной ионизации газа. Именно на него производится подача высокого напряжения.

            Принцип работы ксеноновой лампы. На электроды лампочки ксенон необходимо подать высокое импульсное (кратковременное) напряжение, которое вызовет ионизацию газа, что понизит сопротивление и даст возможность зажечь электрическую дугу (начнет протекать ток между электродами лампы). Электроны газа под действием электрического тока возвращаются на орбиты, при этом излучая фотоны. Начальное напряжение, для включения ксеноновых ламп, создается с помощью балласта или пускателя. Значение напряжения для разных мощностей ламп отличается и в основном в 10 раз больше рабочего. В некоторых случаях достигает 30 кВ. После появления электрической дуги напряжение снижается, для поддержания рабочего состояния.    

             Цветовая температура ксеноновой лампы приблизительно 4300К, что дает свечение близкое к белому. Спектр света не широкий, а сосредоточен в одном диапазоне. Зона свечения имеет форму конуса.

            Изготовляются лампы с добавлением ртути к ксенону, становится характерным свечение ртути под действием эл. тока, что добавляет в световой поток ультрафиолет.     

            Характерно отрицательное дифференциальное сопротивление – с повышением температуры уменьшается сопротивление газа. Из-за этого фактора появляются определенные требования к питанию. Необходима точная регулировка тока и напряжения, понижение сопротивления ведет к возможным скачкам тока, а его пульсации могут вывести из строя электроды.

Изготовляются ксеноновые лампы в основном на мощность до 15 кВт.

Световая отдача очень высокая и составляет 91 лм/Вт.

Применение:

- хорошая цветопередача дала возможность их использовать в кинопроекторах;

- лампы-вспышки применяются в фотоаппаратах как осветительный элемент;

- ксеноновые лампы для автомобиля получили огромную популярность, так как освещение дороги является важным фактором. Но установка ксенона требует также установку пусковой аппаратуры и отражающих элементов, аппаратов регулировки наклона фар, для предотвращения ослепления водителей встречных машин;

- применяются в климатических камерах для создания условий, близких к природным.

 

Добавить комментарий

Общайтесь культурно

Ваше имя:

Рейтинг@Mail.ru

Яндекс.Метрика