Kсенон дъгата лампа е един изкуствен източник на светлина. Захранват от електричество, тя използва йонизиран газ ксенон да произвежда ярка бяла светлина, която тясно имитира естествената дневна светлина.
Xenon дъгови фарове могат да бъдат грубо разделени в три категории:
- Непрекъснато-изходни ксенонови къси светлини дъга
- Непрекъснато-изходни ксенон дългосрочен дъгови лампи
- Xenon светкавица лампи (които обикновено са разглеждани отделно)
Всяка се състои от стъклена или разтопен кварц дъга тръба с волфрамови електроди с метал от двете страни. В стъклена тръба е първият евакуирани след което отново пълни с ксенонов газ. За ксенон flashtubes, трета “задейства” електрод обикновено заобикаля външната страна на дъгата тръба. Лампата има живот от около 2000 часа.
История и съвременни ползване
Xenon кратко-дъга лампи са изобретени през 1940-те в Германия и въведена през 1951 г. от Osram. За първи път в 2 кВт размер (XBO2001), тези лампи видях широк приемане във филма проекция, където изгодно заменят по-старите въглероден дъгови лампи. Белите, непрекъсната светлина, генерирани с тази дъга е на дневна светлина качество, но страда от доста ниска ефективност от гледна точка на лумена на видима светлина на ват мощност. Днес, почти всички филми в кината проектори използват тези устройства с рейтинг, вариращи от 900 ват до 12 кВт. Когато се използва в Omnimax (IMAX Dome) проекция системи, мощността може да достигне 15 кВт в един фар.
Производство на лампи
Всички съвременни ксенонови къси светлини дъга използва разтопен кварц плик с торий-легирани волфрамови електроди. Разтопен кварц е само икономически осъществимо материали на разположение, които могат да издържат на високо налягане (25 атмосфери за една крушка IMAX) и висока температура представи в операционната лампа, докато все още са оптически ясни. В торий легиращ примес в електродите значително подобрява характеристиките на електрони емисии. Тъй като волфрам и кварц имат различни коефициенти на топлинно разширение, на волфрамови електроди са заварени ленти от чист метал молибден или инвар сплав, които след това се стопи в кварц за формиране на печата плик.
Тъй като на много високи нива на мощност, участващи, големи фарове са с водно охлаждане. При тези, използвани в IMAX проектори, електроди органи са изработени от твърдо инвар и разтоварват с thoriated волфрам. О-пръстен пломби на разстояние от тръбата, така че просто електроди не се свържете с вода. В ниска мощност заявления електродите са твърде студено, за ефективно електронно излъчване и не се охлажда, с висока мощност приложения допълнително водно охлаждане схема за всеки електрод е необходимо. За да запазите разходи, водата схеми често не са разделени, а водата трябва да бъде силно дейонизирана, което от своя страна позволява на кварц или някои медии лазер се разтварят във водата.
За да се постигне максимална ефективност, ксенон газ вътре в кратко-дъга лампи се поддържа на едно изключително високо налягане (до 30 атмосфери, или 390 PSI), която крие за здравето. Ако лампата е изпускан, или разкъсвания по време на експлоатация, парчета на лампата пакет може да бъде хвърлен при високи скорости. За намаляване на големите ксенонови къси светлини дъгата обикновено се пренасят в защитни екрани, които ще съдържа пакет фрагменти трябва счупване се случи. Обикновено, на екрана се отстранява, след като лампата е инсталиран в основата на лампата жилища. Когато лампата достигне края на полезния му живот, защитен щит бъде върнат обратно на лампата, и отработеното лампа се отстранява от оборудването и обезвредени. Като лампи възраст, рискът от провал се увеличава, така крушки се заменят, са най-голям риск от експлозия. Поради опасения за безопасността, лампа производители препоръчват използването на защита на очите при работа с ксенонови къси светлини дъга. Поради опасност, някои светлини, особено тези, използвани в IMAX проектори, изискват използването на цялото тяло защитно облекло.
Light механизъм поколение
Xenon кратко-дъга лампи се предлагат в два различни сортове: чист ксенон, който се състои само от ксенонов газ и ксенонови-живак, които съдържат ксенонов газ и малко количество живак метал.
В чист фар ксенон, по-голямата част от светлината се получава в рамките на една малка, Синя големи облаци от плазма намира, когато електрон поток оставя лицето на катод.Светлината обем поколение е конусовидна форма, и интензивността на светене пада експоненциално се движат от катод към анод. Електроните, минаваща през стачка плазмени облак анода, карайки го да топлина. В резултат на анод в ксенон къси дъгата лампа или трябва да бъде много по-голяма, отколкото на катода или да бъде с водно охлаждане, за да разсее топлината. Pure ксенон къси дъгови лампи имат “близо до дневната светлина” спектър. В светлина на лампата е сравнително равен по цялата цветова гама.
Дори във високо налягане светлина, има някои много силни линии на емисиите в близката инфрачервена, грубо в региона 850-900 нм. Тази област на спектъра може да съдържа около 10% от общия излъчваната светлина.
В ксенон-живак краткосрочен дъгови лампи, по-голямата част от светлината се произвежда в малки, средни определят точно облак плазма намира на върха на всеки електрод. Светлината обем поколение е оформен като пресичането на две шишарки, и интензивността на светене пада експоненциално се движат в посока към центъра на лампата. Xenon-живак краткосрочен дъгови лампи имат синьо-бял спектър и изключително висок UV мощност. Тези устройства се използват основно за UV втвърдяване приложения, стерилизация обекти, както и генериране на озон.
В много малък размер на дъгата дава възможност да се фокусира светлината от лампата с умерена точност. По тази причина, ксеноновите светлини дъга на по-малки размери, до 10 вата, се използват в оптиката и по-прецизен осветление за микроскопи и други инструменти, въпреки че в днешно време те са били изселени с едно диоди режим лазерни и бяла светлина, лазери, които могат да supercontinuum произвеждат истински дифракция ограничена на място. Големите лампи са заети в прожекторите, където тесни греди на светлината са създадени, или в осветлението филмова продукция, където е необходима дневна светлина симулация.
Всички ксенон къси дъгови лампи генерират значителни количества на ултравиолетова светлина, докато в операцията. Xenon има силни спектралните линии в лентите UV, и тези лесно преминават през разтопен кварц пакет светлина. За разлика от боросиликатно стъкло, използвано в стандартните лампи, разтопен кварц не намаляват UV радиация.Ултравиолетовите лъчи освободени от кратко-дъга светлина може да предизвика вторичен проблем на озон поколение. Ултравиолетовите лъчи удари кислородни молекули във въздуха около лампата, да ги кара да йонизират. Някои от йонизирани молекули след рекомбинация като O3, озон. Оборудването, което използва за краткосрочно дъгови лампи като източник на светлина трябва да съдържа UV радиация и да предотврати създаването на озона.
Много лампи са с ниско съдържание на UV блокиране покритие на плика и се продават като “озоновата Свободен” светлини. Някои лампи са пликове, направени от ултра-чист синтетичен разтопен кварц (търговско наименование “Suprasil”), което приблизително се удвоява разходите, но което им позволява да излъчват полезното светлина в т.нар вакуум ултравиолетовата област. Тези устройства обикновено работят в една чиста атмосфера азот.
Керамични ксенон
Xenon кратко-дъга светлини също са произведени с керамичен тялото и неразделна рефлектор. Те са достъпни на много мощности или с UV предаване или блокиране на прозорци. Отражателя опции са параболични (за насочен светлинен лъч) или елипсовидна (за фокусира светлина). Те се използват в широка гама от приложения като например видео прожектори, осветителни тела от оптични влакна, както и търсене светлини.
Захранване изисквания
Xenon кратко-дъга лампи са с ниско напрежение, високо-ток, DC устройства с отрицателен температурен коефициент. Те изискват високо напрежение импулс в 20-50 кв. диапазон, за да започне лампата, и изискват изключително добре регламентирана DC източник на захранване. Те също са по своята същност нестабилни, склонни към явления като плазмените колебание и топлинна беглец. Заради тези характеристики, ксенон къси дъгови лампи изискват сложни захранване за постигане на стабилна, дълготрайна операция.Обичайният подход е да се регулира Токът, протичащ през лампата, а не прилага напрежение. Като например, 450 W лампа работи нормално при 18 V и 25 А.
Технология на Outlook
Използването на ксенон технология се е разпространил в потребителския пазар с въвеждането през 1991 г. на ксенонови фарове за автомобили. В тази светлина на стъклена капсула е малка и дъга участък само на няколко милиметра. Допълнения на живак и сол на натрий и скандия подобряване на лумена продукция на лампата значително, ксенон газ се използва единствено за осигуряване на незабавен светлина върху запалване на лампата.
Xenon дългосрочен дъга лампи
Това са структурно подобни на кратко-дъга лампи с изключение на тези на дъгата, съдържащи част от стъклена тръба е значително удължен. Когато монтирани в рамките на елиптичен отражател, тези устройства често се използват за симулиране на слънчева светлина. Обичайните приложения включват слънчеви клетки тестване, слънчеви симулация за възраст за тестване на материалите, бърза термична обработка, и материални проверки.
XBO лампи
XBO лампи са кратки дъгови лампи, в които освобождаването от отговорност дъга пожари в една чиста атмосфера ксенон под високо налягане. XBO лампи има много добри цветопредаване и изключително висока яркост. По тази причина те често се използват в осветлението за употреба, например за ендоскопия или стоматологията технология.
