'n xenoon booglamp is 'n tipe gasontladingslamp wat lig produseer deur elektrisiteit deur ioniseerde xenoongas onder hoë druk te laat vloei. Xenoon booglампы (Xenon arc lamps) het 'n gladde emissiekromme in die ultraviolette tot die sigbare spektrum, met kenmerkende golflengtes wat van 750 tot 1000 nm uitgestraal word. Hulle produseer 'n helder wit lig wat natuurlike sonlig dalk naboots, wat hul toepassings in verskeie velde soos film, dagligsimulasie, songetoetsing en navorsing uitbrei. Xenoon booglампы (Xenon arc lamps) kan in drie kategorieë verdeel word: kontinu-uitset xenoon kortbooglампы (continuous-output xenon short-arc lamps), kontinu-uitset xenoon langbooglампы (continuous-output xenon long-arc lamps) en xenoon flitslампы (xenon flash lamps).
'n Xenoon booglamp word gedefinieer as 'n hoog gespesialiseerde tipe gasontladingslamp, 'n elektriese lig wat lig produseer deur elektrisiteit deur ioniseerde xenoongas onder hoë druk te laat vloei. Die term "boog" verwys na die elektriese stroom wat tussen twee elektrodes in 'n gasgevulde buis vloei. Die term "xenoon" verwys na die edelgas wat as die hoofkomponent van die gasmengsel in die buis gebruik word. Xenoon word gekies weens sy hoë atoomnommer en lae ionisasiepotensiaal, wat dit laat toe om 'n breed spektrum van lig met hoë intensiteit en kleurrendering uit te straal.
Die basiese struktuur van 'n xenoon booglamp bestaan uit twee torierde wolfraam-elektrodes wat teenoor mekaar geplaas is met 'n klein opening in 'n lugdichte transparante omslag van gesmolte kwarts (ook bekend as kwarts). Torierde wolfraam is 'n wolfraam-leging met 1 tot 2% torium bygevoeg om die elektron-emissievermoë van wolfraam te verhoog. Gesmolte kwarts is 'n nie-kristalliese transparante silikadioksiedglas wat ekstra sterkte en byna nul termiese uiteinding bied. Dit kan hoë druk en hoë temperatuur tors.
Die omslag of bol is gevul met xenoongas onder baie hoë druk, tipies ongeveer 30 bars. Wanneer spanning oor die elektrodes aangebring word, begin die gasontladingverskynsel in die xenoongas in die opening tussen die elektrodes. Daar is altyd 'n paar vry elektrone in die gas as gevolg van termiese agitasie of kosmiese strale. As gevolg van die aangebragte elektriese veld oor die elektrodes, word die vry elektrone versnel en bots met xenoon atome. As gevolg van hierdie botsings, word elektrone van die buitebaan van die xenoon-atome van hul posisie losgemaak en kom op 'n hoër energienivo. Atome met elektrone op hoër energieniveaus word opgewonde atome genoem.
Wanneer die opgewonde atome terugkeer van hul hoër energienivo na hul vorige energietoestand, gee hulle die ekstra energie as fotonne vry. Die golflengte van die energie wat deur fotonne uitgestraal word, is binne die sigbare bereik. Die kleur van die lig van die xenoon booglamp is soos daglig. As gevolg van die elektrostatische aantrekkingskrag van die anode (positiewe elektrode), kom die vry elektrone uiteindelik by die anode en keer terug na die bronne.
As gevolg van die aantrekkingskrag van die katode (negatiewe elektrode), bots die positiewe ionne (xenoon-atome wat elektrone verloor het) uiteindelik met die voorste oppervlak van die katode en genereer positiewe metaalionne, neutrale xenoon-atome, en vry elektrone. Hierdie elektrone word sekondêre uitgestraalde elektrone genoem. Hierdie elektrone help om die gasontladingproses voort te sit.
Aangesien die katode nie addisioneel verhit word vir elektron-emissie nie, word die katode van 'n xenoon booglamp 'n koue katode genoem.
Xenoon booglампы (Xenon arc lamps) kan grofweg in drie kategorieë verdeel word: kontinu-uitset xenoon kortbooglампы (continuous-output xenon short-arc lamps), kontinu-uitset xenoon langbooglампы (continuous-output xenon long-arc lamps), en xenoon flitslампы (xenon flash lamps).
Kontinu-uitset xenoon kortbooglампы (Continuous-output xenon short-arc lamps) is ontwerp vir direkte stroom (DC) operasie met 'n baie kort booglengte (tipies minder as 5 mm). Hulle het hoë lummenseffektiwiteit (tot 75 lumen per watt) en hoë kleurrenderingsindeks (tot 95). Hulle word wyd gebruik vir bioskoopprojeksie, soekligte, sonsimulasie, en ander toepassings wat hoë helderheid en stabiliteit vereis.
Kontinu-uitset xenoon langbooglампы (Continuous-output xenon long-arc lamps) is ontwerp vir wisselstroom (AC) operasie met 'n langer booglengte (tipies meer as 10 mm). Hulle het laer lummenseffektiwiteit (tot 40 lumen per watt) en laer kleurrenderingsindeks (tot 85) as kortbooglампы (short-arc lamps). Hulle word hoofsaaklik vir algemene verligtingdoeleindes gebruik, soos straatverligting, industriële verligting, en argitektoniese verligting.
Xenoon flitslампы (Xenon flash lamps) is ontwerp vir gepulseerde operasie met 'n baie hoë piekvermoë (tot verskeie megawatt) en 'n baie kort duur (tipies minder as 1 milliseconde). Hulle het lae gemiddelde verbruik (tot 10 watt) en lae gemiddelde lummenseffektiwiteit (tot 10 lumen per watt). Hulle word hoofsaaklik vir fotografiese flits, strobeligte, laser-pomping, en ander toepassings wat hoë intensiteit en kort duur vereis.
Xenoon booglампы (Xenon arc lamps) het verskeie voordelige oor ander tipes ligbronne:
• Hulle produseer 'n breed spektrum van lig wat die meeste van die sigbare bereik en sommige van die ultraviolette en infrarooi bereik dek. • Hulle het 'n hoë kleurrenderingsindeks wat objekte meer natuurlik en levendig laat lyk. • Hulle het 'n hoë kleurtemperatuur wat natuurlike sonlig naboots en sienbaarheid verhoog. • Hulle het 'n lang leeftyd wat varieer van 500 uur (7 kW) tot 1500 uur (1 kW). • Hulle het 'n stabiele boog met minder flakkering en geraas. • Hulle het nie-verbruikbare elektrodes wat langer operasie sonder onderbreking moontlik maak. • Hulle het 'n lae omgewingsimpak aangesien hulle geen kwik of ander giftige stowwe bevat nie.