Ksenonkaardelampid: Heled ja mitmekülgne valgusallikas

Xenon kaarlamp on tüüpne gaasivoolulamba, mis toodab valgust elektrit läbivates ioniseeritud xenooniga suures rõhuses. Xenon kaarlambad omavad siledat emiteerimiskäiku ultravioletsüsteemis kuni nähtaval spektril, karakteristlikud lainepikkused väljastatakse 750–1000 nm vahel. Nad toodavad terava valge valguse, mis täpselt kopeerib loodusalgust, mis laiendab nende rakendusi erinevates valdkondades, nagu film, päikesevalguse simulatsioon, päikese testid ja uurimistöö. Xenon kaarlambaid saab jagada kolmeks kategooriaks: pideva väljundiga xenon lühikaarlambad, pideva väljundiga xenon pikkaarlambad ja xenon vilgulambad.

Mis on xenon kaarlamp?

Xenon kaarlamp defineeritakse kui väga spetsialiseeritud tüüpi gaasivoolulamba, elektrivalguslamba, mis toodab valgust elektrit läbides ioniseeritud xenooniga suures rõhuses. Tähelepanu "kaar" viitab elektrivoolule, mis voogub kahe elektrodi vahel gaasifüüsiline tübi. Tähelepanu "xenoon" viitab edele gaasi, mida kasutatakse peamisena komponendina gaasiseoses tübis. Xenoon valitakse oma kõrge atoomiarvu ja madala ioniseerimispotentsiaali tõttu, mis võimaldab tal emiteerida laia spektri valgust suure intensiivsusega ja värvirendusega.

Kuidas töötab xenon kaarlamp?

Xenon kaarlambi põhiline struktuur koosneb kahest toriumiga tugevdatud tungstiin elektrodist, mis asetatakse näpil vastamisi väikesega vahega õhusigusa transpaarsest silika (tuntud ka kui kvarts) ümber. Toriumiga tugevdatud tungstiin on tungstiini allayhend, millele on lisatud 1–2% toriumi tungstiini elektronide väljastamisvõime parandamiseks. Füüsiline silika on mittekrüstaane transpaarse silikadioksiidi klaas, mis pakub täiendavat tugevust ja peaaegu nullilist termilist laienemist. See suudab taluda suurt rõhku ja temperatuuri.

Ümbrik või ampulp on täidetud xenooniga suures rõhkus, tavaliselt umbes 30 baaris. Kui pinge rakendatakse elektrodidest, alustab gaasivooluphenomen xenooni gaasis elektrodidest vahel. Gaasis on alati mingi mahu vaba elektronid termilise segaduse või kosmiliste kiirte tõttu. Rakendatud elektrivälja tõttu saavad vabad elektronid kiirendatud ja kokku puutuvad xenooni aatomitega. Nende kokkupõrutuste tõttu eemaldatakse xenooni aatomitest nende välimise orbiidi elektronid oma positsioonist ja need tõusevad kõrgema energiatasele. Aatomitega, millel on kõrgema energiatasega elektronid, nimetatakse hõljutatud aatomeks.

Kui hõljutatud aatomid naaseda oma eelmise energiatasele, väljastavad nad üleliigse energiaga fotone. Fotode poolt väljastatud energia lainepikkus on nähtaval valgusvalamuud. Xenon kaarlambi valguse värv on sarnane päikesevalgusega. Elektrostaatilise anoodi (positiivne elektrood) atraktiivsuse tõttu naaseda vabad elektronid lõpuks anoodi ja tagastuvad allikasse.

Katoodi (negatiivne elektrood) atraktiivsuse tõttu lõpetavad positiivsed ioonid (xenooni aatomid, millel on kadunud elektronid) lõpuks kokkupõrutuse katoodi eespoolse pinna ja tekitavad positiivseid metallioone, neutraalseid xenooni aatomeid ja vaba elektronid. Need elektronid nimetatakse sekundaarseteks väljastatud elektronideks. Need elektronid aitavad jätkata gaasivooluprotsessi.

Kuna katoodi ei küüteta lisaks elektronide väljastamiseks, nimetatakse xenon kaarlambi katoodi külmaks katoodiks.

Mis on xenon kaarlambade tüübid?

Xenon kaarlambi saab umbes jagada kolmeks kategooriaks: pideva väljundiga xenon lühikaarlambad, pideva väljundiga xenon pikkaarlambad ja xenon vilgulambad.

Pideva väljundiga xenon lühikaarlambad

Pideva väljundiga xenon lühikaarlambad on disainitud ohtliivi (DC) tööks väga lühika kaarega (tavaliselt vähem kui 5 mm). Neil on kõrge valguseintensiivsus (kuni 75 lumene watt kohta) ja kõrge värvirendusindeks (kuni 95). Neid kasutatakse laialdaselt kinolõigete projekteerimiseks, otsinglambideks, päikese simulatsioonideks ja muudes rakendustes, mis nõuavad kõrget heledust ja stabiilsust.

Pideva väljundiga xenon pikkaarlambad

Pideva väljundiga xenon pikkaarlambad on disainitud vahelduvliivi (AC) tööks pikema kaarega (tavaliselt rohkem kui 10 mm). Neil on madalam valguseintensiivsus (kuni 40 lumene watt kohta) ja madalam värvirendusindeks (kuni 85) kui lühikaarlambadel. Neid kasutatakse peamiselt üldiste valgustamiseks, nagu teevalgustus, tööstusvalgustus ja arhitektuuriline valgustus.

Xenon vilgulambad

Xenon vilgulambad on disainitud pulssimisel töötamiseks väga kõrge peakindlusega (kuni mitu megwatti) ja väga lühika kestusega (tavaliselt vähem kui 1 millisekund). Neil on madal keskmine võimsus (kuni 10 watt) ja madal keskmine valguseintensiivsus (kuni 10 lumene watt kohta). Neid kasutatakse peamiselt fotograafilise vilguse, stroobilambide, lazeri pompimise ja muude rakenduste jaoks, mis nõuavad kõrget intensiivsust ja lühika kestust.

Mis on xenon kaarlambade eelised?

Xenon kaarlambadel on mitmeid eeliseid teiste valgusallikatega võrreldes:

• Nad toodavad laia spektri valgust, mis hõlmab enamiku nähtavat valgusvalamuut ja osa ultravioletsüsteemist ja infrapunastest. • Neil on kõrge värvirendusindeks, mis teeb esemeid nähtavaks loomulikumalt ja elavalt. • Neil on kõrge värvitemperatuur, mis simuleerib loodusalgust ja parandab nähtavust. • Neil on pikk elu, mis ulatub 500 tunni (7 kW) kuni 1500 tunni (1 kW). • Neil on stabiilne kaar, mis vähendab vilgustumist ja müra. • Neil on mittekasutatavad elektrodid, mis võimaldavad pikemat tööaega katkestusteta. • Nendel on madal keskkonnaimpakt, kuna neis ei sisaldu veerväärt või muud mürgised ained.

Mis on xenon kaarlambade puudused?

Xenon kaarlambadel on mõned puudused teiste valgusallikatega võrreldes:

• Nad nõu