Lampas arcus xenon est species lampadis de gas effluente quae lucem producit per electricitatem transmittendam per gas xenon ionizatum sub alta pressione. Lampades arcus xenon habent curvam emissionis lenem in ultravioletto ad spectrum visibile, cum longitudinibus characteristicis emittentibus a 750 ad 1000 nm. Producunt lucem albam clarissimam quae similitudinem solem naturalis imitatur, quod applicationes suas extendit in varias disciplinas sicut film, simulatio lucis diurnae, testing solaris, et investigatio. Lampades arcus xenon dividuntur in tres categorias: lampades arcus xenon brevis continuo-output, lampades arcus xenon longi continuo-output, et lampades flash xenon.
Lampas arcus xenon definitur ut species specialissima lampadis de gas effluenti, lumen quod producit per electricitatem transmittendam per gas xenon ionizatum sub alta pressione. Termen “arcus” referitur ad currentem electricum qui fluit inter duo electrodos in tubo pleno gas. Termen “xenon” referitur ad gas nobilium quod utitur ut component principalis mixturae gas in tubo. Xenon eligitur pro suo numero atomico alto et potentia ionizationis bassa, quae permittunt ei emittere spectrum latum lucis cum intensitate et indice renditionis coloris alto.
Structura fundamentalis lampadis arcus xenon constat ex duobus electrodibus thoriated tungsten oppositis facie ad faciem cum parvo spatio in envelope airtight transparente de fused silica (etiam notata ut quartz). Thoriated tungsten est alligatio tungstenum cum 1 ad 2% thorium addito ad potentiandum electron emissionem tungstenum. Fused silica est vitrum noncrystalline transparente silicis dioxide quod praebet fortitudinem extra et expansionem thermalis fere nullam. Potest sustinere altam pressionem et altam temperaturam.
Envelope vel bulb repletur gas xenon sub pressione altissima, typice circa 30 bars. Quando voltus applicatur inter electrodos, phenomenon effluentis gas incipit in gas xenon in spatio inter electrodos. Sunt semper aliqui electroni liberi in gas propter agitationem thermicam vel raios cosmicos. Propter campum electricum applicatum inter electrodos, electroni liberi accelerantur et collidunt cum xenon atomis. Propter hanc collisionem, electroni ab orbita externa atomorum xenon discedunt a sua positione et veniunt ad energiam altiorem. Atomi cum electronis altioris energiae vocantur atomi excitati.
Cum atomi excitati revertuntur ab energiis altioribus ad statum prioris energiae, emitunt superfluam energiam ut photons. Longitudo energiae emissae per photons est intra rangem visibilis. Color lucis lampadis arcus xenon similis est luci diurnae. Propter attractionem electrostaticam anodi (electrodi positivi), electroni liberi tandem veniunt ad anodium et revertuntur ad fontem.
Propter attractionem cathodi (electrodi negativi), ioni positivi (atomi xenon qui electronos amiserunt) tandem collidunt cum superficie frontali cathodi et generant iones metalicos positivos, atomos xenon neutrales, et electronos liberos. Hi electroni vocantur electroni secundarii emissi. Hi electroni iuvant ad continuandum processum effluentis gas.
Quia cathodus non calefacitur aditione pro electronis emittendis, cathodus lampadis arcus xenon dicitur cathodus frigidus.
Lampades arcus xenon possunt dividi in tres categorias: lampades arcus xenon breves continuo-output, lampades arcus xenon longae continuo-output, et lampades flash xenon.
Lampades arcus xenon breves continuo-output designantur pro currente directa (DC) operatione cum arcu brevi (typice minus quam 5 mm). Habent efficaciam luminosam altam (usque ad 75 lumina per watt) et index renditionis coloris altum (usque ad 95). Largiter utuntur pro projectione cinematographica, searchlight, simulatoribus solaribus, et aliis applicationibus quae requirunt claritatem et stabilitatem altas.
Lampades arcus xenon longae continuo-output designantur pro currente alternante (AC) operatione cum arcu longiore (typice plus quam 10 mm). Habent efficaciam luminosam bassam (usque ad 40 lumina per watt) et index renditionis coloris bassum (usque ad 85) quam lampades breves. Principale utuntur pro luminibus generalibus, sicut illuminatione viarum, illuminatione industriali, et illuminatione architectonica.
Lampades flash xenon designantur pro operatione pulsi cum potencia culminis altissima (usque ad varios megawattos) et duratione brevi (typice minus quam 1 millisecond). Habent consumtionem mediam potenciarum bassam (usque ad 10 wattos) et efficaciam luminosam mediam bassam (usque ad 10 lumina per watt). Principale utuntur pro flash photographico, luminibus stroboscopis, pumping laser, et aliis applicationibus quae requirunt intensitatem altam et durationem brevem.
Lampades arcus xenon habent plures advantages super alias species fontium luminis:
• Producunt spectrum latum lucis quod comprehendit magnam partem rangis visibilis et aliquam partem ultravioletti et infrarubri. • Habent index renditionis coloris altum quod facit objecta appareant magis naturalia et vivida. • Habent temperaturam coloris altam quae simulat solem naturalem et augit visibilitatem. • Habent longam vitam quae variat a 500 horis (7 kW) ad 1500 horis (1 kW). • Habent arcum stabilis cum minori flicker et sonitu. • Habent electrodos non-consumptivos qui permittunt operationem longam sine interruptionibus. • Habent impactum environmentalis bassum quia non continent mercurium vel alias substantias toxicas.
Lampades arcus xenon habent etiam quaedam disadvantages comparatis cum alias species fontium luminis:
• Requirunt voltum et currentem altos ad operandum, quod augeat costum et complexitatem systematis alimentationis et systematis controlis. • Generant multam calorem quae requirit systemata refrigerationis efficientia. • Emitterunt radiationem ultraviolettam quae potest causare damnum oculi vel cancer cutis si non sit debite filtrata vel protecta. • Sunt sensibiles ad shock et vibrationem quae potest danificare vel confringere envelope vitreum vel electrodos. • Sunt carae ad emptionem et maintenance comparatis cum alias species fontium luminis.