Ksenona loksnes: Spilgtā un universāla gaismas avota
Ksenona loka lampa ir gāzes izplūdes lampa, kas ražo gaismu, pārvadājot strāvu caur jonizētu ksenona gāzi augstā spiedienā. Ksenona loka lampas izveido vienmērīgu emisijas loku no ultravioleta līdz redzamajam spektram ar raksturīgām garumvirsmām no 750 līdz 1000 nm. Tās ģenerē spilgtu baltu gaismu, kas tuvu atbilst dabiskai saules gaismam, kas paplašina to lietojumu dažādos jomās, piemēram, filmā, dienasgaismu simulēšanā, saules testēšanā un pētniecībā. Ksenona loka lampas var sadalīt trīs kategorijās: nepārtraukti darbojošās ksenona īss loks, nepārtraukti darbojošās ksenona ilgs loks un ksenona blīzkustības lampas.
Kas ir ksenona loka lampa?
Ksenona loka lampa ir ļoti specializēta gāzes izplūdes lampa, elektriskā gaisma, kas ražo gaismu, pārvadājot strāvu caur jonizētu ksenona gāzi augstā spiedienā. Termins "loks" attiecas uz elektrisko strāvi, kas plūst starp diviem elektrodami gāzes piepildītā cilindrā. Termins "ksenons" attiecas uz šķīdināto gāzi, ko izmanto kā galveno komponenti cilindra sastāvā. Ksenons tiek izvēlēts tā dēļ, ka tam ir augsts atomskaitlis un zema jonizācijas enerģija, kas ļauj tai emitēt plašu gaismas spektru ar augstu intensitāti un krāsu atspoguļojumu.
Kā darbojas ksenona loka lampa?
Ksenona loka lampas pamata struktūra sastāv no divām torija tungstena elektrodām, kas iestatītas pretī ar mazu atstarpi airtight skaidrā kvarts (arī pazīstams kā kvarts) ēkonā. Torija tungstens ir tungstena allijs ar 1 līdz 2% toriju, lai uzlabotu tungstena elektronu emitēšanas spēju. Kvarts ir nekristāliska skaidra silikāta stikla glāzīte, kas nodrošina papildu stiprumu un gandrīz nulles termisko izplešanos. Tas var izturēt augstu spiedienu un augstu temperatūru.
Ēkonis vai ēka ir aizpildīts ar ksenona gāzi ļoti augstā spiedienā, parasti aptuveni 30 bars. Kad spriegums tiek piemērots elektrodām, gāzes izplūdes parādība sākas ksenona gāzē starp elektrodām. Gāzē vienmēr ir daudz brīvo elektronu dēļ termiskas agitācijas vai kosmiskās staraudes. Dēļ piemērotā elektriskā lauka elektrodām, brīvie elektroni tiek paātrināti un saskaras ar ksenona atomus. Dēļ šādu saskari, elektroni no ksenona atomu ārējā orbītas tiek atdalīti no savas pozīcijas un nonāk augstākā enerģijas līmenī. Atomus ar elektroniem augstākā enerģijas līmenī sauc par uzglabātiem atomiem.
Kad uzglabātie atomi atgriežas no saviem augstākajiem enerģijas līmeņiem uz iepriekšējo enerģijas stāvokli, tie iznīcina papildu enerģiju kā fotonus. Enerģijas garumvirsmā, ko emitē fotoni, ir redzamās robežas ietvaros. Ksenona loka lampas gaismas krāsa ir līdzīga dienasgaismam. Dēļ anoda (pozitīvās elektrodas) elektrostātiskās piesaistes, brīvie elektroni galu galā nonāk anodā un atgriežas avotā.
Dēļ katoda (negatīvās elektrodas) piesaistes, pozitīvie jonier (ksenona atomi, kas zaudējis elektronus) galu galā saskaras ar katoda priekšējo virsmu un radīs pozitīvos metāla jonierus, neitrālus ksenona atomus un brīvos elektronus. Šos elektronus sauc par sekundāri emitētajiem elektroniem. Šie elektroni palīdz turpināt gāzes izplūdes procesu.
Kā katode nav papildu siltināta elektronu emitēšanai, ksenona loka lampas katodu sauc par saldu katodi.
Kādas ir ksenona loka lampu veidi?
Ksenona loka lampas var aptuveni sadalīt trīs kategorijās: nepārtraukti darbojošās ksenona īss loks, nepārtraukti darbojošās ksenona ilgs loks un ksenona blīzkustības lampas.
Nepārtraukti darbojošās ksenona īss loks
Nepārtraukti darbojošās ksenona īss loks ir dizainota tiesa strāva (DC) operācijām ar ļoti īsu loku (parasti mazāk nekā 5 mm). Tām ir augsta gaismas efektivitāte (līdz 75 lumens uz vatu) un augsts krāsu atspoguļojuma indekss (līdz 95). Tās tiek plaši izmantotas kino projekcijā, meklēšanas gaismos, saules simulatoros un citās lietojumās, kur nepieciešama augsta spilgtums un stabilitāte.
