Mwangalama za Xenon: Chombo cha Mwanga cha Uwezo na Kinga

Kitu cha xenon arc lamp ni aina ya moja ya kifaa cha magazia chenye mwanga unayotokana na kupitia umeme kwenye xenon gas iliyochanuliwa na uchawi mkubwa. Xenon arc lamps ina mzunguko mzuri wa kuongeza mwanga kutoka kwenye uvuvi hadi mwanga unaoonekana, na wavelengths maalum zinazotokana kutoka 750 hadi 1000 nm. Wanapata mwanga mweupe wa kutosha ambao unasimulia mwanga wa asili, ambayo inawasihi matumizi yao katika vipengele vingine kama film, simulation ya mwanga wa siku, testing ya jua, na utafiti. Xenon arc lamps zinaweza kugawanyika kwenye tatu aina: continuous-output xenon short-arc lamps, continuous-output xenon long-arc lamps, na xenon flash lamps.

Nini ni Xenon Arc Lamp?

Xenon arc lamp inahusishwa kama aina maalum ya kifaa cha magazia, choo cha umeme chenye mwanga unayotokana na kupitia umeme kwenye xenon gas iliyochanuliwa na uchawi mkubwa. Neno “arc” linahusu electric current unayofikia kati ya viwango vitatu katika tube iliyojazwa na magazia. Neno “xenon” linahusu magazia zenye atomic number kali na ionization potential ndogo, ambazo hutoa spectrum la mwanga lenye intensity na color rendering kali.

Vipi Xenon Arc Lamp Inafanya Kazi?

Mfano wa msingi wa xenon arc lamp unajumuisha viwango vitatu vya tungsten vinavyotumia thorium vilivyovuwa kwa upana wa mm dogo katika envelope yenye silica ifuzi (inayojulikana kama quartz). Thoriated tungsten ni tungsten alloy wenye 1 hadi 2% thorium ili kuboresha uwezo wa tungsten wa kutoka electrons. Fused silica ni silica glass yenye transparency na ukuaji mkubwa na thermal expansion chache tu. Inaweza kudumu kwenye uchawi mkubwa na joto kingine.

Envelope au bulb inajazwa na xenon gas kwenye uchawi mkubwa, mara nyingi kuhusu 30 bars. Wakati voltage inatumika kati ya viwango, gas discharge phenomenon inaanza kwenye xenon gas kwenye upana wa viwango. Mara nyingi kuna electrons wazi katika gas kutokana na thermal agitation au cosmic rays. Kwa sababu ya electric field itakayotumika kati ya viwango, electrons wazi huongezeka na kukutana na xenon atoms. Kwa sababu ya mikutana haya, electrons kutoka kwenye outer orbit ya xenon atoms huondoka kutoka kwenye maeneo yao na kujitenga kwenye energy level kali. Atoms wenye electrons za energy level kali zinatafsiriwa kama excited atoms.

Wakati excited atoms hureje kwenye energy level zao zamani, wanatoa extra energy kama photons. Wavelength ya energy iliyotokana na photons ni kwenye range inayonekana. Rangi ya mwanga wa xenon arc lamp ni kama mwanga wa siku. Kwa sababu ya electrostatic attraction ya anode (positive electrode), electrons wazi hukaribu anode na kurudi kwenye source.

Kwa sababu ya attraction ya cathode (negative electrode), positive ions (xenon atoms zilizopoteza electrons) hukutana na surface ya maelezo ya cathode na kujenga positive metal ions, neutral xenon atoms, na electrons wazi. Electrons hizo zinatafsiriwa kama secondary emitted electrons. Electrons hizo huchangia kusambaza gas discharge process.

Tangu cathode siyo additional heated kwa electron emission, cathode ya xenon arc lamp inatafsiriwa kama cold cathode.

Nini ni Aina za Xenon Arc Lamps?

Xenon arc lamps zinaweza kugawanyika kwenye tatu aina: continuous-output xenon short-arc lamps, continuous-output xenon long-arc lamps, na xenon flash lamps.

Continuous-output Xenon Short-arc Lamps

Continuous-output xenon short-arc lamps zimeundwa kwa direct current (DC) operation na arc length fupi (kata kwenye 5 mm). Wanaweza kutoa luminous efficacy (hadia 75 lumens per watt) na high color rendering index (hadia 95). Wanatumika kwa wingi kwa ajili ya cinema projection, searchlights, solar simulators, na matumizi mingine yanayohitaji brightness na stability.

Continuous-output Xenon Long-arc Lamps

Continuous-output xenon long-arc lamps zimeundwa kwa alternating current (AC) operation na arc length refu (kata zaidi ya 10 mm). Wanaweza kutoa luminous efficacy (hadia 40 lumens per watt) na color rendering index (hadia 85) chache kuliko short-arc lamps. Wanatumika kwa wingi kwa ajili ya general lighting purposes, kama vile street lighting, industrial lighting, na architectural lighting.

Xenon Flash Lamps

Xenon flash lamps zimeundwa kwa pulsed operation na peak power mkubwa (hadia several megawatts) na duration fupi (kata chache kuliko 1 millisecond). Wanaweza kutoa average power consumption chache (hadia 10 watts) na average luminous efficacy chache (hadia 10 lumens per watt). Wanatumika kwa wingi kwa ajili ya photographic flash, strobe lights, laser pumping, na matumizi mingine yanayohitaji intensity mkubwa na duration fupi.

Nini ni Mazuri ya Xenon Arc Lamps?

Xenon arc lamps yanaweza kutoa faida kadhaa kwenye aina mbalimbali za sources za mwanga:

• Wanapata spectrum la mwanga lenye most of the visible range na baadhi ya ultraviolet na infrared range. • Wanaweza kutoa high color rendering index ambayo hunaweza kufanya objects zionekane zaidi natural na vivid. • Wanaweza kutoa high color temperature ambayo husimulia mwanga wa asili na kuongeza visibility. • Wanaweza kutoa lifetime refu ambayo inaruka kutoka 500 hours (7 kW) hadi 1500 hours (1 kW). • Wanaweza kutoa stable arc na flicker na noise chache. • Wanaweza kutoa non-consumable electrodes ambazo huanza operations zaidi bila interruptions. • Wanaweza kutoa low environmental impact kwa sababu hazitoshi mercury au substances za uchafu mwingine.

Nini ni Matatizo ya Xenon Arc Lamps?

Xenon arc lamps pia yanaweza kutoa matatizo kadhaa kulingana na aina mbalimbali za sources za mwanga:

• Wanahitaji voltage na current mkubwa kwa ajili ya kazi, ambayo huchangia gharama na complexity ya power supply na control systems. • Wanaweza kutoa joto kingine ambacho huchangia efficient cooling systems. • Wanaweza kutokana na ultraviolet radiation ambayo inaweza kusababisha saratani ya macho au ngozi ikiwa haijafiltered au shielded vizuri. • Wanaweza ku