设为首页 | 添加收藏 |sitemap |百度地图 |
货真价实 坦诚无欺
新闻资讯

什么是氙灯?有什么特点?

2013-10-16  发布者:admin 

氙气是惰性气体中原子序数较大的元素(也就是较重的元素),原子半径较大。在弧光放电中,电子与气体发生弹性碰撞损失的能量同气体的原子量成反比,所以与其他惰性气体相比氙气弧光放电时损失较小,发光效率高。同时,氙气的电离电势较低,放电时电极附近的电压降小,这样可以延长电极的寿命。又由于氙原子结构的特点,长弧氙灯发出的光谱和日光非常接近,这是氙灯的最大特点。

氙灯

荧光灯的功率是受限制的,一般都做成5~100瓦。而氙灯功率可以从1万瓦到几十万瓦。氙灯的工作温度很高,仅靠自然冷却不行,需要强迫冷却,或者用风冷,或者用水冷。氖灯的发光效率较高,约24~37流/瓦,水冷式的氙灯发光效率可达60流/瓦,一般寿命可达3000小时。一盏5万瓦的氙灯所发出的光相当于1000盏100瓦的日光灯或90盏400瓦的高压汞灯。它适于广场、公园、体育场、大型建筑工地、露天煤矿、机场等地方的大面积照明,还可以用作电影摄影,彩色照相制版,复印等方面的光源。因为它发光接近日光,所以可用于布匹织物的颜色检验,药物、塑料的老化试验,植物栽培,光化学等方面充当人工老化的光源和模拟日光。

 

特点

利用氙气放电而发光的电光源。由于灯内放电物质是惰性气体氙气,其激发电位和电离电位相差较小,因此,氙灯具有以下特点:

①辐射光谱能量分布与日光相接近,色温约为6000K。

②连续光谱部分的光谱分布几乎与灯输入功率变化无关,在寿命期内光谱能量分布也几乎不变。

③灯的光、电参数一致性好,工作状态受外界条件变化的影响小。

④灯一经燃点,几乎是瞬时即可达到稳定的光输出;灯灭后,可瞬时再燃点。⑤灯的光效较低,电位梯度较小。

 

氙灯 - 光源特性

氙灯是一种在椭球形石英泡壳内充有0.019~0.0266MPa高压氙气、极间距离小于10mm的氙灯。20世纪40年代初,联邦德国奥斯兰公司发展研究中心实验室率先研究了稀有气体短弧光源的特性,经多年研制和改进,于1951年正式向市场推出超高压短弧氙灯。1954年,在联邦德国科隆世界照明和电影博览会上,蔡司-依康公司展出了第一只作为电影放映光源的氙灯。随后荷兰、日本、美国、英国、苏联和中国也相继研制和生产各种规格的电影放映用氙灯。此后,超高压短弧氙灯已在世界上大多数影院取代碳弧光源成为新的电影放映光源。

氙灯按其使用特点可分为自然冷却、风冷和水冷3种。小功率灯采用自然冷却,功率在 3000~5000W的灯采用风冷,更大功率的灯采用水冷。

超高压短弧氙灯发光效率约40lm/W。直流燃点时,在离开阴极0.07lc(lc为极距)处,有一个称之为阴极光斑的最亮点,该点的辐射光达灯的总辐射光通量的70%以上,这使超高压短弧氙灯成为近乎理想的点光源,尤其有利于光学系统的设计和使用。功率为 75~5000W的灯,其峰值亮度为 (50~650)×106cd/m2;2500W的大功率灯,峰值亮度可达2×109cd/m2

超高压短弧氙灯具有几乎瞬态的光学启动特性──一启动即辐射出灯的总光通量的80%,1分钟后达90%,2.5分钟后达到100%。它需配备专用的启动器和直流电源,寿命约为500~1500h。灯可水平或垂直燃点。1000W以上的氙灯,水平燃点时需附加磁场稳弧装置。超高压短弧氙灯因充有高压氙气,贮运、保存均应放在专用盒内,以防爆炸。使用时应采取必要的防爆及防紫外辐射措施。

超高压短弧氙灯亮度高、发光区域小、显色性好,光色接近日光且光色稳定,广泛用于电影放映、太阳模拟器、电弧成像炉、D65模拟光源聚光器、印刷制版、复印机、光学仪器、人工气候模拟等。80年代已在研制阻止臭氧发生和有防爆结构的新品种。

 

氙灯 - 氙灯用途

氙灯是利用氙气放电而发光的电光源。由于灯内放电物质是惰性气体氙气,其激发电位和电离电位相差较小。其主要引用于:

 

室内外照明

数字电影院

汽车车灯

光催化实验(光化学研究)

老化实验

环境科学

模拟日光

 

长弧氙灯

是一种在管状石英泡壳内充有适量高纯度氙气、二端封有极距大于 100mm的钍钨、钡钨或铈钨电极的氙灯。1963年,中国电光源专家蔡祖泉试制成功长弧氙灯。长弧氙灯有自然冷却和水冷两种。自然冷却氙灯一般充 (2.66~26.6)×102Pa的氙气,水冷氙灯充(1.33~5.32)×104Pa的氙气,色温为5500~6000K,功率可从

102~2×106kW,发光效率为24~37lm/W。水冷式长弧氙灯的发光效率可达60lm/W,一般寿命达3000h。长弧氙灯的功率可以做得很大,伏安特性具有正阻特性,所以只需安装启动装置,其规格有带镇流器的和不带镇流器的两种。

长弧氙灯的辐射光谱与日光接近,适于大面积照明,也可用作电影摄影、彩色照相制版、复印等方面的光源;同时,在棉织物的颜色检验、药物和塑料老化试验、植物栽培、光化反应等方面,也可作模拟日光和人工老化光源。此外,大功率长弧氙灯还可作为连续激光光源。

80年代由于出现了光色好、光效更高的光源,长弧氙灯作为照明光源已基本上被取代。

 

 短弧氙灯

短弧氙灯又称球形氙灯,是一种具有极高亮度的点光源,色温为6000K左右,光色接近太阳光,是目前气体放电灯中显色性最好的一种光源,适用于电影放映、探照、火车车头以及模拟日光等方面。

在现代天然能源日益匮乏的背景下,利用光催化技术水制氢的研究越来越迫切,此实验研究中利用的光源系统主要就是这种短弧氙灯。

 

脉冲光源

是利用贮存的电能或化学能,在极短时间内发生高强度闪光的氙灯。19世纪中叶,F.塔尔博特首次应用火花隙放电作为高速摄影的曝光光源,这是最早的人造脉冲光源。以后出现了惰性气体脉冲放电光源,才使脉冲光源真正进入实用阶段。1935~1945年,一系列脉冲光源在商业市场出现。50年代,脉冲光源进入工业领域。脉冲氙灯一般由密封在玻璃或石英玻璃体内的两个电极组成,壳体中充以氙等惰性气体。脉冲光源的闪光持续是指1/3峰值光强所对应的时间间隔,称为脉冲宽度。它主要由光源的结构和点灯电路决定。现有脉冲光源的脉冲宽度一般为10-9~10-2s,瞬时亮度可达1010cd/m2,是除激光外亮度最高的人造光源,它的瞬时光通量可达109lm,闪光重复频率为1~106次/分,工作寿命达106次以上,发光效率为40lm/W。

脉冲光源有以下 5种:①各种管状脉冲氙灯。峰值闪光能量可从用于医学和照明摄影的几个焦到用于弹道空中观察和激光光源的上百万焦。除管状外还有U形、螺旋形和圆盘形等多种形状。②频闪观察仪用脉冲氙灯。频率几千赫,功率几万瓦。③信号脉冲光源。频率1~3Hz,功率10~500W,寿命达106次。④光化学反应和电子仪器用微秒脉冲光源。⑤计算机或其他自动装置用的频闪指示仪。频率102Hz,功率数瓦。

 

氙灯的主要供应厂家

 美国PE公司 飞利浦 日本滨松 德国欧司朗 日本USHIO