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氙燈光源的發光原理和氙燈光源的類別

作者:紫外光源事業部時間:2021-01-08 10:32:22瀏覽167 次

信息摘要:

氙燈光源按照燈泡結構分類分為長弧氙燈、短弧氙燈和球形氙燈,按照照射方式不同可分為內照式光源和外照式光源。長弧氙燈一般采用管型氙燈燈管,把燈管置于反應器內部,采用四周發散式照射,一般被稱為內照式光源。這種光源屬于全波段照射,不能增加濾光片,但是價格低廉,適合光化學的初級研究用。

氙燈發光原理:

氙燈光源是在石英管內,以多種化學氣體充填,其中大部份為氙氣(Xenon)與碘化物等惰性氣體,然后再透過增壓器(Ballast)將車上12伏特的直流電壓瞬間增壓至23000伏特的電流,經過高壓震幅激發石英管內的氙氣電子游離,在兩電極之間產生光源,這就是所謂的氣體放電。當你仔細的觀看燈泡時,你會發現中間有一顆球形的玻璃球,對了,里面裝的就是氙氣了,黃色的就是稀有金屬了!當變壓器給與23000V的高壓時,氙氣就被擊穿,被電離之后的氙氣就會發出讓人難以想象的光芒,色溫可高達5000K-8000K,可中午太陽的光芒才5500K。你可以想象到它的流明度是多么亮了!

那么,究竟氙燈有什么吸引人的地方呢,下面我給大家提供一份參考資料:
1.三倍亮度的輸出:
一般鹵素燈的最多發出1000LM度,而在氙燈則是3200LM度,對于經常晚上開車的人來說,安全系數大大的提高,疲勞度也大大的下降!
2.十倍的壽命保證:
假如你是一個有車一族,你可能碰到過車上的鹵素燈突然不亮,結果是鎢絲燒斷的情形,的確,因為鹵素燈的發光原理是用鎢絲發熱所致,而鎢絲在長久的高熱下,難保不燒斷損壞;而氙氣燈是利用電流刺激氣體發光,基本上不會產生過高溫,所以只要其中氙氣沒用完就可以正常的發光,不易損壞!!根據一項研究顯示,就算品質再高的鹵素燈泡,壽命最多也就是400個小時,而一般的氙燈,壽命最少也有3000個小時,就算是在正常的用車情況下,氙燈也可以用上6-7年時間!
3.節能
前面我們說過,鹵素燈一般就是60W---100W的功率,而氙燈則是35W。

在如今物價飛漲的形勢下,氙燈光源無疑成為新能源的代表,節能環保,為我們的生活帶來了更多的便利。

氙燈光源的種類和注意事項

氙燈光源按照燈泡結構分類分為長弧氙燈、短弧氙燈和球形氙燈,按照照射方式不同可分為內照式光源和外照式光源。長弧氙燈一般采用管型氙燈燈管,把燈管置于反應器內部,采用四周發散式照射,一般被稱為內照式光源。這種光源屬于全波段照射,不能增加濾光片,但是價格低廉,適合光化學的初級研究用?!《袒‰療粢话悴捎们蛐碗療魺襞?,平行光束通過出光口照射,光輸出部分可以選配不同的濾光片,進而得到紫外光譜、可見光譜、紫外或者可見單色光,出光口可360度旋轉調節角度任意方向照射。光化學反應器一般放在氙燈的下方做實驗,光從反應器外部照射到反應液,因此光源也被稱為外照式光源。但是這種光源價格相對長弧氙燈高。而且燈泡平均壽命都是2000h左右,而LUYOR引進了國際散熱技術的此款光源平均燈泡壽命可達3000h左右,對于實驗光強要求不高的燈泡壽命可達3000h,甚至更長。

球形氙燈需要高精密的光路設計,一般是通過后置反光鏡將光收集匯聚成點光源,然后經過光學透鏡組,實現平行光輸出,這樣輸出的平行光均勻度高,適合做光電方面、太陽能電池、光生物方面實驗。常常用來配合單色儀,組成可調單色光源。

氙燈光源的注意事項

一、燈泡后端的尖銳凸起是燈泡密封口,較為脆弱,嚴禁撞擊該處。
二、開機前和光源運行中必須確定風扇處于工作狀態,如風扇發生故障,嚴禁開機?!?br/>三、光源運行中,禁止搬動?!?br/>四、光源運行中,切勿直視出光口,如需觀察光斑狀況,務必佩戴防護眼鏡?!?br/>五、光源運行中,不要觸摸散熱器表面和濾光片表面,以免灼傷。
六、注意工作環境的清潔,避免細小物件從燈箱上方散熱孔中掉入?!?br/>七、工作電流嚴禁超過21AMP(安培)?!?br/>八、當高壓模塊多次(10次左右)不能激發燈泡并點亮燈泡,請勿繼續嘗試,應立即更換燈泡或與廠家聯系。

氙燈光源的使用規范

氙燈屬于高壓直流氣體放電燈,主要由電極系統(陰陽極),石英泡殼,金屬合金端子及內部所充氙氣四部分組成,氙燈不論在未工作的冷狀態下還是工作中的熱狀態下,內部都存在超高壓,所以任何情況下接觸氙燈都需要做好防爆防護措施!

工作時,觸發器先提供KV級的電壓用于電極的電子觸發,而后放映機LPS會取代并提供穩定的電壓/電流用于氙燈的工作。每款氙燈所需的觸發電壓是不同的,所以機器的觸發器是不通用的,比如DP2K-20C跟DP2K-32B所需的觸發器是不一樣的。并且根據燈泡的功率不同,機器配備的燈電源組數是不一致的,DP2K-S系列是一組燈電源(2.5kV),DP2K-C系列是2組燈電源(4.5kV),DP2K/4K-32B是3組燈電源(7.5kV),供電的穩定性會對氙燈工作產生較大影響,這就是現場需要確認零地電壓,供電穩定性的原因之一,對于供電不穩的現場,需要安裝穩壓器。

在氙燈收貨時,需要確認外包裝是否完好,沒有破損及擠壓變形。安裝之前需要檢查氙燈,查看氙燈內部是否存在碎片,漏氣變色或其他不正常的情況。安裝時,需要佩戴防護措施,以保護人員的人身安全,安裝過程中不可以用手觸摸石英泡殼位置,因為手上存在油脂,氙燈高溫運行下,油脂會使得石英出現局部白化,從而增加炸燈的風險。氙燈最亮發光點處于陰極的頂端,在放映機系統中嚴格意義上屬于點光源,所以在安裝氙燈之后需要校準光軸,使得氙燈最亮點處于反光碗的焦點上,從而使亮度輸出更優化。

校準光軸,經過反光碗收光,可以使最亮點位于引擎光管入口處,此時對于銀幕的亮度及均勻性更佳。若亮點位于光管內部,反饋在銀幕上就會出現中心亮點,中心亮度與四周亮度差異較大,尤其在使用高增益金屬幕時這種情況會加??;若亮點位于光管入口前,反饋在銀幕則是出現銀幕亮度低,并伴有閃爍的情況,因為此時反光碗反射的不是燈泡中心最亮點位置,而是接近陽極表面的位置,此處的光弧相比中心點的光弧要不穩定的多,尤其是在燈泡使用后期。
所以在安裝過程中,調整光軸是必須的,這可使影院得到更佳的銀幕亮度及更優化的亮度均勻性!
同樣在使用過程中,氙燈亮度會降低,一方面可以通過調高氙燈電流來使亮度提高,另一方面由于氙燈陰極的損耗,亮點位置會發生漂移,這時同樣可以通過校準光軸達到亮度更優化。關于氙燈的超時使用,原則上時不建議超時使用,因為燈泡廠家所定的壽命時間都是根據無數次的壽命測試而來的,一方面到達壽命時燈泡亮度會降低到到初始亮度的50%以上,從觀影角度上此時的亮度會使得觀影體驗大大降低,另一方面到達壽命時,燈泡炸燈的風險會大大提高,燈泡石英分子在初始階段處于玻璃態,此時的透光性更佳,但隨著燈泡的使用,石英分子會從玻璃態向固態轉化,透光性也會隨之降低,從而轉化成燈泡內部的熱量,當熱量達到一個數量級,石英泡殼承受不了相應的應力就會發生炸燈。

 


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