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氙灯光源的发光原理和氙灯光源的类别

作者:紫外光源事业部时间:2021-01-08 10:32:22浏览31 次

信息摘要:

氙灯光源按照灯泡结构分类分为长弧氙灯、短弧氙灯和球形氙灯,按照照射方式不同可分为内照式光源和外照式光源。长弧氙灯一般采用管型氙灯灯管,把灯管置于反应器内部,采用四周发散式照射,一般被称为内照式光源。这种光源属于全波段照射,不能增加滤光片,但是价格低廉,适合光化学的初级研究用。

氙灯发光原理:

氙灯光源是在石英管内,以多种化学气体充填,其中大部份为氙气(Xenon)与碘化物等惰性气体,然后再透过增压器(Ballast)将车上12伏特的直流电压瞬间增压至23000伏特的电流,经过高压震幅激发石英管内的氙气电子游离,在两电极之间产生光源,这就是所谓的气体放电。当你仔细的观看灯泡时,你会发现中间有一颗球形的玻璃球,对了,里面装的就是氙气了,黄色的就是稀有金属了!当变压器给与23000V的高压时,氙气就被击穿,被电离之后的氙气就会发出让人难以想象的光芒,色温可高达5000K-8000K,可中午太阳的光芒才5500K。你可以想象到它的流明度是多么亮了!

那么,究竟氙灯有什么吸引人的地方呢,下面我给大家提供一份参考资料:
1.三倍亮度的输出:
一般卤素灯的最多发出1000LM度,而在氙灯则是3200LM度,对于经常晚上开车的人来说,安全系数大大的提高,疲劳度也大大的下降!
2.十倍的寿命保证:
假如你是一个有车一族,你可能碰到过车上的卤素灯突然不亮,结果是钨丝烧断的情形,的确,因为卤素灯的发光原理是用钨丝发热所致,而钨丝在长久的高热下,难保不烧断损坏;而氙气灯是利用电流刺激气体发光,基本上不会产生过高温,所以只要其中氙气没用完就可以正常的发光,不易损坏!!根据一项研究显示,就算品质再高的卤素灯泡,寿命最多也就是400个小时,而一般的氙灯,寿命最少也有3000个小时,就算是在正常的用车情况下,氙灯也可以用上6-7年时间!
3.节能
前面我们说过,卤素灯一般就是60W---100W的功率,而氙灯则是35W。

在如今物价飞涨的形势下,氙灯光源无疑成为新能源的代表,节能环保,为我们的生活带来了更多的便利。

氙灯光源的种类和注意事项

氙灯光源按照灯泡结构分类分为长弧氙灯、短弧氙灯和球形氙灯,按照照射方式不同可分为内照式光源和外照式光源。长弧氙灯一般采用管型氙灯灯管,把灯管置于反应器内部,采用四周发散式照射,一般被称为内照式光源。这种光源属于全波段照射,不能增加滤光片,但是价格低廉,适合光化学的初级研究用。 短弧氙灯一般采用球型氙灯灯泡,平行光束通过出光口照射,光输出部分可以选配不同的滤光片,进而得到紫外光谱、可见光谱、紫外或者可见单色光,出光口可360度旋转调节角度任意方向照射。光化学反应器一般放在氙灯的下方做实验,光从反应器外部照射到反应液,因此光源也被称为外照式光源。但是这种光源价格相对长弧氙灯高。而且灯泡平均寿命都是2000h左右,而LUYOR引进了国际散热技术的此款光源平均灯泡寿命可达3000h左右,对于实验光强要求不高的灯泡寿命可达3000h,甚至更长。

球形氙灯需要高精密的光路设计,一般是通过后置反光镜将光收集汇聚成点光源,然后经过光学透镜组,实现平行光输出,这样输出的平行光均匀度高,适合做光电方面、太阳能电池、光生物方面实验。常常用来配合单色仪,组成可调单色光源。

氙灯光源的注意事项

一、灯泡后端的尖锐凸起是灯泡密封口,较为脆弱,严禁撞击该处。
二、开机前和光源运行中必须确定风扇处于工作状态,如风扇发生故障,严禁开机。 
三、光源运行中,禁止搬动。 
四、光源运行中,切勿直视出光口,如需观察光斑状况,务必佩戴防护眼镜。 
五、光源运行中,不要触摸散热器表面和滤光片表面,以免灼伤。
六、注意工作环境的清洁,避免细小物件从灯箱上方散热孔中掉入。 
七、工作电流严禁超过21AMP(安培)。 
八、当高压模块多次(10次左右)不能激发灯泡并点亮灯泡,请勿继续尝试,应立即更换灯泡或与厂家联系。

氙灯光源的使用规范

氙灯属于高压直流气体放电灯,主要由电极系统(阴阳极),石英泡壳,金属合金端子及内部所充氙气四部分组成,氙灯不论在未工作的冷状态下还是工作中的热状态下,内部都存在超高压,所以任何情况下接触氙灯都需要做好防爆防护措施!

工作时,触发器先提供KV级的电压用于电极的电子触发,而后放映机LPS会取代并提供稳定的电压/电流用于氙灯的工作。每款氙灯所需的触发电压是不同的,所以机器的触发器是不通用的,比如DP2K-20C跟DP2K-32B所需的触发器是不一样的。并且根据灯泡的功率不同,机器配备的灯电源组数是不一致的,DP2K-S系列是一组灯电源(2.5kV),DP2K-C系列是2组灯电源(4.5kV),DP2K/4K-32B是3组灯电源(7.5kV),供电的稳定性会对氙灯工作产生较大影响,这就是现场需要确认零地电压,供电稳定性的原因之一,对于供电不稳的现场,需要安装稳压器。

在氙灯收货时,需要确认外包装是否完好,没有破损及挤压变形。安装之前需要检查氙灯,查看氙灯内部是否存在碎片,漏气变色或其他不正常的情况。安装时,需要佩戴防护措施,以保护人员的人身安全,安装过程中不可以用手触摸石英泡壳位置,因为手上存在油脂,氙灯高温运行下,油脂会使得石英出现局部白化,从而增加炸灯的风险。氙灯最亮发光点处于阴极的顶端,在放映机系统中严格意义上属于点光源,所以在安装氙灯之后需要校准光轴,使得氙灯最亮点处于反光碗的焦点上,从而使亮度输出更优化。

校准光轴,经过反光碗收光,可以使最亮点位于引擎光管入口处,此时对于银幕的亮度及均匀性更佳。若亮点位于光管内部,反馈在银幕上就会出现中心亮点,中心亮度与四周亮度差异较大,尤其在使用高增益金属幕时这种情况会加剧;若亮点位于光管入口前,反馈在银幕则是出现银幕亮度低,并伴有闪烁的情况,因为此时反光碗反射的不是灯泡中心最亮点位置,而是接近阳极表面的位置,此处的光弧相比中心点的光弧要不稳定的多,尤其是在灯泡使用后期。
所以在安装过程中,调整光轴是必须的,这可使影院得到更佳的银幕亮度及更优化的亮度均匀性!
同样在使用过程中,氙灯亮度会降低,一方面可以通过调高氙灯电流来使亮度提高,另一方面由于氙灯阴极的损耗,亮点位置会发生漂移,这时同样可以通过校准光轴达到亮度更优化。关于氙灯的超时使用,原则上时不建议超时使用,因为灯泡厂家所定的寿命时间都是根据无数次的寿命测试而来的,一方面到达寿命时灯泡亮度会降低到到初始亮度的50%以上,从观影角度上此时的亮度会使得观影体验大大降低,另一方面到达寿命时,灯泡炸灯的风险会大大提高,灯泡石英分子在初始阶段处于玻璃态,此时的透光性更佳,但随着灯泡的使用,石英分子会从玻璃态向固态转化,透光性也会随之降低,从而转化成灯泡内部的热量,当热量达到一个数量级,石英泡壳承受不了相应的应力就会发生炸灯。

 


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