| {{::product.name}} | {{::product.costold | parsecosts}} {{::product.cost | parsecosts}} {{::product.cost | parsecosts}} | {{::product.installtext}}: {{::product.installcost}} | Купить Предзаказ | Предзаказ |
Ксеноновые лампы для фар, газоразрядные лампы и ксеноновые технологии. Что выбрать?
Для тех, кто не совсем в курсе, что такое ксенон, а так же ксеноновые лампы — мы доступным языком расскажем об этом, а потом представим все ксеноновые фары, лампы и фонари, которые есть у нас в ассортименте.
.
Все, знают, что такое обычная галогенная лампа. Это лампа внутри которой проходит нить накаливания(обычно из вольфрама) при пропускании через которую электрического тока — нить раскаляется и испускает свет, который впоследствии фокусируется оптической системой фары в нужном направлении.
.
.
.
Для того, что бы нить не перегорала сначала из ламп просто откачивали воздух. Но в последствии было выяснено, что если не просто откачать воздух, а еще и закачать газ, то срок службы нити повысится и ее можно будет разогреть до более высокой температуры, что увеличит яркость. Такие лампы стали называть галогенными лампами и эффективная светоотдача большинства массово производимых галогенных ламп составляет от 15 до 22 лм/Вт.
.
Что же такое ксенононовая лампа и как она работает?
.
.
Внутри колбы ксеноновой лампы находятся 2 электрода, а сама колба заполнена газом — ксеноном. При подаче на электроды высокого напряжения между ними возникает электрическая дуг, которая и является источником света. Благодаря этому явлению ксеноновые лампы для автомобилей так же называют газоразрядными.
.
КАТАЛОГ КСЕНОНОВЫХ ЛАМП. ВЫБРАТЬ И ЗАКАЗАТЬ.
.
Как выше было сказано — для розжига дуги в ксеноновой лампе нужно высокое напряжение порядка 15-30 кВ. Для получения таких значений используют специальные ксеноновые блоки розжига (см фото). Без этих блоков ксеноновые лампы работать не будут.
.
Ниже показана схема установки ксеноновой лампы в фару, а так же подключения её к блоку розжига и проводке автомобиля.
.
.
Преимущества ксеноновых ламп перед галогенными неоспоримы. Это:
.
- Яркость ксеноновых ламп в 2-3 раза превышает яркость галогенных ламп при более низком энергопотреблении
- Газоразрядная автомобильная лампа более долговечна, т.к. в ней нет механических частей, подверженных сотрясению.
.
.
.
.
Ксеноновые лампы для автомобильных фар.
Ксеноновые лампы так же, как и галогенные имеют различные типы цоколей под различные фары. У нас в ассортименте представлены ксеноновые лампы для передних головных фар, лампы для ближнего и дальнего света, а так же лампы ксенон для противотуманных (ПТФ) фар.
.
.
Воспользуйтесь нашим подбором цоколя лампы по марке автомобиля, что бы узнать какие лампы вам необходимы.
.
Так же у нас в наличии ксеноновые лампы для дополнительных фар дальнего света, фар рабочего света, а так же лампы для дополнительных противотуманных фар Wesem. В большинстве фар Wesem используются лампы с цоколем h4.
.
КАТАЛОГ КСЕНОНОВЫХ ЛАМП ДЛЯ ПЕРЕДНИХ ФАР, ПТФ, ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ФАР
.
При заказе ксеноновых ламп ламп необходимо помнить, что для работы ламп так же необходимы ксеноновые блоки розжига, которые вы так же можете заказать у нас с доставкой в любой регион России. Для каждой ксеноновой лампы необходим свой блок розжига.
.
.
.
Какой блок розжига для ксеноновых ламп выбрать?
.
Блоки розжига бывают в классическом исполнении, а так же в виде тонких блоков. Тонкие блоки рекомендуются для установки в ограниченном пространстве. При заказе блока розжига так же стоит обратить внимание на напряжение питания. Для легковых автомобилей используются 12 вольтовые блоки розжига. Для некоторых грузовиков, тракторов, а так же спецтехники необходимы 24 вольтовые блоки розжига, они так же есть у нас в ассортименте.
.
.
.
Так же у нас в ассортименте:
.
.
Ксеноновые лампы для головных, противотуманных и дополнительных фар Wesem
Ксеноновые лампы
Газоразрядные лампы для автомобильных фар появились не так давно — в начале 90-х годов. Работают они совсем по другому принципу — в среде газа (чаще всего — ксенона) зажигается электрическая дуга, формирующая небольшую сферу горящего газа с почти солнечной температурой. Излучаемый в процессе горения свет настолько яркий, что иногда кажется голубым.
Ксеноновые лампы имеют целый ряд преимуществ: они долговечны, не боятся вибраций, а излучаемая ими энергия света в 5-5,5 раза выше, чем у обычных ламп накаливания и в 3 раза больше, чем у галогенных. Газоразрядные лампы обеспечивают более качественное освещение и лучше воспринимаются человеческим глазом, что во время длительных ночных поездок снижает утомляемость и как следствие способствует повышению безопасности на дороге.
Устанавливаются фары с ксеноновыми лампами, как правило, в заводских условиях, реже в процессе эксплуатации на модели, где предусмотрено их использование. Помимо специального рефлектора и рассеивателя, для работы газоразрядных ламп необходимы компактные преобразователи электрической энергии для выработки большого стартового напряжения — порядка 20 тыс. вольт, ток определенной частоты для поддержания газового разряда, а также динамическая система регулировки фар для исключения ослепления встречных водителей при различной загрузке автомобиля, в процессе торможения и разгона, при движении по неровным дорогам.
Компания KOITO выпускает несколько типов газоразрядных ламп:
Заботясь об окружающей среде и экологичности своей продукции компания KOITO первой в мире разработала и начала выпуск газоразрядных ламп без содержания ртути.
На сегодняшний момент компания KOITO разрабатывает и производит газоразрядные (ксеноновые) лампы с температурой свечения до 5800К. В ассортименте KOITO есть ксеноновые лампы для всех японских и большинства европейских автомобилей.
Ксеноновые лампы: особенности использования
Технология использования ксенона для обеспечения освещения появилась несколько лет назад, но в данный момент она занимает достаточно существенный сегмент рынка. Ксеноновые лампы для авто являются идеальным вариантом, благодаря надежности и длительному сроку эксплуатации.
Что это такое
Ксеноновые автомобильные лампы – это газоразрядный источник света, который обеспечивает очень яркое свечение, близкое к естественному дневному. Особенностью работы является наличие в колбе с электрической дугой газа ксенона. В такой схеме нет необходимости использовать нить накаливания, которая легко может перегореть вследствие изменения напряжения.
Фото — свечениеДля работы HID-лампы используется смесь инертных газов, которые при пропускании электрической энергии начинают излучать свет. К ксенону добавлены также пары ртути, которые обеспечивают работу источника света под высоким давлением.
От состава смеси зависит цвет света. Например, сам ксенон светится ярким белым, в то время как смесь со ртутными парами издает более холодное, голубоватое свечение. Поэтому варианты со смесью газов в основном используются в медицине – они отлично подходят для стерилизации помещения и озонирования.
Достоинства ксеноновых ламп:
- Долговечность работы. Отсутствие нити накаливания делает такие светильники более долговечными, нежели обычные. К тому же, они могут использоваться в экстремальных условиях работы, что также является весомым преимуществом. В среднем, замена источника света с ксеноновой смесью производится после 100 000 километров, но в большинстве случаев этот показатель сильно занижен, и лампы служат до 200 000;
- Высокие показатели яркости и светоотдачи. Ксеноновые модели имеют светоотдачу в 2,5 раз выше, чем галогеновые. Поэтому именно они применяются для обеспечения наилучшей видимости дороги ночью. Такие светильники часто называют противотуманными, т. к. даже на самых затененных участках они могут обеспечить практически идеальное освещение; Фото — сравнение ксеноновых и галогеновых фар
- Естественная температура ближнего света. Галогеновые лампы, которые часто используются для автомобильных фар, излучают желтоватое свечение, которое непривычно человеческому глазу и может несколько искажать видимость. Пи этом ксенон светится при горении белым, что повышает безопасность водителя и пешехода;
- Низкое потребление электрической энергии. Для работы лампы используется не более 30 Ватт энергии, что помогает сэкономить аккумулятор. Также нужно отметить низкую нагрузку на бортовой компьютер при работе;
- Высокие показатели КПД. У стандартной лампы накаливания КПД равняется 30 %. Большая часть поступающей энергии преобразуется в тепло, но ксенон излучает холодное свечение. Эта характеристика говорит не только о цвете света, но и нагревании осветительного прибора. Более половину поступающей мощности направлено именно на обеспечение освещения.
К недостаткам можно отнести высокую стоимость светильника, но она окупается экономией на ремонте и долговечности устройства. Сейчас наиболее популярны модели Филипс (Philips), они считаются самыми качественными ксеноновыми лампами.
Фото — лампа филипсНебольшой дискомфорт доставляет замена такого светильника. Учитывая, что давление, при котором работает лампа, превышает показатели 25 атмосфер, во время аварийной ситуации её осколки могут разлететься на огромное расстояние, причиняя вред на своем пути. Поэтому в большинстве случаев замена таких источников света выполняется только специалистами, у которых есть для таких целей специальные защитные очки и костюмы.
Конструкция и принцип работы
Ксеноновая модель осветительного прибора состоит из стеклянной колбы, выполненной из ударопрочного материала и ториевовольфрамовых электродов. Колба производится в большинстве случаев из кварцевого стекла, которое выдерживает высокое давление, образующееся в конструкции во время работы. Но на рынке также можно найти модели из более дорогого сапфирового. При работе колб с разным стеклом видна разница, сапфир обеспечивает более чистый свет, яркий, в то время как кварц обладает меньшей пропускной способностью.
Фото — принцип работыЭлектроды выполнены из вольфрама, который позволяет обеспечить между контактами достаточно сильную дугу. Для повышения эффективности они покрыты специальным напылением, в основном это торий или молибден. Также в электроды встроены металлические пластины, усиливающие дугу. Сами электроды выполнены в форме конуса, что уменьшает время зажигания. В среднем горение ксенона начинается спустя пару миллисекунд после начала поступления энергии на контакты.
Во время включения лампы, плазма возле катода начинает излучать свечение. Ток на двух электродах, расположенных на небольшом расстоянии способствует образованию электрической дуги, которая нагревает газоразрядную смесь.
Видео: сравнение LED ламп и Ксенона
Использование
Ксеноновые газоразрядные лампы применяются не только для автомобиля, у них достаточно широкий спектр использования. В зависимости от конструкции они бывают:
- Шаровые;
- Керамические;
- Трубчатые.
Ксеноновые шаровые получили наибольшее распространение, именно они применяются для фар. Их конструкция представляет собой маленькую колбу, которая наполнена ксеноном. Электроды находятся на очень маленьком расстоянии.
Фото — круглые моделиКерамические используются в фармацевтической промышленности. Их особенностью является не только применение керамической колбы, но и наличие в ней отверстия для ультрафиолетового света. Такое свечение используется в терапевтических целях, в частности, для обнаружения грибковых заболеваний кожи или покровов головы.
Фото — керамическиеТрубчатые представляют собой устройства для обеспечения света в жилых помещениях. У них электроды расположены на достаточно большом расстоянии друг от друга, поэтому для работы требуется определенный балласт. Дроссельная схема подобного плана используется для обеспечения освещенности на больших площадях, часто это вокзалы, склады и прочие производственные или общественные учреждения.
Фото — трубчатыеТакже в зависимости от типа использования, ксеноновые лампы могут иметь разные цоколи (к примеру, для автомобиля – H8 4300K, h5 5000K, также есть варианты H7, h4, HB4 и Н11).
Фото — цоколиТехнические характеристики
В зависимости от типа и конструкции ламп могут изменяться требования к параметрам электрической сети. Предлагаем рассмотреть наиболее популярные модели и их характеристики:
Лампы ксеноновые трубчатого типа (цоколь D1S и D2S), марка MTF и Philips Original Plus:
MTF Light Active Night (ночные МТФ)
| Яркость, Лм | 3200 |
| Мощность, Вт | 35 |
| Номинальное напряжение, В | 8 |
| Температура свечения, К | 6000 |
| Расстояние между электродами, мм | 4 |
| Долговечность, ч | 2000 |
Филипс Ориджинал:
| Температура, К | 6500 |
| Мощность, Вт | 35 |
| Яркость, Лм | 3400 |
| Долговечность, ч | 3000 |
| Расстояние между электродами, мм | 4,2 |
Купить ксеноновые газоразрядные лампы можно в любом городе стран СНГ (Москва, СПб и прочих), цена зависит от типа и параметров устройства. Рекомендуем изучать каталог известных компаний: Филипс, Галакси и других, т. к. они предоставляют гарантию на свои модели.
Ксеноновые лампы.Виды и устройство.Работа и цветовая температура
Технология применения ксенона для освещения возникла несколько лет назад. Сегодня она уже достаточно популярна, и занимает значительную часть рынка. Ксеноновые лампы являются искусственным прибором освещения, в которых основным источником светового потока является не спираль, а электрическая дуга, возникающая в стеклянной колбе с газом, называемым ксеноном. Такие лампы способны светить очень ярким белым светом, который по своему спектру аналогичен дневному свету.
Конструктивные особенности
Ксеноновые лампы состоят из стеклянной колбы, вольфрамовых электродов и общего корпуса. Из колбы выкачан воздух, и ее объем заполнен специальным газом – ксеноном. У некоторых моделей имеется вспомогательный разжигающий электрод, например, у ламп вспышек.
Электроды предназначены для обеспечения прохождения электрического тока через газовую среду. Для того, чтобы газ начал светиться, требуется высокая мощность энергии, которая способна накопиться в конденсаторе, соединенном параллельно посредством резисторов. Эта энергия преобразуется в импульс высокого напряжения с помощью мощного повышающего трансформатора. Он разряжает конденсатор, тем самым пропускает через лампу большие токи за короткое время.
Колба из кварцевого стекла газоразрядной лампы изготавливается в виде прямой или согнутой трубки в виде буквы «U», спирали, или окружности (для расположения лампы вокруг объектива фотокамеры для получения фотографии без теней). В продаже можно найти лампу с колбой из сапфирового стекла. Разные виды стекол обеспечивают разный цвет свечения. Сапфир придает более чистый и яркий свет, а кварцевое стекло хуже пропускает поток света.
Электроды лампы впаиваются в трубку и соединяются с конденсатором, имеющим заряд высокого напряжения, достигающего 2000 вольт, в зависимости от состава газа и длины стеклянной трубки.
Третий дополнительный электрод имеется не во всех моделях ламп. Он называется разжигающим и предназначен для начальной ионизации газов, запускающей процесс разряда в лампе. В лампах вспышках обычно в качестве дополнительного электрода применяют рефлектор света.
Как работают ксеноновые лампыВспышка света возникает при пропускании через газ мощного импульса электрического тока, и ионизации, которая требуется для снижения электрического сопротивления газа, и более легкого протекания большого тока через газовое пространство лампы.
Начальная ионизация обеспечивается специальным трансформатором. Высоковольтный кратковременный импульс, подведенный на разжигающий электрод, образует первые ионы газа. В результате электрический ток начинает проходить через газ, от чего возбуждаются атомы ксенона. Это побуждает электроны переходить на орбиты, обладающие более высокой энергией. После возвращения электронов на свои прежние орбиты, они излучают фотоны, являющиеся разницей энергии этих орбит.
Давление газа в лампе может различаться в зависимости от величины лампы, и может быть от 0,01 до 0,1 атмосферы.
РазновидностиКсеноновые лампы делятся на несколько видов по конструкции и сфере применения:
- Шаровые.
- Трубчатые.
- Керамические.
Шаровые ксеноновые лампы стали наиболее популярными из всех видов. Они используются в автомобилях для обеспечения его передним светом фар. Их устройство состоит из небольшой колбы, наполненной ксеноном. Электроды в лампе расположены на очень близком расстоянии друг от друга.
Керамические ксеноновые лампы применяются в фармацевтическом производстве. Их особенностью является использование керамической колбы и отверстия в ней для прохождения ультрафиолетового излучения. Такой свет применяется в медицине для лечения грибковых болезней головы и кожи.
Трубчатые ксеноновые лампы являются устройствами для создания освещения в жилых зданиях и помещениях. Электроды в них находятся на большом удалении между собой, поэтому для их функционирования необходим балласт. Такие лампы применяются для внешнего освещения складов, вокзалов и других общественных или промышленных объектов.
В зависимости от сферы применения ламп, они могут иметь цоколи разных исполнений, которые изображены на рисунке.
Цветовая температураОсновным параметром любых ксеноновых ламп считается цветовая температура светового потока. Этот условный параметр характеризует интенсивность и спектр светового излучения, и измеряется в кельвинах.
Существует несколько интервалов цветовой температуры:
- От 3200 до 3500 кельвин. Свет лампы с такой цветовой температурой подобен свету галогенной лампы и имеет желтоватый оттенок, отличается высокой интенсивностью освещения, достигающей 1500 люмен. В основных автомобильных фарах такого света будет недостаточно, поэтому их применяют в противотуманных фарах.
- От 4000 до 5000 кельвин. Световое излучение в этом диапазоне имеет нейтральный оттенок и наименьшие визуальные цветовые искажения. Такое излучение обладает повышенной интенсивностью освещения, более 3000 люмен. Такие качества позволяют использовать лампы для основного освещения автомобиля в основных фарах. Такие ксеноновые лампы включены в основную комплектацию новых автомобилей.
- От 5000 до 6000 кельвин. Повышение цветовой температуры более 5000 К приводит к возрастанию декоративного эффекта и снижению практической пользы. Такие лампы образуют белое освещение, что создает оригинальный эффект, но уменьшает интенсивность освещения, и снижается восприятие света глазами водителя: Предметы видны в черно-белом цвете, детали скрадываются. В некоторых зарубежных странах использование ксеноновых ламп с цветовой температурой более 5000 кельвин запрещено.
- От 6000 до 12000 кельвин. Монтаж таких ксеноновых ламп выполняется только из расчета создать некоторое впечатление, а на практике ничего хорошего от такого ксенона не будет. У таких ламп интенсивность света снижается до 2000 люмен, при движении на автомобиле в темное время водитель видит объекты в черно-белом цвете и плохо их различает. В торговых точках такие лампы уже не продаются, так как они считаются недостаточно эффективными.
- Повышенные параметры светоотдачи и яркости. Ксеноновые лампы обладают светоотдачей в несколько раз больше, по сравнению с галогенными лампами. Поэтому такие лампы стали использоваться значительно чаще в автомобильных противотуманных фарах для освещения ночной дороги. Они способны обеспечить идеальное освещение даже в самых темных местах.
- Длительный срок службы обеспечивается отсутствием нити накаливания, в отличие от обычных ламп или галогенных моделей. Они также могут применяться в экстремальных случаях, что является важным достоинством. В среднем такие газоразрядные лампы на автомобиле способны служить до 200 тысяч км пробега.
- Небольшой расход электрической энергии. Для функционирования лампы требуется мощность не больше 30 ватт, что позволяет продлить срок службы аккумуляторной батареи. Нагрузка ксеноновых ламп на бортовой компьютер в автомобиле также незначительная.
- Естественный цвет светового потока автомобильных фар. Галогенные лампы, также часто используемые в фарах автомобилей, создают желтоватый свет, который непривычен для человека, и иногда искажает объекты. В отличие от них, ксеноновые фары обеспечивают белый свет, повышающий безопасность движения в темное время.
- Повышенные показатели КПД. У обычной лампы накаливания этот параметр всего 30%, так как основная часть энергии расходуется на выделение тепла. Ксеноновая лампа излучает холодный свет, что означает незначительное нагревание приборов освещения. Большая часть энергии этих ламп направлена на освещение.
Высокая стоимость ламп относится к их недостаткам. Но это со временем окупается за счет длительного срока эксплуатации, экономии на отсутствии ремонта и редкой замены ламп.
Замена ксеноновых ламп доставляет некоторый дискомфорт. Рабочее давление лампы очень высоко, и при ее разрушении осколки лампы разлетаются на большое расстояние, повреждая предметы и объекты, находящиеся на пути. Поэтому чаще всего замена таких ламп должна выполняться только квалифицированными специалистами, имеющими при себе защитные средства в виде костюма и очков.
Советы по выборуПодбор ксеноновых ламп зависит от конструктивных особенностей фар автомобиля, или прибора освещения. Если для фар предусмотрены лампы с одной нитью накаливания, то подойдут обычные газоразрядные лампы. Если в фары вставлялись двухнитевые лампы, то придется ставить биксеноновые лампы.
Они имеют в своей конструкции металлическую электромагнитную шторку, которая закрывает часть стеклянной колбы, чтобы обеспечивать переключение света с дальнего на ближний, и наоборот. При установке ксеноновых ламп на автомобиль часто приходится менять рефлекторы фар. Обычный рефлектор рассеивает свет, а для нормальной работы ксенона свет нужно фокусировать. Если рефлекторы не заменить, то вы будете ослеплять встречных водителей, что может привести к аварийной ситуации на ночной дороге.
К подбору завода изготовителя ксеноновых ламп нужно отнестись с большой ответственностью, так как от качества лампочек непосредственно зависит ваша безопасность во время движения, а также безопасность окружающих людей. Если лампа при движении внезапно потухнет, это может привести к непредсказуемым последствиям.
Гарантией качества ламп может послужить популярный бренд и наличие всего комплекта документов, которыми подтверждается качество товара и его оригинальность. Не следует приобретать дешевые ксеноновые лампы, если вам предлагают скидку и навязчиво рекламируют изделие. Качественные товары не могут стоить дешево.
Похожие темы:
В чем заключаются отличия «ксенона» от «галогенок»?
В чем заключаются отличия «ксенона» от «галогенок»? Часть 1
Почему с появлением светодиодов на свалку истории не отправились лампы накаливания и газоразрядная оптика? И какие сходства между зубной пастой и лампой Philips? Ответы на эти и другие интересные вопросы можно найти в данной статье.
Для начала рассмотрим историю появления автомобильных фар. Первые машины оснащались примитивными фонарями, внутри которых размещались восковые свечи или керосиновые горелки, позаимствованные от конных экипажей. Разумеется, подобные «коптилки» не освещали дорогу как следует, поэтому инженерам пришлось задуматься о замене примитивных фонарей на более эффективные аналоги, самым удачным из которых оказалось ацетиленовое освещение: в течение долгого времени незаменимым спутником автомобилистов была пара бочонков, первый содержал карбид кальция, а второй – обычную воду. «Шофер» (так в те времена называли водителей) устанавливал бочонки на свой автомобиль перед ночной поездкой, после чего открывал подачу воды, которая вступала в реакцию с карбидом кальция, способствуя выработке ацетилена – газа, обладающего достаточно мощным световым потоком при горении. Но у такого средства были явные недостатки: спустя несколько часов бочонки необходимо было перезаряжать, а фару прочищать от копоти.
Почему же использование лампы накаливания, которая появилась раньше самого автомобиля, было невозможным? В 1899 году идея объединения автомобильной фары и лампы накаливания была использована французской фирмой Bassee Michel, однако попытка не увенчалась успехом – лампа с угольной нитью на неровных дорогах быстро приходила в негодность, кроме того, требовалась установка громоздких аккумуляторных батарей, ведь лампа потребляла немало энергии, а генераторы на машины в то время не ставились. И лишь с повсеместным появлением генераторов и началом выпуска нового вида лампочек с вольфрамовой нитью автомобильный транспорт был «переведен» на электрическое освещение. Но и тут не все так гладко – новый свет оказался чересчур ярким, что ужасно мешало встречным водителям. Поэтому пришлось изобретать дополнительные шторки и задвижки, уменьшающие яркость лампочек, чуть позже появилась двухнитевая лампа, позволяющая переключаться между ближним и дальним светом. Наконец, в 1955 году на автомобили начали устанавливать ассиметричное освещение – фара с пассажирской стороны светила дальше водительской.
В наше время в фарах встречаются три источника света: галогенные и газоразрядные лампы, а также светодиоды. Лазеры и прочую экзотику пока рано упоминать, ведь серийные автомобили нескоро обретут их в качестве средства освещения. Кроме того, инженеры не собираются отказываться от «нелинзованных» фар, куда можно установить и «ксенон», и «галоген», и даже светодиоды. Конструкцию данного устройства можно назвать совершенной: попадая на металлический отражатель, свет проходит через рассеиватель – внешнее стекло, в состав которого входит множество линз. А с появлением нового пластика, не дающего усадки при формовке деталей, был создан отражатель со «свободной поверхностью», состоящий из большого количества сегментов (задача каждого – направление потока света на определенную точку). Данное нововведение позволило отказаться от рассеивателя, а тяжелое стекло было заменено на легкий пластик.
«Линзованные» фары (правильное название – светотехника проекторного типа) имеют другой принцип работы: свет от лампы, попадающий на отражатель, направляется на особый экран и собирающую линзу, где формируется пучок света. Хоть сейчас «линзами» и оснащены многие модели, ведь их компактности и точной организации светового потока можно позавидовать, поначалу инженерам пришлось справляться с проблемой перегрева, а также избавляться от достаточно резкой границы между тенью и светом, из-за которой глаз человека достаточно быстро устает. «Галоген» лишен подобного недостатка благодаря дифракционным кольцам, а на «ксеноне» данную проблему решили с установкой автоматического корректора, присутствие которого в Европе и России ;для газоразрядной светотехники обязательно.
А вот и главный вопрос – в чем же все-таки принципиальные отличия «ксенона», галогена и диода?
Галогенная лампа представляет собой герметичную стеклянную колбу, внутри которой расположены электроды и вольфрамовая нить накаливания, также там содержится газовая смесь, задача которой заключается в «поимке» испаряющегося вольфрама и регенерации нити (поэтому «галоген» отличается от обычной лампочки компактностью и долговечностью).«Ксенон» или газоразрядная оптика не имеет нити накаливания: вместо раскаленной нити внутри такой лампы размещается электрическая дуга, появляющаяся между электродами, отчего световой поток ксеноновой лампы намного больше – 3200 против 1500 лм «галогена». Именно по этой причине европейскими экспертами постановлено, что такие фары должны оснащаться автоматическим корректором и омывателем, кроме того, ограничена цветовая температура лампы.
Однако если «галоген» и «ксенон» можно назвать лампами, то светодиоды относятся к полупроводниковым приборам, вырабатывающим свет при прохождении тока. В отличие от традиционной лампочки, полупроводник срабатывает гораздо быстрее, отличается практически неограниченным сроком службы, потребляет меньше энергии и обладает минимальными размерами. Правда, на данный момент диоды выполняют лишь второстепенные задачи (светодиодные технологии используются в стоп-сигналах, габаритных и дневных ходовых огнях), но совсем недавно специалисты пророчили светодиодам большое будущее. Инженеры надеялись, что крохотный световой источник придет на смену громоздким фарам и обеспечит свободу компоновки. Но на примере Nissan Leaf и Audi R8 отлично видно – диодная оптика практически не отличается от газоразрядной по размерам.
⭐ Каталог ксеноновых ламп в фары авто
Ксеноновые лампы для автомобильных фар
Одним из основных достоинств ксенонового освещения является значительно лучшая освещенность дороги в сравнении с галогенными лампами. Это прямым образом отражается на безопасности автомобилистов. По этой причине многие водители предпочитают устанавливать на свои машины именно такие лампы. А некоторые автопроизводители стандартно используют их. Дополнительным преимуществом является и меньшее энергопотребление этих ламп. Ресурс работы у них значительно выше, а это значит, что и менять их придется гораздо реже. Ксеноновым освещением можно оснастить любой автомобиль. Для этого необходимо дополнительно использовать специальный электронный блок розжига.
Ксеноновое освещение представлено в каталоге автоаксессуаров в большом разнообразии. Мы предлагаем комплекты по оптимальным ценам. На все товары распространяется длительная гарантия. В нашем интернет-магазине в Воронеже предлагаются комплекты ксенонового освещения от различных производителей. Вы сможете подобрать оптимальный в соотношении цена/качество вариант для своего автомобиля. У нас можно заказать доставку в любой город России.
У нас в интернет-магазине VSELAMPI.STORE вы найдете комплекты ксенона от ведущих мировых производителей с любым цоколем ламп и цветовой температурой. На всю продукцию действует гарантия 1 год. Консультант поможет подобрать ксенон именно на Ваш автомобиль и ответит на все интересующие вопросы.
Принцип работы ксеноновой лампы
Список преимуществ ксеноновой лампы, опуская отзывы, возглавляет пункт с информацией о том, что в элементе отсутствует нить накаливания. Это значит, нет вероятности выхода из строя из-за перегорания или механического повреждения вольфрамовой нити.
Дело в том, что принцип работы такой лампочки состоит в создании электрической дуги между двумя электродами, помещенными в колбу. В колбе создается безвоздушное пространство, заполненное ксеноном, который и светится при образовании дуги. От электродов идут высоковольтные провода. Колба с электродами припаяны к цоколю, который и объединяет элемент со всей системой освещения автомобиля.
Особенностью конструкции является наличие блока розжига. Это устройство, которое обеспечивает лампочку нужным уровнем напряжения на момент старта работы. Блок розжига устанавливается в подкапотном пространстве и соединяется с лампочкой комплектом высоковольтных проводов. Данный элемент несколько осложняет процесс монтажа и замены ксеноновых ламп.
Классификация ксеноновых ламп
Существует несколько направления деления ксеноновых ламп для авто на виды. Признаком для типизации может быть марка и модель автомобиля, функциональное назначение (размещение элемента в системе) или тип цоколя лампочки. Именно деление по цоколю в данном случае является основным, так как в зависимости от его вида определяется и размещение автолампы и марка машины, для которой она подойдет. В рамках данной классификации выделяются три класса цоколей: H, D и HB.
Внутри каждого класса цоколей ксеноновых ламп имеются виды. В случае с цоколями класса H перечень включает h2, h4, h5, H7, H8, H9, h21, h23, h26, h37. В класс D входят: D1S, D1R, D2S, D2R, D3S, D3R, D4S, D4R, D5S, D8S и другие популярные цоколя D-series. А к классу HB относятся: HB3(9005), HB4 (9006), HB5 (9007).
Цоколь класса H
Лампы с цоколем серии H обладают показателями цветовой температуры в диапазоне от 3000К до 12000К., то есть охватывают все спектра цвета (ярко желый, теплый – желтоватый, нейтральный – белый, холодный – голубой, синий, фиолетовый).
Лампочки с цоколем h2 – это ксеноновые лампы для дальнего, иногда ближнего света или противотуманных фар (ПТФ). Впрочем, для ПТФ, благодаря небольшим габаритам, больше подходит элемент с цоколем h4 и более редкие H8, h21. Цоколь h5 является востребованным у любителей биксенона, лампочки, в которой можно регулировать свет ксеноновых ламп с ближнего на дальний. При этом, выпускаются автолампы с данным цоколем и без переключения режимов. В таких случаях лампа используется для ближнего света. На уровне с лампочками H7.
Цоколь класса D
Лампочки с цоколями обсуждаемой серии устанавливаются в фары ближнего света. Их цветовая температура колеблется от 4300К до 6000К, в зависимости от производителя. Так, китайские марки отличаются большей температурой цвета, нежели европейские или американские. Ключевой отличительной чертой лампы D1S является структура, объединяющая блок розжига и лампочку в один элемент. Таким образом, отсутствует комплект высоковольтных проводов. Это значит, что уходит необходимость искать место для блока розжига под капотом и дополнительно заниматься его монтажом.
Автолампа D1R отличается тем, что имеет специальное напыление на колбе. Данная мера помогает избежать создания бликов, слепящих прочих участников движения. Цоколь D2S предназначен для установки в линзованную оптику. Напылений на такой лампе нет, так как данной функцией занимается линза. Аналогичный элемент — D4S. Данная автолампа предназначена только для линз «японцев»: Toyota, Lexus. Лампочки с цоколем D2R по структуре и показателям похожи на D2S. Но, за счет заводского напыления, этот тип элементов устанавливается в обычные фары ближнего света.
Цоколь класса HB
Лампочки серии HB мало отличаются по строению от ламп класса H. Их особенностью является достаточно узкий разброс по функциональному назначению. Лампы с цоколями данной серии в основном используются для установки в дальний свет и в ПТФ. При этом, приоритет при установке в противотуманные фары отдается HB4. А для дальнего света используются лампы HB3.
Производители представлены в магазине VSELAMPI.STORE : PROsvet, NARVA, PHILIPS, OSRAM, XENITE, MAXLUXE, XENITE.
⭐ Каталог ксеноновых ламп в фары авто содержит автолампы желтого и белого свечения, стандартной и повышенной яркости, которые можно установить в линзы штатных фар. Наш интернет-магазин «VSELAMPI.STORE» предлагает качественные лампочки ближнего и дальнего света для большинства популярных моделей автомобилей: Ауди, Ауди А5, Ауди А6, Ауди Q7, БМВ, БМВ Е34, БМВ Е39, БМВ Е46, БМВ Е53, БМВ Е60, БМВ Х5, ВАЗ, ВАЗ 2106, ВАЗ 2107, ВАЗ 2109, ВАЗ 2110, ВАЗ 2112, ВАЗ 2114, ВАЗ 2114, ВАЗ 2115, Вольво, Газель, Дэу, Дэу Матиз, Дэу Нексия, Киа, Киа Рио, Киа Спектра, Лада, Лада Веста, Лада Гранта, Лада Калина, Лада Приора, Ланос, Лачетти, Мазда, Мазда 3, Мазда 6, Мерседес, Митсубиси, Митсубиси Лансер, Митсубиси Лансер 9, Митсубиси Паджеро, Митсубиси Паджеро 4, Нива, Ниссан, Ниссан Кашкай, Опель, Опель Астра, Поло Седан, Рено, Рено Логан, Ситроен, Субару, Субару Форестер, Тигуан, Тойота, Тойота Ленд Крузер, Тойота Камри, Тойота Королла, Туарег, УАЗ, Фольксваген, Форд, Форд Мондео, Форд Мондео 3, Форд Фокус, Форд Фокус 2, Хендай, Хендай Гетц, Хендай Солярис, Хонда, Хонда Аккорд, Хонда СРВ, Шевроле, Шевроле Лачетти, Шевроле Нива, Шкода, Шкода Октавия, Шкода Октавия А5, Шкода Октавия А7 и многие другие авто-производители.
Старшая категория: Ксенон для автомобиля
Так же вас могут заинтересовать товары из категории «Блоки розжига для ксеноновых ламп».
Как работают ксеноновые лампы и лампы-вспышки
Как работают ксеноновые лампы и лампы-вспышки — Объясните это Рекламное объявлениеКриса Вудфорда. Последнее обновление: 1 июня 2021 г.
У вас может быть всего доля секунды, чтобы поймать жизненно важный фотография, а что, если это слишком темно, чтобы увидеть? Лампы-вспышки, заправленные газом под названием xenon , являются отвечать. Нажмите кнопку на камере, подождите несколько секунд, пока вспышка для зарядки, нажмите кнопку спуска затвора, чтобы сделать снимок и — ТРЕЩАЙСЯ! — у вас внезапно появляется столько света, сколько вам нужно.Вы также найдете ксеноновые лампы питание кинопроекторов, маяков и сверхъярких автомобильных фар. Что такое ксеноновые лампы и как они работают? Это примеры того, что мы называем дуговые лампы, и они работают совсем не так, как обычные лампы. Давайте посмотрим внимательнее!
Фото: Маячная лампа: требуется очень яркий свет, чтобы выбросить луч на много миль в море, даже с помощью мощной линзы Френеля (концентрические круги, которые вы можете видеть на заднем плане). Вот почему многие маяки питаются от сверхъярких ксеноновых ламп.Фото Гэри Николса любезно предоставлено ВМС США.
Как работают дуговые лампы?
Все лампы излучают свет, но не все работают одинаково. Лампы накаливания (наши традиционные светильники для дома) излучают свет, пропуская электричество через тонкую металлическую нить (проволоку), поэтому она сильно нагревается и горит ярко. Люминесцентные лампы очень разные: они пропускают электричество через газ, чтобы сделать невидимый ультрафиолетовый свет, который преобразуется в свет, который мы можем видеть (видимый свет), когда он проходит через белое внутреннее покрытие стеклянной трубки лампы, заставляя ее ярко светиться (или флуоресценция).
Фото: прикрепление ксеноновой лампы-вспышки к плавающему маркеру. Фото Джермейна М. Раллифорда любезно предоставлено ВМС США.
Как и неоновые лампы, ксеноновые лампы являются примерами дуговые лампы . Дуговая лампа немного похожа на небольшую вспышку молнии, возникающую при очень контролируемом условия внутри стеклянной трубки заполнен газом под очень низким или очень высоким давлением (в зависимости от типа лампы). На двух концах трубки есть металлические контакты, называемые электродами, подключаемые к источнику высокого напряжения.
Откуда свет? При включении питания газ атомы внезапно оказываются под невероятной электрической силой и разделить на более мелкие части. Это называется ионизацией (или ионизацией газа). Сломанные части атомов (положительно заряженные ионов и отрицательно заряженные электроны) затем падают внутрь. в противоположных направлениях вдоль трубки, при этом электроны устремляются к положительному электроду, а ионы — в обратном направлении, образуя электрический ток.Заряженные ионы врезаются в нейтральные атомы и в электроды, испускание энергии в виде вспышки света, называемой дугой который эффективно преодолевает зазор между электродами — как молния. Это пример электрического разряда, поэтому лампы его также называют Газоразрядные лампы . Больше света излучают сами электроды, которые при этом становятся невероятно горячими и ярко горят. Типичные температуры превышают 3000 ° C или 5400 ° F, поэтому электроды обычно изготавливаются из вольфрама, металла с самой высокой температурой плавления (приблизительно 3400 ° C или 6200 ° F).
Цвет света зависит от атомной структуры используемого газа (мы объясняем это более подробно в нашей статье о неоновых лампах). В неоновой лампе излучаемый свет красный; в ртутной лампе это более холодный и голубой свет; в ксеноновой лампе это намного более белый свет, чем естественный дневной свет (солнечный свет). В ртутно-ксеноновых лампах ксенон и ртуть работают вместе, обеспечивая более равномерное освещение. световой спектр в более широком диапазоне длин волн.
Иллюстрация: Как три разных типа дуговых ламп производят свет трех разных цветов (модели длин волн).Ртуть излучает более синий свет (более короткие длины волн) и немного невидимого ультрафиолета, в то время как ксенон дает более естественный и даже видимый свет (и довольно много невидимого инфракрасного). Как и следовало ожидать, ртутно-ксеноновые лампы представляют собой компромисс, сбалансированный в более широком диапазоне длин волн.
Кто изобрел дуговые лампы?
Фото: Базовая концепция дуговой лампы. Электрический разряд проходит между двумя угольными электродами, испуская свет.
Строго говоря, мы используем термин дуговая лампа для обозначения одного, определенного типа дуговая лампа с угольными электродами и воздухом между ними.До того, как Эдисон, Свон и их современники усовершенствовали лампы накаливания, такие дуговые лампы были действительно единственным типом электрического света в наличии. Они были изобретены в 1807 году (примерно за 70 лет до того, как Эдисон усовершенствовал свою лампу) британским химиком. Сэр Хэмфри Дэви (1778–1829).
Дэви обнаружил, что он может зажечь электрический свет, подключив два угольных электрода (немного похожих на карандаши) к высоковольтному источнику питания. Первоначально он держал электроды касающимися друг друга. Постепенно, раздвигая их, он обнаружил дугообразный луч света, перекрывающий промежуток между ними — отсюда и название «дуговые» лампы.Дуговые лампы были не очень практичными: они требовали сильный электрический ток заставлял их работать, а высокая температура дуги быстро выжигала угольные электроды в воздух. «Огромный» электрический ток — это не преувеличение: Дэви пришлось использовать батарею с 2000 отдельными элементами, чтобы получить дугу в 10 см (4 дюйма).
Современные лампы накаливания, появившиеся в результате двух усовершенствований дуговых ламп. Воздушный зазор был заменен на нить накала, поэтому можно использовать более низкие напряжения и токи. Вся лампа также была запечатана внутри стеклянной колбы, наполненной благородным газ, чтобы нить накала не сгорела в кислороде воздуха.Благодаря этому лампа прослужила намного дольше.
Рекламные ссылкиКакие бывают ксеноновые лампы?
Ксеноновые лампы бывают двух разных типов: постоянно светящиеся и мигающие.
Ксеноновые лампы-вспышки
Фото: вот очень маленькая ксеноновая лампа-вспышка внутри цифрового камера. Черный и красный провода соединяют два электрода на противоположных концах лампы с большим электролитическим проводом. конденсатор (это черный цилиндр, который вы можете увидеть в верхнем левом углу фотографии).Объектив камеры — это черный кружок под вспышкой.
В ксеноновых фотовспышках свет буквально представляет собой вспышку: он длится все, что угодно от микросекунда (одна миллионная секунды) примерно до двадцатой секунды (нет никакой реальной необходимости в том, чтобы он длился дольше, так как это занимает столько времени, чтобы сделать фотографию) и это примерно в 10–100 раз ярче, чем свет от обычной лампы накаливания. Один из способов получить такую яркую вспышку — использовать источник питания очень высокого напряжения, но это обычно не доступно в таком маленьком и портативном устройстве, как фотоаппарат.Вместо этого в камерах используется большой конденсатор (устройство для временного хранения электроэнергии). Его задача — создать высоковольтный заряд, достаточно большой, чтобы вызвать разряд в лампе-вспышке, используя только маленькие батарейки низкого напряжения камеры. На это нужно время, поэтому часто приходится ждать несколько секунд, чтобы сделать снимок со вспышкой. Как только сработала вспышка, ксенон в трубке возвращается. в исходное непроводящее состояние. Если вы хотите сделать еще одну фотографию со вспышкой, вам нужно подождать, пока конденсатор снова зарядится, чтобы весь процесс можно было повторить.
Фотовспышки, которые работают таким образом, были изобретены в 1931 году американским инженером-электриком и фотографом Гарольдом Э. Эдгертоном (1903–1990), которому в 1944 году был выдан патент США 2 358 796 на эту идею. В этом патенте он объяснил, как возникает высокое напряжение:
«… вызывает ионизацию газа в лампе-вспышке, создание проводящего пути через вспышку лампа, позволяющая [конденсатору] разрядиться через это. Возникающая высоковольтная пусковая искра через фонарик даст очень яркая вспышка с очень короткой выдержкой продолжительность.Время, прошедшее между закрытием кнопочный переключатель и вспышка света от лампы-вспышки очень кратко. Следовательно, возможно произвести эту очень яркую вспышку света в любой желаемый момент для фотографировать. Когда [конденсатор] полностью разряжен, лампа-вспышка гаснет, и цикл готов к повторению ».
Иллюстрация: Как работала лампа-вспышка Гарольда Эдгертона. Для простоты я только что выбрал здесь несколько ключевых компонентов.Стеклянная лампа (красная слева, 92) окружена полированным отражателем, чтобы сосредоточить свет на снимаемом предмете (серый, слева, 25). Он содержит ксеноновую лампу-вспышку (желтый, 18), активируемую электродами (зеленый, 94), срабатывающую от вакуумной лампы (фиолетовый, 1) и питающуюся от конденсатора (синий, средний, 11), о чем предположил Эдгертон. 28 мкФ заряжены примерно до 2000 вольт. Лампа-вспышка может питаться либо от традиционной розетки (бирюзовый, справа, 71), либо от переносного аккумулятора (темно-зеленый, внизу, 69).Они подаются на трансформатор (оранжевый, 45), который вырабатывает высокое напряжение, необходимое для зарядки конденсатора. Лампа может включаться автоматически затвором камеры (серый, левый, 66) или вручную нажатием кнопки справа (51). Иллюстрация из патента США 2 358 796: фотография со вспышкой, сделанная Гарольдом Эдгертоном, любезно предоставлена Управлением по патентам и товарным знакам США.
Ксеноновые лампы прочие
Другие виды ксеноновых ламп больше похожи на неоновые лампы. и постоянно излучают меньшее количество света.Вместо того, чтобы пройти огромное количество электричества через газ очень короткое время для производства внезапная «дуга» света, они используют меньшее, более стабильное напряжение, чтобы производят постоянный разряд яркого света. Лампы для кинопроекторов и маяковые лампы работать таким образом.
Ксеноновые фары HID
Xenon HID (высокоинтенсивный разряд) в фарах используются относительно небольшие лампы с крошечным дуговым зазором между электродами (всего 2 мм или 0,1 дюйма). Изобретенные Philips в начале 1990-х годов, они утверждают, что «на 50 процентов больше света на дороге». производят как более белый, так и более яркий свет, чем стандартные фары.HID-фонари также более эффективны, производя больше света от лампочки с меньшей мощностью. Поскольку они меньше, они позволяют дизайнерам больше гибкости при стилизации передняя часть автомобиля более аэродинамична, что может привести к гораздо большей экономии топлива. Что касается недостатков, они действительно излучают ультрафиолетовое излучение, и им нужны встроенные фильтры, чтобы предотвратить это. повреждение компонентов лампы. Как и люминесцентные лампы, HID-лампы также нуждаются в устройстве. называется балластом , компактной электронной схемой, обеспечивающей высокий пуск напряжение для создания начальной дуги в лампе, затем регулирует ток до после этого поддерживайте постоянную яркость дуги.
К сожалению, яркие фары, которые подходят вам, могут не так хорошо работать с другими водителями, если они вызывают ослепление и блики. Вот почему СПРЯТАННЫЕ фонари разрешены не во всех странах / штатах. В некоторых странах они легальны только если они установлены правильно (например, как «оригинальное оборудование» производителем автомобиля), не дооснащены (как дополнительный комплект), и если они «самовыравнивающиеся» (что означает, что они автоматически регулируются для компенсации неровностей, чтобы они продолжали указывать на дорогу).
Изображение: Типичная ксеноновая HID-фара, разработанная General Electric в начале 1990-х годов. 1) Трубка из кварца или плавленого кварца; 2,3) суженные части трубки, полученные нагреванием и поверхностным натяжением; 4,5) стержневые вольфрамовые электроды; 6,7) Молибденовые свинцы. Трубка содержит смесь ртути, галогенидов металлов и газообразного ксенона, а зазор между электродами составляет примерно 2–3 мм. Изображение, любезно предоставленное Управлением по патентам и товарным знакам США, из патента США 5,121,034: Акустический резонанс работы ксенон-металлогалогенных ламп.
Что вообще такое ксенон?
Иллюстрация: Периодическая таблица химических элементов, показывающая положение ксенона. Обратите внимание, как все заканчивается справа с благородными газами и ближе к низу группы 18. Это говорит о том, что атомы ксенона относительно тяжелые, вот почему ксенон тяжелее воздуха.
Вы слышали о неоне? Ксенон аналогичный. Гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радон — химические элементы из части Периодическая таблица, которую мы называем благородных газов (когда-то их называли «инертными газами», потому что они на самом деле не так хорошо реагируют с другими элементами).Если вы вспомните школьную химию, благородные газы — это элементы в крайнем правом столбце.
На что похож ксенон? У него нет цвета, вкуса или запаха, но он присутствует в воздухе вокруг нас в крошечных мельчайших подробностях. количества — примерно одна молекула ксенона на каждые 20 миллионов молекул других газов. Ксенон атомы имеют атомный номер 54 (намного тяжелее, чем атомы кислорода или азота), поэтому газообразный ксенон примерно в 4½ раза тяжелее воздуха: если вы ищете ксенон, смотрите ближе к земле! Ксенон — это газ на Земле, потому что он плавится примерно при −111 ° C (−168 ° F) и кипит при −107 ° C (−161 ° F).
Кто открыл ксенон?
Большинство благородных газов, включая ксенон, были обнаружены шотландским химиком. Сэр Уильям Рамзи (1852–1916), получивший Нобелевскую премию по химии в 1904 году за свою работу. В соответствии с Шведская королевская академия наук, присудившая премию:
«Открытие совершенно новой группы элементов, из которых ни один представитель не был известен с какой-либо достоверностью, является чем-то совершенно уникальным в истории химии, поскольку по сути является достижением в науке особого значения.Тем более примечательным является этот прогресс, когда мы вспоминаем, что все эти элементы являются компонентами атмосферы Земли, и что, хотя они, очевидно, настолько доступны для научных исследований, они так долго сбивали с толку выдающихся ученых … »
Цитата из выступления профессора Я.Э. Седерблома, президента Шведской королевской академии наук, 10 декабря 1904 года.
Фото: экспериментальная ксеноновая газоразрядная трубка, использованная сэром Уильямом Рамзи.Фото любезно предоставлено Национальным институтом стандартов и технологий цифровых коллекций, Гейтерсбург, Мэриленд 20899.
Фото: «Хммм, может, ксенон все-таки не такой уж безреактивный?» Это то, что химики Джон Мальм, Генри Селиг и Говард Клаассен из Аргоннской национальной лаборатории, завершившейся в октябре 1962 года, когда они успешно произвели эти сверкающие квадратные кристаллы тетрафторида ксенона — первого простого искусственного соединения ксенона, когда-либо произведенного. Одной из любимых шуток Мальма было то, что химики развешивали свои лабораторные халаты в тот день, когда кто-нибудь обнаруживал твердое соединение благородного газа — именно этого он и его коллеги добились.Фото любезно предоставлено Аргоннской национальной лабораторией, опубликовано на Flickr. под лицензией Creative Commons.
Подробнее
- Ксенон: факты и цифры из периодической таблицы онлайн Королевского химического общества.
- Xenon: вводный видеоролик Школы химии Ноттингемского университета, посвященный Нил Бартлетт, химик-новатор, доказавший, что благородные газы обладают большей реакционной способностью, чем когда-то считалось возможным.
- Записная книжка сэра Уильяма Рамзи: Как невинно выглядящая лабораторная тетрадь помогла изменить наш мир.
Узнать больше
На этом сайте
Книги
Для читателей постарше
- Галогены и благородные газы Моники Халка и Брайана Нордстрома. Информационная база / Факты в файле, 2010. Обзор на 157 страницах, подходящий для подростков и взрослых. Включает короткую (10-страничную) главу о криптоне и ксеноне.
- Chemical Achievers: человеческое лицо химических наук Мэри Эллен Боуден. Фонд химического наследия, 1997 г.Человеческие истории, лежащие в основе великих химических открытий, включая работу Уильяма Рамзи по благородным газам.
Для младших читателей
- Благородные газы Адама Фурганга. Rosen Group, 2010. Простое 48-страничное руководство по гелию, неону, аргону, криптону, ксенону и радону для детей 9–12 лет.
- Благородные газы Йенса Томаса. Benchmark Books, 2002. Более короткая книга, описывающая свойства благородных газов, способы их получения и их использование в освещении, медицине и других местах.
Статьи
Патенты
- Патент США 5,884,104: Компактная вспышка для фотоаппарата Скотта Б. Чейза и Карла Ф. Лейдига, Eastman Kodak Co, 16 марта 1999 г. Типичная вспышка современного фотоаппарата.
- Патент США 5,121,034: Акустический резонанс работы ксенон-металлогалогенных ламп, Гэри Р. Аллен и др., General Electric, 9 июня 1992 г. Ранний патент, охватывающий HID в автомобильных фарах.
- Патент США 47: Цепь балласта для металлогалогенной лампы Джозефа М.Эллисон и др., General Electric, 27 февраля 1990 г. Это тесно связанный патент, в котором исследуется конструкция балласта.
- Патент США 2 358 796: Фотография со вспышкой, сделанная Гарольдом Юджином Эдгертоном, 26 сентября 1944 г. Оригинальный патент Эдгертона на вспышку.
Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты
статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.
Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2009, 2021. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.
Следуйте за нами
Сохранить или поделиться этой страницей
Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:
Цитировать эту страницу
Вудфорд, Крис. (2009/2021) Ксеноновые лампы и дуговые лампы. Получено с https://www.explainthatstuff.com/how-xenon-lamps-work.html. [Доступ (укажите дату здесь)]
Больше на нашем сайте …
Ксеноновые (Xe) короткодуговые лампы — Лампы и источники — Аксессуары для источников света — Источники света — Продукты
Ксеноновая (Xe) дуговая лампаSciencetech также предлагает полную линейку источников света с ксеноновой дуговой лампой.Полный источник света ксеноновой дуговой лампы обычно включает в себя лампу, установленную в корпусе с конденсирующей / соединительной оптикой, источник питания и все необходимые кабели и оборудование. Нажмите, чтобы узнать больше о наших источниках света для ксеноновых дуговых ламп
Эта лампа Xe мощностью 150 Вт рекомендуется только для модели имитатора солнечной энергии Sciencetch SS150.Это специально …
638,00 долларов США
Дуговая лампа Xe мощностью 1600 Вт подходит для всех областей применения. Положения горения: вертикальные, горизонтальные Диаметр: 52.0 …
1 620 долларов США
Эта конструкция корпуса лампы оптимизирована для ксеноновых дуговых ламп мощностью 300 Вт. Он оснащен быстрым параболическим отражателем fo…
1 654 доллара США
Ксеноновая лампа с короткой дугой мощностью 300 Вт с колбой из плавленого кварцевого стекла.Обращаем ваше внимание на то, что данную лампу производят …
1350 долларов США
Замена лампы дуговой ксеноновой лампы мощностью 3000 Вт (3 кВт).
1 650 долларов США
Сменная ксеноновая лампа с короткой дугой 300 Вт.
960 долларов США.00
Сменная «сверхтихая» дуговая лампа мощностью 300 Вт.
1 103 доллара США
Это одна из стандартных ксеноновых ламп, рекомендованных для источника питания модели 500-500.Хотя он оценивается в …
622 долларов США
Ксеноновые и галогенные лампы
Каждый раз, когда ты оборачиваешься, встречаешь другую машину с ксеноновыми фарами.Но какие они? И почему они считаются лучше стандартных галогенных фар?
Продолжайте читать, чтобы узнать, что такое галогенные и ксеноновые фары и как они работают. Кроме того, какой тип лучше всего подходит для вашей машины?
Что такое галогенные фары?
Галогенные фары сегодня можно найти примерно на 80% автомобилей на дорогах, что делает их наиболее распространенным типом фар из имеющихся в настоящее время. У них много преимуществ: они дешевы в производстве, легко заменяются, излучают яркий желто-белый свет и служат до 1000 часов.
Как они работают?
Галогенная фара состоит из тонкой вольфрамовой нити, окруженной газообразным галогеном, в капсуле из стеклянной нити, которая чрезвычайно устойчива к высоким температурам. Он работает, посылая электричество через вольфрамовую нить внутри стеклянной капсулы. Электрический ток нагревает вольфрам примерно до 2500 ° C, и он начинает светиться (процесс накаливания). В лампе используется инертный газ и небольшое количество галогена, например йода или брома.
Что такое ксеноновые (HID) фары?
Ксеноновые фары более популярны на дорогих автомобилях последнего десятилетия, где они имеют стильный внешний вид премиум-класса. Ксеноновые фары, также известные как газоразрядные лампы высокой интенсивности (HID), излучают бело-голубой свет, примерно в два-три раза ярче, чем галогеновые, служат примерно 2500 часов и являются энергоэффективными.
Как они работают?
Ксеноновая (HID) лампа представляет собой прозрачный кварцевый корпус с вольфрамовыми электродами на каждом конце, заполненный смесью газов.Свет работает в три этапа:
1. Зажигание. Импульс высокого напряжения создает искру, которая ионизирует газ ксенон и создает соединение тока между электродами.
2. Нагревается. Температура быстро повышается, ионизируя газовую смесь, снижая сопротивление между двумя электродами.
3. Яркий свет. Балласт переключается на непрерывную работу с постоянной подачей электроэнергии, поэтому свет не гаснет. Балласт — это конденсатор, который создает и регулирует высокое напряжение, необходимое для работы ксеноновых ламп.
Ксенон используется только во время запуска, чтобы дать мгновенный свет, в то время как другие газы все еще нагреваются до своей рабочей температуры. Даже в этом случае для полного включения света может потребоваться несколько секунд.
Ксеноновые и галогенные фары
Теперь, когда мы рассмотрели основы, пришло время спросить: какой тип фар лучше всего? И почему?
- Энергоэффективность
По сравнению с ксеноновыми фарами галогенные фары требуют меньше энергии для запуска, но больше энергии для продолжения работы.Они также выделяют большое количество тепла, которое тратится впустую. Поскольку в ксеноновом освещении в качестве источника энергии используется газ, для генерации света требуется меньше электроэнергии. Но, несмотря на то, что ксеноновые фары немного более энергоэффективны, их количество довольно мало, и вы, вероятно, не заметите большой разницы. - Срок службы
Ксеноновые фары служат намного дольше галогенных — от 2000 до 2500 часов для ксеноновых фар по сравнению с 400 до 1000 часов для галогенных. - Стоимость
В целом галогенные фары дешевле ксеноновых в производстве, покупке, установке и ремонте. - Цвет
Генерируемый цвет также отличается. Ксеноновые фары имеют цветовую температуру 4000–6000 К, что соответствует яркому бело-голубому свету, похожему на естественный дневной свет, а галогенные фары имеют цветовую температуру 3200–5000 К, т.е. более теплый желто-белый свет. - Освещение
Ксеноновые фары более чем в два раза ярче галогенных: около 3000 люмен и около 90 мкд / м 2 по сравнению с 1400 люмен и около 30 мкд / м 2 для галогенных фар.Разница в люменах объясняет, почему галогенные фары не освещают дорогу так же полно, как ксеноновые фары. Однако ксеноновые фары менее эффективны в условиях тумана по сравнению с галогенными фарами.
- Установка
Установить галогенные фары несложно, они просто встанут на место со щелчком. Ксеноновые фары требуют балласта, что немного усложняет установку. При установке ксеноновых ламп вам понадобится обязательный омыватель света, так как грязь на световом модуле может быть опасна для водителей, идущих с противоположной стороны. - Конструкция
Хотя оба типа фар достаточно прочные, важно соблюдать осторожность при обращении с галогенными фарами. Прикосновение к галогенной лампе голыми руками может привести к попаданию смазки на лампу, ослаблению ее и ее поломке. Кроме того, поскольку галогенные фары содержат газ под высоким давлением, рекомендуется иметь какой-нибудь щит на случай, если они укрываются. Некоторые версии ксеноновых фар содержат токсичные вещества, например металлическую ртуть, которая в случае поломки негативно сказывается на нашем здоровье. - Безопасность против бликов
Исследования показывают, что водители быстрее и точнее реагируют на ситуацию на дороге, если у них хорошие ксеноновые фары по сравнению с галогенными. Это означает, что ксеноновые фары помогают повысить безопасность дорожного движения. Однако, поскольку ксеноновые фары ярче, они потенциально могут ослепить других водителей. По этой причине важно использовать ваш автоматический регулятор выравнивания луча и установку омывателя светового модуля. - Время включения
Галогенные фары включаются на полную мощность, как только вы включаете фары.С другой стороны, ксеноновым фарам требуется несколько секунд, чтобы прогреться, чтобы достичь полной яркости. Во время этого периода пуска фара использует ксенон для получения света. Как только нить нагревается до рабочей температуры, используются другие газы.
Ксеноновая лампа — обзор
7.4 ИЗЛУЧЕНИЕ: ПОДАЧА, МОНИТОРИНГ И КОНТРОЛЬ
Система доставки и контроля излучения в современном устройстве с ксеноновой лампой состоит из лампы, светомонитора и микропроцессора.На рисунке 7.30 показана ксеноновая лампа с комплектом фильтров. Лампа на рис. 7.30 — это лампа с водяным охлаждением, которая широко используется в Weather-Ometer. Обычно в устройстве используется одна или несколько ламп (например, Xenotest Beta LM использует 3 лампы). Лампы также могут охлаждаться воздухом, как в Xenotest.
Рисунок 7.30. Ксеноновая лампа с фильтрами.
Предоставлено Atlas Material Testing Solutions.На рис. 7.31 показана лампа, собранная внутри камеры. Справа виден конический элемент светового монитора.Прежде чем попасть на фотоприемник, свет проходит через фильтр. Используются несколько типов радиационных фильтров, включая 340, 300-400, 420 нм и контроль люкс. В зависимости от выбора фильтра прибор управляется определенной длиной волны или ее диапазоном. В Северной Америке более популярен контроль прибора на длине волны 340 нм, в отличие от Европы, где наиболее часто используется диапазон 300-400 нм. Фотодетектор измеряет энергию входящего излучения и отправляет сигнал на микропроцессор, который выполняет необходимые настройки регулятора мощности.
Рисунок 7.31. Ксеноновая лампа вмонтирована в камеру и световой монитор.
Предоставлено Atlas Material Testing Solutions.В Xenotest, оснащенном мультисенсором (рис. 7.32), УФ-излучение измеряется на длине волны 300-400 нм. Мультисенсор устанавливается непосредственно на штативе для образцов (рис. 7.33). В небольших настольных устройствах, таких как Suntest, освещенность измеряется датчиком освещенности, называемым XenoCal, который можно вручную регулировать с помощью ручки управления. XenoCal измеряет освещенность либо в УФ (300–400 нм), либо в глобальном (300–800 нм) диапазоне.Данные измерений можно отправить на компьютер.
Рисунок 7.32. Мультисенсор Xenosensiv (XSV) для измерения УФ.
Предоставлено Atlas Material Testing Solutions.Рисунок 7.33. Xenosensiv (XSV) установлен на штативе с экспонированными образцами в Xenotest Beta LM.
Предоставлено Atlas Material Testing Solutions.Плановая ротация и замена люминесцентных ламп являются наиболее распространенной практикой при обслуживании люминесцентных устройств. Технически возможно использовать балласт (пусковое устройство и устройство ограничения тока), который обеспечивает переменную мощность для регулировки освещенности, но это сокращает срок службы лампы и требует ламп, для которых спектр излучения не изменяется при изменении входной мощности.Добавление таких функций изменяет концепцию этих устройств, которые были разработаны как недорогие устройства для проверки. Теперь некоторые флуоресцентные устройства оснащены измерителем освещенности, например, солнечной освещенностью глаза, производимой Q-Lab (модели QUV / se и QUV / spray). Аналогичный УФ-контроллер также используется в настольной ксеноновой дуге Q-Lab (Q-Sun Xe-1) и автономной ксеноновой дуге (Q-Sun Xe-2 и Q-Sun Xe-3). Атлас UVTest Fluorescent обеспечивает контроль температуры и калибратор освещенности. Освещенность регулируется диммирующим балластом.
Равномерность распределения света — важный фактор в получении воспроизводимых результатов. Устройства с вращающейся стойкой, измерения в реальном времени, контроля освещенности — самые надежные и точные инструменты. 27 Благодаря высокой воспроизводимости данные могут быть получены быстрее, для этого требуется меньше копий образцов, а стоимость тестирования снижается. 27
Разработана технология калибровки погодного оборудования, позволяющая проводить калибровку, мониторинг и контроль полного спектра. 28 В случае калибровки устанавливается калибровочная лампа, погодное оборудование работает на фиксированном уровне мощности, собирается и сохраняется полный спектр распределения мощности, данные сравниваются с результатами аналогичного испытания на эталонном оборудовании, определяя коэффициент отклика системы, используемый для калибровки погодоустойчивого устройства клиента. Мониторинг инструмента выполняется аналогично. 28
Часто радиацию необходимо контролировать на открытом воздухе, чтобы избежать чрезмерного облучения поверхности или чрезмерного повреждения некоторых чувствительных материалов или продуктов.Одно изобретение 29 касается мониторинга излучения для предотвращения чрезмерного облучения кожи человека. Он действует на основе изменения цвета разлагаемого под действием УФ-излучения вещества, которое используется в составе одежды. 29 Индикаторное устройство было разработано для определения степени старения пластмассового предмета, такого как защитная каска. 30 Индикаторное устройство, включающее разлагаемый пигмент, крепится к защитной каске и помогает определять временной интервал в соответствии с законодательством или другими нормативными актами. 30
Ксенон по сравнению с галогеном — LightUp
Большинство из нас не химики. Таким образом, такие термины, как «ксеноновое освещение» или «галогенные лампы», могут вызвать смутные образы Периодической таблицы или вернуться к туманным дням школьных уроков естествознания, но не более того. Одно можно сказать наверняка: эти научно-фантастические слова не похожи на обычные предметы домашнего обихода. Но многие из нас используют их каждый день.
Галогенные и ксеноновые лампы имеют множество преимуществ в качестве светильников для коммерческих или жилых помещений.Но как выбрать между ними? Читайте дальше, чтобы сравнить плюсы и минусы галогенных и ксеноновых ламп.
Чтобы разобраться в нюансах использования ксеноновых и галогенных лампочек, давайте сначала рассмотрим основы:
Ксеноновые и галогенные лампы относятся к типам ламп накаливания. У них есть тонкая вольфрамовая нить внутри стеклянной оболочки, и когда через нее проходит электричество, она нагревается до тех пор, пока нить накаливания не станет раскаленным добела и испускает свет.
Ксеноновые и галогенные лампы получили свои названия от видов газов, добавляемых в стеклянную оболочку лампочки.
Зачем доливать газ? Что ж, у обычных ламп накаливания внутри оболочки есть вакуум, потому что воздух окисляет светящийся вольфрам. Инертный газ, например ксенон или галоген, замедляет этот процесс, продлевая срок службы лампочки. Большие молекулы газа отклоняют молекулы вольфрама; замедляя скорость их испарения и продлевая срок службы нити.
Теперь, когда мы установили основы, давайте обсудим, чем отличаются ксеноновые и галогенные лампы накаливания.
Газы
Галоген — это одновалентный элемент Периодической таблицы, который легко образует отрицательные ионы.Таких галогенов 5: фтор, хлор, бром, йод и астат, но в лампах используются только йод и бром. В галогенной лампочке нить накала изнашивается, со временем выделяя атомы вольфрама. Эти отброшенные атомы объединяются с молекулами газообразного галогена в лампе, образуя галогенид вольфрама, который затем повторно осаждается на нити накала. Это продлевает срок службы лампы и предотвращает почернение.
Ксенон — один из благородных газов Периодической таблицы Менделеева, не имеющий запаха и цвета.Он работает во многом так же, как галогеновые газы, замедляя испарение нити, но он также производит ярко-белый свет при воздействии электричества. Ксенон — более дорогой материал, чем любой из галогенов.
КПД
И ксеноновая, и галогенная лампы более эффективны, чем обычные лампы накаливания, но между ними есть существенное несоответствие.
Стандартный срок службы галогенной лампы составляет около 2000 часов, что примерно в 2 раза больше, чем у стандартных ламп накаливания.В среднем они дают 10-35 люмен на ватт, в то время как лампа накаливания дает только 8-24. Одно замечание: галогенные лампы производят больше тепла, чем любой другой источник света, и большая часть потребляемой ими энергии выделяется в виде тепла. Если вы выберете для освещения комнаты только галогенные лампы, возможно, вам придется компенсировать это тепло с помощью кондиционера.
Типичный номинальный срок службы ксеноновой лампы составляет около 10 000 часов, что в 5 раз дольше, чем у средней галогенной лампы. Поскольку газ ксенон светится при возбуждении электричеством, для достижения того же светового потока требуется меньше энергии.Ксенон также требует меньше тепла для получения света, поэтому вам не нужно беспокоиться о таких высоких счетах за электроэнергию.
Чувствительность
Ни для кого не секрет, что галогенные лампы сильно нагреваются, а это значит, что они подходят не для всех областей применения. Они могут повредить чувствительные произведения искусства или дисплеи из-за их высоких температур и УФ-излучения и могут быть потенциально опасными при использовании для освещения интенсивного движения или закрытых помещений, таких как кухонные шкафы.
Сами галогенные лампочки тоже довольно хрупкие.Не рекомендуется прикасаться к ним голыми руками, даже когда они остынут. Масло, которое ваши руки оставляют на стекле, со временем нагреется и может вызвать дисбаланс, что приведет к разрыву лампочки.
Ксеноновые лампы не выделяют столько тепла и излучают минимальное количество ультрафиолетовых лучей. Это означает, что их безопаснее использовать в нестабильных приложениях с высокой посещаемостью. Кроме того, они намного более долговечны — масло не влияет на их работу, и они могут выдерживать даже нестабильное напряжение.
Цвет
И галогенные, и ксеноновые лампы имеют идеальный индекс цветопередачи (индекс цветопередачи), равный 100.Это означает, что они оба очень точно передают цвета.
Галогенные лампы излучают четкий белый свет, а ксеноновые лампы обеспечивают чуть более теплую цветовую температуру. Оба они холоднее обычных ламп накаливания.
Использует
Галогенные и ксеноновые лампы с приятными цветами и легким затемнением — отличный выбор для освещения вашего дома или здания.
Галогенные светильники можно использовать в качестве акцентных светильников, светильников для дисплеев и встраиваемых даунлайтов, и это лишь некоторые из них.Пока область использования довольно спокойная, их производительность весьма приятна.
Начнем с того, что ксеноновые лампы идеально подходят для освещения под шкафами, рабочего освещения, освещения ниши, а также для акцентного освещения.
Заменить галогенные фары на ксеноновые или наоборот несложно, помните следующее:
- Лампы должны иметь одинаковую мощность и напряжение.
- Лампы должны иметь однотипное основание (двупольное, клиновое, фестонное и т. Д.).)
- Стеклянные колпаки ламп должны быть одинаковой формы и размера.
Список литературы
- Галогенные лампы — Узнайте больше о том, как работают галогенные лампы, их жизненном цикле, свойствах и правильном использовании.
- Галогенная лампа — Узнайте об истории, функциях, плюсах и минусах галогенной лампы.
- Использование статьи ccmr.cornell.edu — Эта страница предлагает краткий ответ на вопрос: почему галогенные лампы горят дольше, чем стандартные лампы накаливания?
- Источники света: объяснение галогенов — дизайнер по свету Джеймс Беделл описывает работу галогенной лампы и дает советы о том, как и где ее использовать.
- Галогены — Узнайте больше о галогенном семействе химических элементов.
- Ксеноновые лампы накаливания — освежите основные истины о газовых лампах и узнайте, почему ксеноновые лампы так хорошо работают.
- The Element Xenon — Ознакомьтесь с историей, использованием и свойствами элемента xenon.
Интернет-кампус ZEISS Microscopy | Ксеноновые дуговые лампы
Введение
Ксеноновые и ртутные плазменные лампы с короткой дугой демонстрируют наивысшую яркость и яркость среди всех постоянно работающих источников света и очень близко подходят к идеальной модели точечного источника света.В отличие от источников освещения, содержащих ртуть и галогениды металлов, ксеноновая дуговая лампа отличается тем, что дает в значительной степени непрерывный и однородный спектр во всей видимой области спектра. Поскольку профиль излучения ксеноновой лампы имеет цветовую температуру примерно 6000 К (близкую к температуре солнечного света) и не имеет заметных линий излучения, этот источник освещения более предпочтителен, чем ртутные дуговые лампы, для многих применений в количественной флуоресцентной микроскопии. Фактически, в сине-зеленой (от 440 до 540 нанометров) и красной (от 685 до 700 нанометров) областях спектра ксеноновая дуговая лампа мощностью 75 Вт ярче, чем сопоставимая ртутная лампа мощностью 100 Вт ( HBO 100).Подобно ртутным лампам, ксеноновые дуговые лампы обычно обозначаются с использованием зарегистрированного товарного знака как лампы XBO ( X для Xe или ксенон; B — символ яркости; O для принудительного охлаждения) и были представлен научному сообществу в конце 1940-х гг. Популярная XBO 75 (75-ваттная ксеноновая дуговая лампа) более стабильна и имеет более длительный срок службы, чем аналогичная ртутная лампа HBO 100, но излучение видимого света составляет лишь около 25 процентов от общей светоотдачи, причем большая часть энергия попадает в менее полезную инфракрасную область спектра.Примерно 70 процентов выходной мощности ксеноновой дуговой лампы происходит на длинах волн более 700 нанометров, в то время как менее 5 процентов выходной мощности составляют волны с длиной волны менее 400 нанометров. Чрезвычайно высокое давление ксеноновых ламп во время работы (от 40 до 60 атмосфер) расширяет спектральные линии, что дает гораздо более равномерно распределенное возбуждение флуорофоров по сравнению с узкими и дискретными линиями излучения ртутных ламп. Таким образом, ксеноновая дуговая лампа больше подходит для строгих применений, требующих одновременного возбуждения нескольких флуорофоров в широком диапазоне длин волн в аналитической флуоресцентной микроскопии.
Несмотря на то, что ксеноновые лампы излучают широкополосное, почти непрерывное излучение, имеющее цветовую температуру, приближающуюся к солнечному свету в видимых длинах волн (часто обозначаемое как белый свет ), они демонстрируют сложный линейчатый спектр в области от 750 до 1000 нанометров в ближнем диапазоне. инфракрасный спектр (см. рисунок 1). Кроме того, несколько линий с более низкой энергией существуют около 475 нанометров в видимой области. В диапазоне от 400 до 700 нанометров примерно 85 процентов всей энергии, излучаемой ксеноновой лампой, приходится на континуум, тогда как около 15 процентов приходится на линейчатый спектр.Спектральный выход (цветовая температура) ксеноновой лампы не изменяется по мере старения устройства (даже до конечной точки срока службы), и, в отличие от ртутных дуговых ламп, полный профиль излучения возникает мгновенно после зажигания. Выходная мощность ксеноновой лампы остается линейной в зависимости от приложенного тока и может регулироваться для специализированных приложений. Кроме того, спектральная яркость не изменяется при изменении тока лампы. Типичная лампа XBO 75 излучает световой поток примерно 15 люмен на ватт, но лампе требуется несколько минут после зажигания для достижения максимальной светоотдачи из-за того, что давление газа ксенона внутри лампы продолжает расти, пока не достигнет конечной рабочей температуры. и достигает теплового равновесия.
Максимальное распределение яркости рядом с катодом в области дуги ксеноновой лампы XBO 75 (часто называемой горячей точкой или плазменным шаром ) составляет приблизительно 0,3 x 0,5 миллиметра и может учитываться для всех практических целей. в оптической микроскопии — точечный источник света, который будет производить коллимированные пучки высокой интенсивности при правильном направлении через систему конденсирующих линз в фонаре. В большинстве применений флуоресцентной микроскопии свет, собранный от дуги ксеноновой лампы, отображается на точечном отверстии или задней апертуре объектива.Типичная контурная карта лампы XBO 75 показана на рисунке 2 (a), а распределение силы светового потока для той же лампы — на рисунке 2 (b). На контурной карте яркость дуги наиболее интенсивна на кончике катода и быстро спадает около анода. Картина интенсивности потока (рис. 2 (b)) по большей части демонстрирует превосходную симметрию вращения вокруг лампы, но затеняется электродами в областях, окружающих ноль и 180 на карте, где интенсивность резко падает.В ксеноновых дуговых лампах общий выход лампы составляет более 1000 нанометров в спектральной полосе, причем плазменная дуга и электроды составляют примерно половину общего излучения на каждый. Значительный вклад электродов обусловлен их большой площадью поверхности и высокими температурами. Большая часть излучения с более низкой длиной волны (фактически, видимый свет) исходит от плазменной дуги, тогда как электроды составляют большую часть инфракрасного излучения (более 700 нанометров). Диаграммы силы света и излучения, создаваемые дуговыми лампами, являются критическими элементами для инженеров при разработке оптики и стратегии охлаждения систем распределения света для приложений в оптической микроскопии.
Оптическая сила ксеноновых (XBO) дуговых ламп
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 ZEISS Filters 2 Semrock Filters
Стол 1
В таблице 1 представлены значения выходной оптической мощности типичного 75-ваттного источника света XBO после прохождения через оптическую цепь микроскопа и выбранные наборы флуоресцентных фильтров.Мощность (в милливатт / см 2 ) измерялась в фокальной плоскости объектива микроскопа (40-кратный сухой флюорит, числовая апертура = 0,85) с помощью радиометра на основе фотодиода. Для проецирования света через объектив в датчик радиометра использовалось либо зеркало с коэффициентом отражения более 95% от 350 до 800 нанометров, либо стандартный набор флуоресцентных фильтров. Потери пропускания света в системе освещения микроскопа могут варьироваться примерно от 50 до 99 процентов входной мощности, в зависимости от механизма связи источника света и количества фильтров, зеркал, призм и линз в оптической цепи.Например, для типичного инвертированного микроскопа исследовательского уровня, соединенного с лампой XBO на входном отверстии эпи-осветителя, менее 70 процентов света, выходящего из системы коллекторных линз, доступно для возбуждения флуорофоров, расположенных в фокусе объектива. самолет.
Ориентация ксеноновой лампы имеет решающее значение для правильной работы и долговечности. В тех лампах, которые предназначены для работы в вертикальном положении (до угла отклонения от оси до 30), анод расположен вверху, а катод — внизу, внизу лампы.Эта конфигурация осесимметрична и обеспечивает отличные характеристики дуги. Напротив, лампы, предназначенные для работы в горизонтальном положении (хотя они также могут работать и в вертикальном положении), создают дуги, требующие стабилизации, чтобы уменьшить преждевременный и ускоренный износ электродов. Горизонтальная работа лампы не обладает симметрией, присущей вертикальной работе лампы, хотя такая ориентация требуется для некоторых конструкций ламповых домиков. Стабилизация дуги в горизонтальных лампах легче всего достигается с помощью магнитов в форме стержней, установленных параллельно оси лампы непосредственно под колпаком.Магнитное поле тянет дугу вниз, повышая стабильность, которую можно точно настроить, изменяя расстояние между магнитом и огибающей. Изменение положения лампы путем поворота на 180 градусов в период полураспада лампы позволяет осаждению испаренного электродного материала более равномерно распределяться по внутренним стенкам оболочки. Следует отметить, что разумным выбором является использование вертикальной ориентации ксеноновых ламп, когда это возможно, в конфигурациях флуоресцентной микроскопии.
Срок службы ксеноновой дуговой лампы в первую очередь определяется уменьшением светового потока, которое происходит в результате испарения вольфрама, который со временем откладывается на внутренней стенке колбы. Распад кончика катода и эффекты соляризации ультрафиолетового излучения на кварцевой оболочке также способствуют старению лампы, а также стабильности. Частые зажигания лампы ускоряют износ электродов и приводят к преждевременному почерневанию оболочки. Затемнение постепенно снижает светоотдачу и сдвигает спектральные характеристики в сторону более низкой цветовой температуры.Почернение лампы, которое увеличивает рабочую температуру оболочки из-за поглощения энергии излучаемого света, происходит медленно на ранних стадиях срока службы лампы, но быстро увеличивается на более поздних стадиях. К другим факторам, отрицательно влияющим на срок службы ксеноновой лампы, относятся перегрев, низкий ток, пульсации источника питания, неправильное положение горения, чрезмерный ток и неравномерное почернение оболочки. Средний срок службы лампы (рассчитанный производителями) основан на продолжительности горения приблизительно 30 минут для каждого случая воспламенения.Ксеноновая дуговая лампа, конструкция Ксеноновые дуговые лампы
изготавливаются со сферической или эллипсоидальной оболочкой из плавленого кварца, одного из немногих оптически прозрачных материалов, способных выдерживать чрезмерные тепловые нагрузки и высокое внутреннее давление, оказываемое на материалы, используемые при производстве этих ламп. Для большинства применений в оптической микроскопии кварцевый сплав, используемый в ксеноновых лампах, обычно легирован соединениями церия или диоксидом титана для поглощения ультрафиолетовых волн, которые служат для образования озона во время работы.Типичный плавленый кварц пропускает свет с длинами волн до 180 нанометров, тогда как легирование стекла ограничивает излучение лампы длинами волн выше 220 нанометров. Ксеноновые лампы, оборудованные для работы без озона, часто обозначаются кодом OFR для обозначения их класса. Подобно процессу изготовления ртутных ламп, кварц, используемый для колб ксеноновой лампы, изготавливается из высококачественных трубок, которые аккуратно формуются на токарном станке в готовую колбу с помощью технологий расширения воздуха.Во время работы кожух лампы может нагреваться до температур от 500 до 700 ° C, что требует жестких производственных допусков для минимизации риска взрыва.
Анод и катод электродов в ксеноновых дуговых лампах изготавливаются из кованого вольфрама или специальных вольфрамовых сплавов, легированных оксидом тория или соединениями бария, для уменьшения работы выхода и повышения эффективности электронной эмиссии. При производстве ксеноновых дуговых ламп используются только самые чистые сорта вольфрама.Высококачественный вольфрам имеет очень низкое давление пара и гарантирует, что электроды ксеноновой лампы способны выдерживать чрезвычайно высокие температуры дуги (более 2000 ° C для анода), возникающие во время работы, и помогает минимизировать накопление отложений на оболочке. Из-за сложности обработки электродов из вольфрама таких сортов высокой чистоты на протяжении всего процесса требуются керамические инструменты, чтобы избежать попадания загрязняющих веществ. После изготовления катод припаивается к молибденовому стержню или пластине для поддержки, но стержень анода состоит из твердого вольфрама, поскольку он подвергается гораздо более высоким температурам из-за постоянной бомбардировки электронами, испускаемыми катодом.Оба электрода проходят ультразвуковую очистку и термообработку для удаления остатков смазки и загрязнений перед тем, как вставить их в колбу лампы.
Конструкции катодов ксеноновой лампы уделялось значительное внимание, направленное на повышение стабильности дуги во время работы. В обычных лампах с вольфрамовыми электродами, легированными торием, точка излучения дуги на катоде периодически смещается из-за локализованных изменений в эмиссии электронов с поверхности, явление, известное как дуговой блуждание (см. Рисунок 3 (а)).Этот артефакт, который усиливается по мере износа наконечника, приводит к мгновенным колебаниям яркости лампы, называемым вспышкой , когда дуга перемещается в новую область на катоде (рис. 3 (b)). Флаттер дуги описывает быстрое боковое смещение столба дуги конвекционными токами, возникающими, когда газ ксенон нагревается дугой и охлаждается внутренними стенками оболочки (рис. 3 (c)). Кроме того, острые концы катодов, легированных торием, имеют тенденцию изнашиваться с большей скоростью по сравнению с катодами, изготовленными из современных сплавов на основе оксидов редкоземельных металлов.Лампы с усовершенствованной катодной технологией часто называют super-quiet и продемонстрировали высокую кратковременную стабильность дуги менее половины процента, а также сниженную скорость дрейфа менее 0,05 процента за час работы. Долгосрочный анализ работы катода с высокими характеристиками показывает, что износ значительно снижается, а смещение точки дуги в течение среднего срока службы лампы практически исключается. В результате, после того, как сверхтихая ксеноновая лампа изначально совмещена с другими элементами оптической системы микроскопа, обычно нет необходимости повторно регулировать положение в течение всего срока службы лампы.
На этапах герметизации сборки лампы катод и анод прикрепляются к полоскам очень тонкой молибденовой ленты с помощью ступенчатого уплотнения, которое компенсирует разницу теплового расширения между кварцевой трубкой и стержнями металлических электродов. Функциональное уплотнение создается путем термического сжатия кварцевой трубки с молибденовой фольгой на токарном станке, помещенном в вакуум для предотвращения окисления. Высокие температуры сжатия позволяют расплавленному кварцу сжиматься вокруг молибденовой фольги, образуя газонепроницаемое уплотнение.После герметизации электродов в корпусе кварцевой лампы и отжига сборки для снятия деформации в оболочку загружается газообразный ксенон высокой чистоты (99,999%) под давлением 10 атмосфер через заправочную трубку, прикрепленную к колбе оболочки. Затем лампу охлаждают жидким азотом для затвердевания газообразного ксенона и снимают заправочную трубку, чтобы полностью запечатать оболочку. После возврата к комнатной температуре готовая лампа находится под давлением, так как ксенон возвращается в газообразное состояние.
Заключительный этап процесса сборки ксеноновой лампы состоит из добавления никелированных латунных выводов, называемых наконечников или оснований , к каждому концу лампы.Наконечники, которые должны выдерживать температуру до 300 C, служат двойной функции, действуя как электрические соединения с источником питания, а также как механическая опора для точной фиксации лампы в правильном оптическом положении внутри фонарного столба. Многие конструкции наконечников включают гибкий выводной провод внутри основания, который соединяется с герметизированными электродами, чтобы исключить возможность выхода лампы из строя из-за напряжения или деформации между валом электрода и латунным наконечником. Наконечники крепятся к запаянным концам кварцевого конверта с помощью угольно-графитовой ленты или термостойкого клея.Ксеноновые лампы и блоки питания
Конструкция светильников для ксеноновых дуговых ламп имеет решающее значение для долговечности и рабочих характеристик лампы. Важнейшим из конструктивных соображений является тот факт, что эти лампы работают при чрезвычайно высоком внутреннем давлении (обычно 50+ атмосфер), поэтому при выборе строительных материалов следует учитывать возможность взрыва. Поскольку дуговые лампы расширяются из-за чрезмерного нагрева, выделяемого во время работы, только один конец лампы должен быть жестко зажат в корпусе; другой конец можно закрепить гибкой металлической полосой или накрыть радиатором и привязать к соответствующему внутреннему электрическому зажиму с помощью кабеля (см. рисунок 4).Ксеноновые лампы должны иметь достаточное охлаждение, чтобы ксеноновые лампы могли работать при температуре ниже 750 ° C на поверхности оболочки и ниже 250 ° C в кабельных наконечниках. Повышенные температуры быстро приводят к окислению выводов электродов, ускоренному износу оболочки и увеличению вероятности преждевременного выхода лампы из строя. В случае ламп малой мощности (менее 250 Вт) обычно достаточно конвекционного охлаждения в хорошо вентилируемом светильнике, но для ламп большей мощности часто требуется охлаждающий вентилятор.Высокие триггерные напряжения (от 20 до 30 киловольт), необходимые для зажигания ксеноновых ламп, требуют использования высококачественных изоляционных материалов в электрической проводке светильника, а кабель питания должен выдерживать напряжение, превышающее 30 киловольт. Кроме того, кабель питания должен быть как можно короче, разобщен и размещен вдали от рамы микроскопа и других металлических инструментов (таких как компьютеры, контроллеры фильтров и цифровые камеры) в непосредственной близости.
Большинство высокоэффективных ксеноновых ламп имеют внутреннее отражающее зеркало, соединенное с системой линз выходного коллектора, которая производит коллимированный световой пучок высокой интенсивности. Конструкции коллекционных отражателей варьируются от простых вогнутых зеркал до сложных эллиптических, сферических, асферических и параболических геометрий, которые более эффективно организуют и направляют излучение лампы на линзу коллектора, а затем через микроскоп. Использование конического отражателя, изготовленного методом гальванопластики, позволяет достичь номинальной эффективности улавливания до 85 процентов, что является значительным улучшением по сравнению с обычными системами обратного отражателя, эффективность которых составляет от 10 до 20 процентов.Специализированные отражатели можно легко сконструировать с помощью простых методов трассировки лучей. Покрытия на всех зеркалах-накопителях должны быть дихроичными, чтобы пропускать инфракрасные (тепловые) волны. Ксеноновые лампы также выигрывают от наличия фильтров, блокирующих инфракрасное излучение, таких как стеклянный фильтр Schott BG38 или BG39 и / или зеркало hot или cold (в зависимости от передаваемых или отраженных длин волн) для ослабления или блокирования длин волн инфракрасного излучения и защиты образец (живые клетки) от избыточного тепла.Кроме того, твердотельные детекторы в электронных камерах, особенно в устройствах формирования изображения ПЗС, также особенно чувствительны к инфракрасному свету, который может затуманивать изображение, если соответствующие фильтры не вставлены в световой тракт.
Ксеноновые лампыобычно имеют стандартную конфигурацию с дуговой лампой, расположенной в фокусе линзы коллектора, так что волновые фронты, выходящие из источника, собираются и грубо сколлимируются, чтобы выйти из лампы в виде параллельного пучка (рис. 4).Отражатель также размещается на той же оси, что и лампа и коллектор, чтобы гарантировать, что перевернутое виртуальное изображение дуги может быть создано рядом с лампой. Свет от отраженного виртуального изображения также собирается коллекторной линзой, что увеличивает мощность освещения. Вторая система линз (называемая конденсирующей линзой ), расположенная в осветителе микроскопа, необходима для фокусировки параллельных лучей, выходящих из фонаря, в задней фокальной плоскости объектива. Как правило, фокусное расстояние системы конденсирующих линз намного больше фокусного расстояния коллектора, что приводит к проецированию увеличенного изображения дуги на заднюю фокальную плоскость объектива.Конечный результат — то, что свет, выходящий из передней линзы объектива и движущийся к образцу, примерно параллелен, чтобы обеспечить равномерное освещение поля зрения. Обратите внимание, что во время юстировки лампы свет, собираемый отражателем-собирателем, не должен напрямую фокусироваться на стенках оболочки лампы (около дуги), чтобы избежать прямого нагрева колбы собственным излучением света. Это приведет к перегреву лампы. Вместо этого расположите виртуальное изображение дуги с одной или другой стороны лампы.
Одним из основных требований к использованию ксеноновой дуговой лампы для количественной флуоресцентной микроскопии является то, что выходное излучение должно быть стабильным. Сила излучения ксеноновой лампы на выходе приблизительно пропорциональна току, протекающему через лампу. Таким образом, для обеспечения максимальной стабильности источник питания должен быть тщательно спроектирован. Источники питания дуговых ламп также должны иметь пусковое устройство для зажигания лампы. На рисунке 5 представлена принципиальная схема типичного стабилизированного источника питания для ксеноновой дуговой лампы.В дополнение к питанию лампы от источника стабильного постоянного тока ( DC ), источник питания также заряжен для поддержания катода при оптимальной рабочей температуре с использованием определенного уровня тока. Схема стабилизации источника питания ксеноновой дуговой лампы, в зависимости от конструкции, может стабилизировать напряжение, ток или общую мощность (напряжение x ток). Если напряжение стабилизировано, сила тока (и яркость лампы) будет медленно уменьшаться по мере разрушения электродов. Напротив, если ток стабилизирован, лампа будет продолжать излучать на постоянном уровне до тех пор, пока электроды не достигнут критической точки износа, когда лампа не сможет зажечься.С другой стороны, поскольку для поддержания фиксированного тока требуется увеличение напряжения, мощность, передаваемая на дугу, медленно увеличивается по мере износа электродов, что может привести к перегреву и возможности взрыва. В источниках питания, которые стабилизируют общий уровень мощности, светоотдача будет медленно падать вместе с током, поскольку напряжение, необходимое для поддержания дуги, увеличивается.
Когда дуговые лампы холодные (фактически, при комнатной температуре), они действуют как электрические изоляторы, и газообразный ксенон, окружающий электроды, должен быть сначала ионизирован для инициализации и образования дуги.В большинстве конструкций источников питания зажигание осуществляется с помощью всплесков высокого напряжения (от 30 до 40 киловольт) от вспомогательной цепи, которая вызывает разряд между электродами. Специализированную схему часто называют триггером или воспламенителем , потому что она прикладывает кратковременный высокочастотный импульс к ламповой нагрузке через индуктивную связь (см. Рисунок 5). После установления дуги ее необходимо поддерживать с помощью постоянного источника тока от основного источника питания, величина которого зависит от параметров лампы.Типичная лампа XBO мощностью 75 Вт работает при напряжении 15 вольт и токе от 5 до 6 ампер, но эти цифры зависят от производителя и увеличиваются с увеличением мощности лампы. Обратите внимание, что лампа XBO работает при значительно более высоком токе, чем можно было бы ожидать при относительно низком напряжении, которое определяется размером дугового промежутка, давлением ксенона и рекомендуемой рабочей температурой. Пульсации тока от источника питания должны быть сведены к минимуму, чтобы обеспечить длительный срок службы дуговых ламп. Таким образом, качество постоянного тока, используемого для питания лампы, должно быть высоким, а пульсации должны быть менее 10 процентов (размах) для ксеноновых ламп мощностью до 3000 Вт.
Специализированные ксеноновые лампы, производимые производителями послепродажного обслуживания, часто включают опции выбора длины волны и соединяют выход с оптическим волокном или жидким световодом для реле с оптической системой микроскопа для высокоэффективного освещения в выбранных областях спектра. Примеры включают Lambda LS (инструмент Саттера), который включает в себя ксеноновую лампу, холодное параболическое зеркало и источник питания в едином корпусе, который соединен с жидкостным световодом.Lambda LS может вмещать внутреннее колесо фильтра, фильтрующие вставки и второе колесо фильтра, установленное снаружи. Более продвинутое и быстрое устройство от Sutter, DG-4, может обеспечивать скорость переключения длины волны в диапазоне 1-2 миллисекунды, используя конструкцию двойного гальванометра в сочетании со стандартными интерференционными фильтрами. Свет от ксеноновой дуговой лампы фокусируется на первом гальванометре, который направляет его на интерференционный фильтр путем отражения от параболического зеркала. Отфильтрованный свет затем проходит через второе параболическое зеркало и гальванометр перед попаданием в жидкий световод.Холодное зеркало, расположенное перед световодом, предотвращает попадание инфракрасного излучения на оптическую систему микроскопа. Другие производители также производят аналогичные осветители с ксеноновым питанием, многие из которых имеют функцию выбора длины волны и световые заслонки.
| XPR14 Ксеноновая лампа для фонарика P13.5S Цоколь | XPR12 Ксеноновая лампа для фонарика P13.База 5S | ||||
|
| ||||
| XPR14 Ксеноновая лампа для фонаря P13.База 5S — 14,4 В 0,70 А 10,1 Вт T3-1 / 4 Одноконтактное миниатюрное фланцевое основание (P13.5S), 50 часов | XPR12 Ксеноновая лампа для фонарика P13.5S, цоколь — 12 В, 0,70 А, 8,4 Вт, T3-1 / 4, цоколь P13.5S, 15 часов | ||||
| XPR16 Ксеноновая лампа для фонарика P13.5S Цоколь | XPR18 Ксеноновая лампа для фонарика P13.5S Цоколь | ||||
|
| ||||
| XPR16 Ксеноновая лампа для фонаря P13.База 5S — 15,6 В 0,70 А 10,92 Вт T3-1 / 4 Одноконтактное миниатюрное фланцевое основание (P13.5S), 150 часов | Ксеноновая лампа XPR18 Цоколь P13.5S — 18 В, 0,59 А, 10,6 Вт T3-1 / 4 Миниатюрный фланцевый цоколь с одним контактом (P13.5S), 150 часов | ||||
| XPR19 Ксеноновая лампа для фонарика P13.5S Цоколь | |||||
| |||||
| XPR19 Ксеноновая лампа для фонарика P13.5S Цоколь — 19,2 В 0,60 А 11,52 Вт T3-1 / 4 Миниатюрный фланцевый цоколь с одним контактом (P13. Разное | |||||