Design und Anwendung von Kurzbogen-Xenonlampen

Mit der breiten Anwendung verschiedener Lichtquellenprodukte in verschiedenen Bereichen freuen sich die Menschen auf eine neue Art von Lichtquelle mit guter Farbwiedergabe wie die Sonne und hoher Lichtausbeute. Das Erscheinungsbild der Kurzbogen-Xenonlampe als ideale Lichtquelle Ein großer Fortschritt in diesem Prozess. Die Entwicklung von Kurzbogen-Xenonlampen schreitet rasant voran. 1948 begann der Osram-Konzern der Bundesrepublik Deutschland mit der Entwicklung und dem Vertrieb dieses Produkts. 1954 stellte Zeiss-Ikon auf der Kölner Weltphotographie und auf der Filmausstellung die weltweit erste sphärische Xenon-Kurzbogenlampe aus und entwickelte sie anschließend weiter und produzierte es eins nach dem anderen auf der ganzen Welt. Kurzbogen-Xenonlampen haben viele Vorteile: 1) Hohe Helligkeit, die durchschnittliche Helligkeit beträgt das 100-fache der Glühlampen, die Spitzenhelligkeit hat die Sonne überschritten; 2) Das Strahlungsspektrum liegt nahe am Sonnenlicht, die Farbtemperatur beträgt 5000 ~ 6000 K und der Farbwiedergabeindexex ist über 94, was sich nicht mit dem Arbeitsablauf und der Arbeitszeit ändert; 3) Es kann direkt gestartet werden, innerhalb von 2 Minuten nach dem Start können Sie den vollen Lichtstrom erhalten. Sie ist eine ideale Punktlichtquelle und kann in verschiedenen Lichtprojektionsgeräten eingesetzt werden.

1 Das Prinzip der Lichtemission der Xenonlampe
Die Lichtemission der Xenonlampe gehört zur Edelgasentladung Lumineszenz. Die Resonanzstrahlung von Edelgas Die Wellenlänge ist sehr kurz. Unter Hochdruck und Ultrahochdruck werden die Atome des Edelgases auf ein höheres Energieniveau angeregt und in großen Mengen ionisiert. Das Spektrum der Xenon-Gasentladung kommt dem Sonnenlicht am nächsten. Die Strahlung der Xenonlampe ist kontinuierlich. Im sichtbaren Bereich liegt sie nahe der Schwarzkörperstrahlung von 6200 K, und die starke Linienstrahlung der Xenonlampe konzentriert sich auf den nahen Infrarotbereich von 800–1000 nm. Unter Einfluss von Gleichstrom hoher Intensität, die Ultrahochspannungs-Kurzbogen-Xenonlampe erzeugt die Gasplasmaentladung elektromagnetische Strahlung. Um die Helligkeit der Kurzbogen-Xenonlampe zu verbessern, sollte der Gasdruck von Xenon beim Arbeiten im Bereich des Ultrahochdrucks (810,6 ~ 4053 kPa) liegen. Bei sehr hoher Stromdichte und hohem Druck hat es die Eigenschaften eines kontinuierlichen Strahlungsspektrums im Bereich des ultravioletten und sichtbaren Lichts. Im Spektralbereich des nahen Infrarots hat es die Eigenschaften eines linearen Spektrums, und der Emissionsgrad beträgt 0,22 % im Spektralbereich von 0,2–0,25 μm und 33,3 %, 66,3 % im Bereich von 0,75–2,2 μm.< br/>
2 Aufbau und typischer Prozess der Xenon-Kurzbogenlampe
Zur Verbesserung der Strahlungsleistung der Ultrahochdruck-Kurzbogen-Xenonlampe Einer der Wege ist die Erhöhung der spezifischen Leistung. Wenn die Lampe jedoch kontinuierlich eingeschaltet ist, erzeugt dies eine große zusätzliche Wärmebelastung der Lampe, was die Lebensdauer der Schublade verkürztmp wird gekürzt. Um die Entladungsstrahlung ohne Erhöhung der Wärmelast zu erhöhen, kann die Lampe im Entladungsstrom-Modulationszustand verwendet werden. Der aktuelle Modulationszustand bezieht sich auf den periodischen Impulsstrom mit einer bestimmten Frequenz, einem bestimmten Arbeitszyklus und einer bestimmten Modulationstiefe, um die Lampe mit Strom zu versorgen, und zu diesem Zeitpunkt ist die durchschnittliche Leistung der Lampe immer noch der Leistungspegel des kontinuierlichen Zündzustands[1] .
2.1 Modulationsfrequenzbereich
Wenn die Lampe im Modulationszustand arbeitet, ist der zentrale Zyklus der Lampe Wenn die Temperatur des Entladungsgases periodisch geändert wird, breitet sich eine Schallwelle vom Entladungskörper zum Lampe entsteht. Wenn sich die von dem Entladungskörper emittierte Welle mit der von der Wand der Lampe reflektierten Welle überlagert, wird eine stehende akustische Resonanzwelle erzeugt und eine akustische Welle tritt auf. Der Lichtbogen ist schwankendlaufen und instabil, was die Arbeit instabil macht oder sogar erlischt. Die so erhaltene niedrigste Lichtbogenlöschfrequenz wird als Resonanzfrequenz der Lampe bezeichnet. Um den stabilen Betrieb der Lampe im Modulationszustand sicherzustellen, müssen die Frequenzeigenschaften der Lampe korrekt bestimmt werden. Die Figuren 1 bis 3 sind die Beziehungskurve des Drucks des Füllkörpers, des Durchmessers der Kugel, des Abstands zwischen den Elektroden und der minimalen Lichtbogenlöschfrequenz der Lampe. Der Wert der Resonanzfrequenz der Xenonlampe hängt vom Durchmesser der Lampe, dem Druck des Füllgases und dem Elektrodenabstand ab.
2.2 Lampenaufbau und Herstellung
Die Bauparameter (Helligkeit, Bogenmaß, ), um eine hohe Strahlungsleistung zu gewährleisten, und die allgemeinen Anforderungen an einen stabilen Betrieb und eine lange Lebensdauer unter Modulationsbedingungen sind widersprüchlich. Beispielsweise um sicherzustellen, dass der Leuchtkörper eine hohe Helligkeit aufweistt, das Entladungsende der Kathode sollte eine scharfe Form haben und der Abstand zwischen den Elektroden sollte klein sein. Gleichzeitig wird die Lebensdauer der Lampe durch das Abbrennen der Elektroden verkürzt; Eine Verringerung des Durchmessers der Lampe kann die Strommodulation erheblich verbessern. Die instabile Frequenz der Lampe in dem Zustand, aber eine Verringerung des Durchmessers der Lampe ohne Verringerung der durchschnittlichen Heizleistung führt zu einer Erwärmung der Lampe, verkürzt die Lebensdauer der Lampe und führt sogar zum Platzen der Lampe.
2 . 2.1 Auswahl der Form der Elektrode Bedingungen
Die Bestimmung der Form der Kathode soll einen hohen Lichtintensitätsindex und einen minimalen Helligkeitsabfall während der Betriebsdauer sicherstellen, wenn die Lebensdauer den angegebenen Anforderungen entspricht der modulierte Zustand. Das Kathodenmaterial wird aus dem Elektrodenmaterial mit starker Elektronenemissionsfähigkeit ausgewählt. Der EineDas Ende ist konisch geformt. Die Struktur der Anode (Durchmesser und Größe des Schlitzes) gewährleistet den stabilen Betrieb der Lampe und den minimalen Verlust der Anode unter dem Einfluss mechanischer Beanspruchung. Die Anode besteht aus hochtemperatur-, witterungs- und bombardierungsbeständigem Wolframmaterial, und das der Entladung zugewandte Ende weist eine Halbkugel auf. Mit zunehmender Leistung steigt auch die Größe der Anode. Zur Vergrößerung der Kühlfläche ist die Anode in Rillenform ausgeführt.
2 .2 .2 Lampe
Die Lampe ist strahlungsdicht verschlossen. Seine Hauptfunktion ist das Isoliermedium, das die Entladung darin von der Außenwelt isoliert. Es spielt die Rolle des Aufbaus des Lampenskeletts, bestimmt die relative Position der Elektrode und des Verbindungselements und vervollständigt in besonderen Fällen auch das optische Filter. Die Rolle der Lampe. Die Größe und Form der Lampe werden durch die t bestimmterforderliche Temperatur im Lampenbetrieb und die mechanische Beanspruchung durch den hohen Druck, der durch die Lampenüberhitzung und Lampenerwärmung entsteht. Füllgas. Tatsächlich wird viel Gebrauch von einer relativ einfachen Lampenoberfläche gemacht. Die Last wird verwendet, um die Größe der Lampe zu bestimmen. Um die Temperaturverteilung der gesamten Lampe gleichmäßiger zu machen, verwendet die Kurzbogen-Xenonlampe eine Ellipsoidlampe. Um die Zuverlässigkeit zu gewährleisten, wird auch die Berechnung der Lampenspannung durchgeführt und die kugelförmige Lampe kann vereinfacht werden, um sich dem Ellipsoid anzunähern. Berechnung der Lampe: Die Quarzteile der Lampe umfassen Lampe, Auspuffrohr, Stab und Luftblasen, die durch Erhitzen des Quarzrohrs in einer sauberen Flamme nach dem allgemeinen Verfahren hergestellt werden.
2.2.3 Lampenversiegelung und Abgas
Bevor die Lampe erschöpft und mit Xenongas gefüllt ist, muss das Volumen des Lampenhohlraums genau gemessen werdenmit einem Lampenvolumenmesser. Volumen. Das Aufblasen erfolgt mit einer extra speziellen Gasflasche. Zuerst wird der Druck des Extravolumens auf einen bestimmten Wert aufgeblasen, wonach das gesamte Gas im Extravolumen in der Lampe kondensiert und die Lampe in diesem Zustand vom Vakuumsystem abgedichtet wird.
2 . 2 .4 Anordnung der Lampenstifte
Anforderungen an die gerichtete Reflexion, damit der Entladungslichtkörper der Lampe genau im Brennpunkt des optischen Systems fixiert werden kann, was mit einem Mikroskop erfolgen kann.

3 Kurze Anwendung der Bogen-Xenonlampe
3.1 Simulierte Lichtquelle
Die moderne Kultur der Flugzeug-, Zug- und Autofahrer muss ein Indoor-Simulationstrainingssystem bereitstellen, das eine ähnliche objektive Umgebung schaffen kann. Der Einsatz von Kurzbogen-Xenonlampen spart nicht nur Schulungskosten, sondern sorgt auch dafür, dass das Training nicht von Witterungseinflüssen beeinflusst wird, was nicht nur den Ablauf verbessertDas Training von Piloten und Fahrern beschleunigt, verhindert aber auch unnötigen Verlust von mechanischer Ausrüstung. Darüber hinaus kann diese Art von Lichtquelle auch als Sonnensimulator für Bestrahlungstests von Heart-Komponenten von Raumfahrzeugen verwendet werden. Nachdem künstliche Satelliten und Raumfahrzeuge ins Universum eingedrungen sind, werden viele Komponenten durch Sonneneinstrahlung altern. Um zu verhindern, dass das gesamte Gerät durch Alterung von Komponenten ausfällt, wurde ein Sonnensimulator mit einer Kurzbogen-Xenonlampe entwickelt. Es kann verschiedene Testbedingungen simulieren.
3.2 ​​Lichtquelle für die Filmprojektion
Die Lichtquelle für die Filmprojektion verwendete in der Vergangenheit eine Kohlebogen-Lichtquelle. Aufgrund seiner Instabilität ist es notwendig, den Verlust des Kohlestabs während der Arbeit ständig anzupassen, und es gibt auch heftig giftiges Dicyangas ab. Es wird seit den 1970er Jahren verwendetXenonlampen werden nach und nach als Projektionslichtquelle gefördert. Aufgrund der hohen Helligkeit, guten Farbwiedergabe und hervorragenden Lichtsammelleistung von Kurzbogen-Xenonlampen bietet die Verwendung von Xenonlampen zum Projizieren von Filmen eine stabile Lumineszenz, weiche Lichtfarben und Charakterbilder. Es hat die Vorteile klarer Schichten, realistischer Farbwiedergabe und komfortabler Bedienung. Gleichzeitig kann es auch die Arbeitsintensität reduzieren. Ein vernünftiges Spiegeldesign kann

Seine Helligkeit übertrifft die einer Kohlelichtbogen-Lichtquelle. Daher ist es sehr praktisch und anwendbar, eine Kurzbogen-Xenonlampe als Lichtquelle für die Filmprojektion zu verwenden.
3.3 Medizinische Lichtquelle
Die Hämatoporphyrin-Photosensibilisierungstherapie für die Diagnose und Behandlung von Krebs ist eine neue Technologie, die entstanden ist in den Vereinigten Staaten in den 1970er Jahren und entwickelte sich allmählich in China in den 1980er Jahren. Die DichtungDie Kurzbogen-Xenonlampe hat ein reichhaltiges kontinuierliches Spektrum zwischen 600 und 650 nm Wellenlänge, wodurch Blutporphyrin in Krebszellen zu aktiven Molekülen von Phylin-Organismen (HPD) wird, um Krebszellen abzutöten. Darüber hinaus kann der einzigartige lichtbündelnde Effekt der Lampe den Strahl auch in einen Brennpunkt mit einem Durchmesser von 15 mm fokussieren, und die Leistungsdichte im Brennpunkt ist größer als 250 mW/cm2. Auf diese Weise kann genügend Tödlichkeit erzeugt werden, um Krebszellen zu zerstören, und es ist ein wirksames Instrument für Menschen, um Krebs zu bekämpfen.
3.4 Lichtquelle zur Farberkennung
Kurzbogen-Xenonlampe kann 2 Stunden nach Sonnenaufgang simulieren. Die natürlichen Lichtverhältnisse bis 2 Stunden vor Sonnenuntergang, die spektrale Energieverteilung, Farbe, Beleuchtungsstärke und weitere Daten entsprechen den Standards der CIE International Lighting Society. Bei Verwendung dieser Farbidentifikationslichtquelle beträgt die Farbidentifikationseffizienz 0,5 bis 1 Stufe höher als bei Glühlampen. Da die Spektrallinien auch einen gewissen Anteil an ultraviolettem Licht enthalten, kann die Erkennung von fluoreszierenden Farben außerdem zur Farbstofffarberkennung, Farbstoffherstellung und Baumwollqualitätserkennung verwendet werden />Xenonlampen haben in den letzten Jahren große Erfolge im Bereich der Infrarot-Anwendungstechnik mit Kurzbogen erzielt. Insbesondere die modulierte Infrarotstrahlungsquelle hat eine neue Anwendung auf dem Gebiet der photoelektrischen Technologie. Die Strahlung der Xenonlampe im Bereich von 0,7–2,2 μm macht mehr als 60 % der Gesamtstrahlung aus, und die starke Linienstrahlung konzentriert sich im nahen Infrarotbereich von etwa 1 μm, die Xenonlampe hat einen guten Start Leistung. Die Xenonlampe hat im Moment der Zündung 80 % Energieabgabe und kann ihre Spitzenleistung bereits beim Einschalten erreichen. Auch eine einfache Signalmodulation ist möglichalize. Der Lichtfleck kann sehr klein gemacht werden, außerdem ist die Positioniergenauigkeit hoch und eine gerichtete Reflexion einfach zu realisieren.

4 Fazit
Kurzbogen-Xenonlampe ist eine ideale Spot-Lichtquelle das als Bühnenverfolgungslicht, militärischer Suchscheinwerfer und optisches Experiment verwendet werden kann. Die ideale Punktlichtquelle usw. kann verwendet werden, um hochschmelzende Metalle und Materialien in Infrarot-Bilderzeugungsöfen zu schmelzen, indem die hohe Konzentration zur Erzeugung hoher Wärme verwendet wird. Kurzbogen-Xenonlampen entwickeln und erforschen verwandte Produkte mit einzigartigen Vorteilen. Und die Anwendung ist sehr günstig, mit der Entwicklung von Wissenschaft und Technologie wird es eine breitere Anwendungsperspektive haben.

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