Faktoren, die die Lebensdauer von gepulsten Xenonlampen beeinflussen

Große Laser sind Schlüsselgeräte für die Laserfusionsforschung, wie NOVA und die National Ignition Facility (NIF) im Livermore Laboratory in den Vereinigten Staaten, und leistungsstarke gepulste Xenonlampen sind wichtige optische Komponenten für große Laser. Die Ausfallrate einer gepulsten Xenonlampe kann bis zu 10-6 betragen. Die Chip-Verstärkerbaugruppe eines großen Lasers besteht aus mehreren Chip-Verstärkermodulen, und jedes Modul besteht aus Dutzenden von gepulsten Xenon-Hochleistungslampen und Neodym-Glasplatten. Das NIF-Gerät benötigt 7680 Bit. Jede Fehlfunktion dieser Xenonlampen verhindert den normalen Betrieb des Lasers, und die Explosion von Xenonlampen ist besonders schwerwiegend, was teure gepulste Xenonlampen, Neodym-Glasplatten und Kondensatoren direkt zerstören und verbrennen kann. Das folgende Shanghai QINSUN stellt die Faktoren vor, die das Leben der Xenonlampe beeinflussen:

1. Die Reinheit von Xenon:

Xenon ist das einzigeArbeitsgas im Zündvorgang der Xenonlampe, und die Verunreinigung des geladenen Xenons wird die Zündspannung der Xenonlampe erheblich erhöhen. Wenn bei der Herstellung der Xenonlampe das Verunreinigungsgas innerhalb der Lampe nicht vollständig entfernt wird, bringt dies viele ungünstige Faktoren für die Zündung der Xenonlampe mit sich. Unter ihnen ist der Wasserdampf in der Luft der schädlichste

für die Lampe. Wenn der Wasserdampf nicht vollständig aus der Lampe abgeführt wird, reagiert das Wolframmaterial der Elektrode mit dem Wasserdampf, um WO3 und Wasserstoffatome zu bilden. W03 verdampft aus dem Elektrodenkopf und kondensiert auf der Lampenröhre, was der Hauptgrund für die Schwärzung der Lampenröhrenwand ist. Während des Zündvorgangs wird das Xenongas mit zunehmender Verwendungshäufigkeit der Xenonlampe durch das von den Elektroden, Glas b, freigesetzte Verunreinigungsgas verunreinigtRöhrenwände usw., was die Zündspannung der Xenonlampe erhöht, was letztendlich dazu führt, dass die Xenonlampe nicht normal funktioniert, wodurch die Lebensdauer der Xenonlampe verkürzt wird. Beim Herstellungsprozess der Xenonlampe wird das Auftreten des obigen Phänomens von vornherein vermieden. Je höher die Reinheit des geladenen Xenongases ist, desto besser, und wenn es ein- oder zweimal mit Xenongas gereinigt wird, wird die Wirkung sogar noch besser. Darüber hinaus ist auch der Abgasprozess zum Einfüllen des Xenongases sehr wichtig. Je höher die Heiztemperatur und je länger die Ausstoßzeit, desto vorteilhafter für die Aufrechterhaltung der Reinheit des Xenongases in der Lampe.

2. Elektrodenzerstäubung:

Auch die Verdunstung des Elektrodenmaterials hat einen großen Einfluss auf die Rohrwandung. Das auf die Rohrwand gesputterte Wolframoxid schwärzt nicht nur die Rohrwand, sondern absorbiert auch mehr ionisierende Strahlung, wodurch sich das Quarzglasrohr lokal aufheizt. Nach dem Abkühlen hDie Innenfläche des Quarzrohrs wird unter Druck gesetzt und sogar gerissen, was die mechanische Festigkeit des Quarzrohrs ernsthaft beeinträchtigt.Nach dem Zünden der Xenonlampe wird die Elektrode zerstäubt. Es ist zu erkennen, dass die Elektrode stark spritzt und die Rohrwand schwarz wird. Daher sind die Wahl des Elektrodenmaterials, die Wärmebehandlung des Elektrodenstabs und der Schutz der Elektrode beim Versiegeln besonders wichtig. Es ist notwendig, ein Verbundmaterial zu wählen, das die Austrittsarbeit von Wolframelektronen so weit wie möglich reduzieren und die Temperatur der Elektrode während des Gebrauchs reduzieren kann. Gleichzeitig muss der Elektrodenstab gründlich entgast werden. Und abdichtenDer Elektrodenschaft muss mit einem Inertgas geschützt werden.

3. Zuverlässigkeit der Lampenversiegelung:

Es gibt zwei häufig verwendete Versiegelungsmethoden für Xenonlampen: Versiegelung mit Übergangsglas und Versiegelung mit Metalllot. Die Zuverlässigkeit der AbtRichtung wirkt sich direkt auf die Reinheit des Xenongases in der Xenonlampe aus. Wenn die Dichtungsqualität nicht gut ist, dringt die Luft direkt in das Innere der Xenonlampe ein und verunreinigt das Xenongas, und die Xenonlampe zündet nicht.

4. Durchschlagsfestigkeit des Lampensockels:

Die Durchschlagsfestigkeit des Lampensockels ist eine wichtige technische Größe im Produktionsprozess der gepulsten Xenonlampe. Schock, es kommt zu einem Defekt des Lampenkopfes, und selbst die Explosion der Xenonlampe beeinträchtigt den normalen Betrieb des Chip-Verstärkers. Der Isolationsindex des isolierenden Topfmaterials sollte die erste Wahl für die Auswahl des Isolationsmaterials sein. Zum anderen sind bestimmte Anforderungen an die mechanische Festigkeit des isolierenden Topfmaterials zu stellen. Es muss der enormen Aufprallkraft beim Zündvorgang standhalten. Sobald das Isolationsmaterial getroffen wird Wenn es gewaltsam gerissen wird, verliert das Vergussmaterialmit der besten Durchschlagsfestigkeit für seine isolierende Wirkung.

Bei der tatsächlichen Verwendung von Xenonlampen sind die Ausfallfaktoren von Xenonlampen hauptsächlich Fehler aufgrund von Ausfall, Isolationsausfall und Explosion von Xenonlampen. Zuis Glaubwürdigkeit ist am wenigsten und am unbeweisbarsten. Durch die Fehleranalyse der Xenonlampe sind die direkten Faktoren, die zur Explosion der Xenonlampe führen, die statische Zugspannung auf der Oberfläche der Quarzlampenröhre und die Mikrodefekte auf der inneren Oberfläche. Die ionisierende Strahlung der umgebenden Xenonlampe erhöht die zusätzliche Lastenergie der Xenonlampe, und die Wechselwirkung des Stroms bewirkt eine gewisse Durchbiegung der Xenonlampenröhre, wodurch mechanische Spannungen erzeugt werden, die die Wahrscheinlichkeit einer Explosion der Xenonlampe stark erhöhen . Bei gleicher Energie in der Lampe gilt: Je länger die Elektrodenbogenlänge und je größer der Innendurchmesser der Xenonlampe, desto höher die Lebensdauer. Es istDas Setzen der Elektrode, die Isolierung des Lampenkopfes, die Reinheit des Xenongases und die Zuverlässigkeit der Abdichtung sind die Hauptfaktoren, die zum Ausfall von Xenonlampen führen.

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