Короткодуговые ксеноновые лампы СВД

Шнур разряда шаровых ксеноновых ламп постоянного тока при их работе в вертикальном положении анодом вверх имеет форму конуса, опирающегося своим острием на кончик катода и расширяющийся кверху. Около катода образуется маленькое катодное пятно очень высокой яркости. Распределение яркости в шнуре разряда остается одинаковым при изменении плотности тока разряда в широких пределах, что дает возможность построить единые кривые распределения яркости вдоль и поперек разряда (см. рис.).

Яркость прямо пропорциональна мощности, приходящейся на единицу длины дугового разряда. Отношение светового потока и силы света в заданном направлении к длине дуги пропорционально отношению мощности к этой же длине.

На рисунке показан: а) общий вид короткодуговых ламп шаровой формы СВД; б) типичный спектр излучения (1 – ДКсШРБ10000; 2 – ДКсЭЛ3000).

Импульсные лампы

Импульсной лампой (ИЛ) называется газоразрядный прибор с двумя основными токоведущими электродами и газовым промежутком между ними, рассчитанный на возникновение в газовом промежутке в необходимые моменты времени мощных импульсных излучений света.

ИЛ имеют герметичный баллон из стекла или кварца, наполненный инертным газом (ксеноном). Управление моментом зажигания ИЛ осуществляется с помощью 3-го электрода, расположенного внутри лампы или на поверхности ее баллона, на который подается высоковольтный импульс напряжения, зажигающий разряд. Энергия, необходимая для разряда, накапливается чаще всего в специальном конденсаторе. Параметры ИЛ: зависимость мгновенных значений электрических (ток, мощность и др.), световых величин (яркость, световой поток и т.п.) от времени.

На рис. 1 приведена зависимость силы света от времени при малой L контура ксеноновой капиллярной импульсной лампы (р=0,08 Мпа, l = 70 мм, d = 0,5 мм). С = 0,25 мкФ, U₀ = 1,2 кВ, L= 1 мкГн. I_п – пиковая сила света, τ – длительность импульса силы света.

Интегральные значения электрических и световых величин характеризуются площадью, ограниченной кривой изменения величины за время вспышки.

Световой отдачей ИЛ называют отношение энергии вспышки к энергии, запасенной в конденсаторе.

В зависимости от области применения ИЛ делятся на фотоосветительные, сигнальные и стробоскопические (строботроны) .

Фотоосветительные лампы используются в режиме одноразовых вспышек.

Сигнальные лампы подобны фотоосветительным, но работают, как правило, в режиме повторяющихся вспышек с заданным интервалом между ними. Максимально допустимая энергия каждой вспышки выбирается исходя из условия обеспечения средней рассеиваемой мощности в режиме непрерывного горения.

В зависимости от мощности ИЛ трубки из тугоплавкого стекла или кварца имеют внутренний диаметр от долей мм до нескольких десятков мм, по концам которых впаяны электроды. Длина трубки колеблется от нескольких мм до нескольких метров. Для получения источников с концентрированным потоком излучения трубкам придают U-образную или спиральную форму. Давление ксенона колеблется от нескольких десятков до десятков кПа. Лампы изготавливают на энергии вспышек от долей Дж до десятков кДж.

Стробоскопические лампы используются в режиме многократно повторяющихся вспышек. Получение большой частоты вспышек требует сокращения времени деионизации газа, поэтому такие лампы имеют небольшую шарообразную колбу. Шаровые лампы отличаются тем, что имеют малые расстояния между электродами, поэтому разряд в них не заполняет всего объема колбы. Лампы дают вспышки малой длительности (менее 10^-4с) и высокой яркости, но меньшую, чем трубчатые лампы светоотдачу. Стробоскопические лампы применяются для визуального наблюдения и изучения быстрых периодических движений. Газоразрядные импульсные лампы практически не имеют инерции до 4—6 кГц.