Области применения. Импульсные источники света

Импульсные лампы

Импульсные источники света

Газоразрядные импульсные лампы являются источниками мгновенного разряда, предназначенными для получения многократных световых импульсов большой силы и малой длительности (тысячных и миллионных долей секунды).

• фотография,

• скоростная киносъемка,

• медицинская техника,

• локаторы-дальномеры,

• активные телевизионные системы,

• оптический телеграф,

• измерительная техника,

• накачка лазеров и т. д.

Первые источники света в виде импульсных ламп действовали по принципу сгорания металлической "шерсти" (химически активного металла вроде магния, алюминия, циркония и т.д.), производящего яркую вспышку при электрическом разряде в колбе. Для увеличения скорости сгорания и температуры колбу наполняют кислородом. Колбы часто имеют голубое покрытие, чтобы поглощать и тем самым уменьшать интенсивность больших длин волн.

Особенности конструкции. Современные газоразрядные импульсные лампы выпускаются в баллонах из стекла, кварца, увиолевого стекла, прозрачного для УФ, в трубчатом или шаровом (широком) исполнении. Для ламп малой и средней мощности баллоны изготавливаются из плавленого кварца, обладающего высокой тугоплавкостью и низким коэффициентом теплового расширения. Допустимая температура поверхности стеклянных баллонов до 200 °С, кварцевых не более 600 °С. Баллоны наполняются ксеноном, криптоном или их смесью под давлением. Электроды ламп активированы и выполнены из металлокерамического сплава на основе вольфрама. Трубчатые лампы выполнены в виде прямых трубок, свернутых в цилиндрические или шаровые спирали, или в виде изогнутых, трубок различной конфигурации (чаще всего в виде букв омега, U или S). Давление газа в трубчатых лампах ниже атмосферного. Область разряда занимает значительный объем газа.

а) б)

Рисунок 4.7 Газоразрядные импульсные лампы: а)трубчатая, б) шаровая

Капиллярные лампы являются разновидностью трубчатых ламп. Конструктивно отличаются малым сечением канала трубки. Вспышку дают короткую с высокой яркостью. Шаровые (широкие) лампы выполнены в широкой колбе, по форме близкой к шару или цилиндру. Давление газа у малых ламп близко к атмосферному, а у больших превышает его в 3 - 5 раз. Область разряда составляет малую часть общего объема газа. Основные электроды расположены в центре баллона на небольшом расстоянии друг от друга. Вспомогательный (поджигающий) электрод находится внутри баллона около основных электродов. От трубчатых шаровые лампы отличаются меньшим внутренним сопротивлением. Их вспышка короче. Шаровые лампы в основном предназначаются для стробоскопического режима с малой энергией отдельных вспышек и в режимах с малой длительностью и большой яркостью вспышки.

Современные импульсные лампы подразделяются на стробоскопические (строботроны) и фотоосветительные. Разделение обусловлено предельными режимами эксплуатации и лампы в большинстве случаев взаимозаменяемы. Стробоскопические лампы отличаются от фотоосветительныхмощностью, рассеиваемой без перегрева при непрерывной работе и малыми потребляемыми токами. Стробоскопический режим импульсных ламп характеризуется большим количеством вспышек за секунду. Применяется для визуального наблюдения и изучения быстрых периодических движений. Газоразрядные импульсные лампы практически не имеют инерции до 4…6 кГц. На более высоких частотах её надо учитывать. Фотоосветительный режим характеризуется большой энергией одиночной вспышки, которая ограничивается возможностью пропускания электродами лампы больших разрядных токов и теплостойкостью баллона.

В фотовспышках широко используют специальные ксеноновые лампы. В момент разряда накопительного конденсатора происходит мгновенное свечение газа очень большой яркости. Их излучение образует непрерывный спектр, приближающийся к спектру солнечного света – от ультрафиолетового до инфракрасного. Такая спектральная характеристика ламп позволяет использовать их в репродукционных фотоаппаратах при выполнении всех видов репродукционных фоторабот, включая цветоделение.

Мощность ксеноновых ламп от 200 до нескольких тысяч ватт. По форме ксеноновые лампы могут быть прямолинейными, в виде спирали или рамки.

Рисунок 4.8 Различные формы ксеноновых ламп

Использование импульсных ламп часто ограничено присутствием в испускаемом свете УФ излучения. Время воздействия импульсной лампы очень мало, однако оно в значительной степени компенсируется очень большой интенсивностью вспышки. Воздействие 25 000 вспышек не вызывает существенного ухудшения свойств материалов, устойчивых к свету. Однако акварельные краски и ткани, у которых высока чувствительность к УФ излучению, могут испортиться.

Дата добавления: 2014-10-15