Ксеноновые трубчатые лампы и их применение - Вассерман A.Л.
ISBN 5-283-00544-5
Скачать (прямая ссылка):
Взаимосвязь между энергетической экспозицией Не на рабочей поверхности площадью Sp с электрическими и излучательными характеристиками ламп, Дж/м2, определяется формулой
Не = — 1-^) ' Ккт^лРп ( 1- ^ + ^sin2>) ' ,(91)
Vj1
180е
Не,Дж/смг 300'
200
100
/Лазеры і і Ксеноновые трубчатые лампы Галогенные лампы накаливания
импульсный режим Квазинепрерив-ный ^режим
10
-9
ю-"
10'
t.c
Рис 50. Зависимость энергетической экспозиции от длительности импульса при отжиге радиационных дефектов для различных типов излучателей
где п — число ламп; Pn, T)n — мощность и КПД лампы; \[/,- — угол управления тиристоров в каждый полупериод сетевого напряжения; Кк — коэффициент использования излучения ламп; ти — длительность импульса.
Заслуживает внимания опыт поверхностной термической закалки металлических изделий излучением от ксеноновых импульсных ламп при разряде через них конденсаторной батареи с энергией от 4 до 30 кДж. В результате закалки при начальной твердости от 23 до 27 получена максимальная твердость 62 H RC После термической обработки изделие охлаждается до исходной температуры обычными известными способами [5]. Было установлено, что для практической реализации способа закалки излучением с помощью импульсных ламп необходимо время нагрева разбить на две стадии — на относительно длительный подогрев изделия при небольших уровнях облученности и кратковременный при высоких уровнях облученности. Чтобы удовлетворить этим требованиям, очевидно, более эффективно будет использование трубчатых ксеноновых ламп, работающих в КВР, чем импульсных с конденсаторной схемой питания.
Среди природных факторов, оказывающих существенное влияние на старение материалов и покрытий, ведущее место принадлежит солнечному излучению. Этим объясняется использование ксеноновых ламп в установках испытаний материалов и лакокрасочных покрытий на светостойкость, предусмотренных стандартом. Одна из таких установок УИС-1 [66] показана на рис. 51. В качестве источника излучения в установке применены две лампы типа ДПКс 1500. Конструктивно установка состоит из осветителя, в котором расположены лампы и элементы схемы питания, и водоохлаждаемого предметного столика с рабочей поверхностью 150x300 мм, соединенных между собой стойкой. Расстояние между осветителем и предметным столиком можно регулировать в пределах 0,2—0,6 м. Освещенность при максимальном расстоя-нии не менее 20 клк.
18. Стробоскопия
Стробоскопия — область техники, позволяющая наблюдать или регистрировать на фотопленку отдельные фазы движения быстро перемещающихся предметов. Это осуществляется с помощью специальных световых приборов — стробоскопов.
1Ш
Рис 51. Общий вид установки УИС-1 для испытаний материалов на светостойкость
82
Стробоскопы находят применение в театральной и эстрадной практике для создания различных световых эффектов.
Частота следования вспышек для проявления стробоскопического эффекта на сцене при относительно небольших скоростях перемещения актеров или предметов находится в пределах 2—16 Гц.
В четком зрительном восприятии стробоскопических картин существенную роль играют контрастная чувствительность глаза, инерция зрения, длительность светового импульса, яркость фона 1ф и объекта L0.
Как правило, стробоскопы используются в условиях затемненной сцены. Это позволяет легко получить высокий эффективный контраст ЕЭф при длительности вспышки ти, не превышающей постоянную инерцию энергии в = 0,2 с. Если за время световой вспышки актер или предмет перемещаются на расстояние 0,1 м с линейной скоростью не более 10 м/с, то соответственно длительность вспышки должна быть 0,01 с. Оценить зависимость эффективного контраста от условий освещения сцены и параметров световой вспышки можно с помощью выражения
?эф = Uo-Ч) тиДф0. (92)
В стробоскопах используются ксеноновые импульсные лампы, питание которых производится от емкостных накопителей с энергией вспышки порядка 20 Дж. В современных крупных зрелищных помещениях, рассчитанных на несколько тысяч зрителей, сценическая площадка имеет заметно большие размеры, а удаленность стробоскопа от сцены превышает 50 м. В этом случае энергия вспышки должна быть увеличена на один или даже на два порядка. Решить задачу можно увеличением либо емкости, либо напряжения. Как в первом, так и во втором случае сильно возрастают габариты и масса стробоскопа. Более удачным решением создания мощного стробоскопа является использование бесконденсаторной схемы питания [67], в которой применена трубчатая ксеноновая лампа ИФК 20003, имеющая форму двухвит-ковой спирали. Стробоскоп состоит из двух отдельных частей — прожектора 1 и блока питания и управления 2 (рис. 52). Лампа VL с ЗУ установлена в корпусе театрального линзового прожектора ПЭ-1-220 с эллипсоидальным отражателем и с выходным отверстием, регулируемым диафрагмой в пределах /)пр = 0,25 -=- 0,15 м. При подаче питания на стробоскоп к лампе VL и ЗУ прикладывается напряжение сети. Зажигающее устройство формирует на электродах лампы импульсы высокого напряжения, вызывающие пробой и зажигание лампы. Блокирующий конденсатор С замыкает контур зажигания по высокой частоте. После зажигания лампы в дежурном режиме, параметры которого определяются балластным дросселем L, напряжение на ЗУ уменьшится, и оно отключится. После замыкания контактов магнитного пускателя KM параллельно дросселю подключается тиристорный симметричный коммутатор 77С Управление тиристорным коммутатором осуществляет-
