Источники и приемники излучения - Ишанин Г.Г.
ISBN 5-7325-0164-9
Скачать (прямая ссылка):
22
Давление паров цезия составляет несколько сотен паскалей. Излучение сосредоточено в близкой ИК-области от 0,8 до 1 мкм, резонансные линии излучения 0,8943 и 0,8521 мкм.
В видимой области лампа излучает слабо. Излучение цезиевой лампы хорошо модулируется до частоты 10 ООО Гц. Цезиевые лампы изготавливают мощностью 50, 100, 500 Вт.
Имеются данные, что при высоких давлениях паров цезия разряд должен давать излучение, непрерывное по спектру и соответствующее температуре 5000 К со световой отдачей 90— 120 лм/Вт.
Трудности создания таких ламп заключаются в том, что при высоких температурах цезий разрушает стекло.
В циркониевых дуговых лампах дуговой разряд происходит а парах циркония и аргона. Катод лампы выполняют из тугоплавкого металла (вольфрама, молибдена или тантала) в виде трубки, которую наполняют порошком двуокиси циркония. Анод имеет форму кольца из вольфрама или молибдена.
Излучение выходит через отверстие в кольце. Колба, выполненная из стекла, наполнена аргоном. При дуговом разряде на торце катода появляется небольшое яркое пятно. Верхний слой циркония расплавляется и испаряется, образуя в лампе атмосферу из паров циркония.
Излучение лампы хорошо модулируется звуковой частотой. Выпускают два типа ламп: ДАЦ-50 и ДАЦ-500 (дуговую аргоноциркониевую). Питается лампа от сети переменного тока 220 В через выпрямитель, зажигается при помощи высокочастотного индуктора.
При мощности 100 Вт средняя яркость составляет 3,9-107 кд/м*, а наибольшая сила света 77,0 кд.
В газовых лампах высокого и сверхвысокого давления используется дуговой разряд в тяжелых инертных газах (аргоне, криптоне или ксеноне) при больших плотностях тока и давлениях от одной десятой до единиц мегапаскалей. Спектр излучения ламп — непрерывный с ярко выраженными полосами на участке от 0,820 до 1 мкм — сплошная линия на рис. 1.14. Для сравнения там же штриховой линией показан спектр излучения Солнца. Тепловой спектр соответствует 5273—6273 К.
В отличие от ртутных ламп и ламп с парами металлов в газовых лампах давление при разряде меняется слабо, что способствует быстрому разгоранию ламп, а также тому, что световые характеристики их мало зависят от внешних условий.
Для наполнения ламп чаще используют ксенон, который обеспечивает наиболее стабильное положение разряда. Конструктивно ксеноновые лампы выполняют аналогично ртутным лампам СВДШ.
23
0,2 0,4 0,6 0,в 1,0 1,2 1,ь 1,6 1,8 Л,тм
Рис, 1.14. Спектр излучения Солнца и газовой лампы сверхвысокого давления
Лампы этого типа изготовляют с естественным и искусственным охлаждением, причем искусственное охлаждение может быть как воздушным, так и водяным.
Ксеноновые лампы высокого давления имеют яркость от 900 до 2000 Мкд/м8. Их широко применяют в кинопроекционной аппаратуре, что намного упрощает обслуживание киноустановки по сравнению с киноустановкой с дуговым источником.
Шаровые ксеноновые лампы с естественным охлаждением обозначают ДКСШ, а с водяным — ДКСР, Цифра, следующая после буквенного обозначения, показывает мощность лампы, например, ДКСШ-1000 (Д — дуговая, КС — ксеноновая, Ш — шаровая, мощность — 1000 Вт).
В настоящее время ксеноновые лампы являются преимущественно лампами постоянного тока, так как дуга переменного тока, находящаяся под высоким давлением, разрушает электроды ламп, что сокращает срок их службы. У ламп постоянного тока анод делают массивнее катода, поскольку он нагревается электронной бомбардировкой и конвекцией, в то время как катод охлаждается за счет эмиссии электронов. Такая лампа может работать только в вертикальном положении, При большом отклонении от вертикального положения конвекционные потоки сдувают дугу, и работа лампы становится неустойчивой. В рабочем положении анод всегда располагают в верхней части лампы, для того чтобы встречные потоки газа и электронов не нарушали устойчивого горения дуги.
Колбы ксеноновых ламп изготавливают из кварца в виде шара. Лампы большой мощности имеют лишь два электрода из вольфрама, близко расположенные друг к другу (для облегчения
зажигания).
24
Колба лампы нагревается до 973—1173 К- Поскольку внутри лампы давление высокое, она взрывоопасна.
Схемы включения ксеноновых ламп аналогичны схемам включения ртутных ламп. Одна из возможных схем включения приведена на рис. 1.16.
После включения лампы 4 в сеть через дроссель заряжается конденсатор С до напряжения пробоя искрового генератора 5, после чего высоковольтный импульс от высоковольтного трансформатора / через импульсный трансформатор 3 подается на лампу и обеспечивает ее поджиг. Разряд осуществляется через балластный резистор 2.
§ 1.3. Импульсные источники излучения
Импульсной лампой называется газоразрядный прибор с двумя основными токоведущими электродами (катодом и анодом) и газовым промежутком между ними, рассчитанным на возникновение там в необходимые моменты времени мощных импульсных (искровых) электрических разрядов с интенсивным световым излучением, В импульсную лампу входит также третий управляющий электрод.
Обычно импульсный лампы подключают к конденсатору, при разряде которого через лампу возникает короткая вспышка большой мощности и энергетической светимости.
