氙燈原理【借鑒實操】

1、氙燈原理 氙燈是一種填充氙氣的光電管或閃光電燈。氙氣化學(xué)性質(zhì)不活潑，不能燃燒，也不助燃。是天然的稀有氣體中分子量最大、密度最高的。氙氣高壓燈輻射發(fā)出很強的紫外線，可用于醫(yī)療，制作光譜儀光譜。氙燈通常也被稱為脈沖氙燈、激光氙燈。 在激光打標(biāo)、機鐳雕機、激光焊接機、激光雕刻機、激光除紋身機等激光設(shè)備中應(yīng)用甚廣。氙燈是一種發(fā)光功率大，接近日光的燈，分為長弧氙燈、短弧氙燈和脈沖氙燈三類。長弧氙燈長弧氙燈都做成管狀，燈管采用耐高溫，熱膨脹系數(shù)小的全透明石英管，兩端封接有二個釷鎢（或鋇鎢）電極，電極間距離一般大于100毫米，管內(nèi)充有高純度的氙氣。水冷長弧氙燈結(jié)構(gòu)如圖520所示。長弧氙燈的弧光放電需依靠高頻

2、高壓脈沖擊穿來啟動。在高壓脈沖作用下，起初燈管中形成火花放電的通道，由此產(chǎn)生的電子、離子，在電場作用下使中性氣體分子和原子繼續(xù)電離，發(fā)生雪崩過程。在離子的撞擊下使電極加熱成為熱發(fā)射體，發(fā)射大量熱電子，而產(chǎn)生較大的電流，繼而形成穩(wěn)定的弧光放電。由于是高氣壓的氣體放電，其放電的電流通常是高溫等離子體。使用時可不用鎮(zhèn)流器，而直接接入市電網(wǎng)路，這樣可提高功率因數(shù)，減少電路損失。啟動裝置線路如圖521所示。圖中T1為升壓變壓器，T2為脈沖變壓器，C2為旁路電容器。當(dāng)電路接通后，電源電壓經(jīng)升壓變壓器升壓后向C1充電，當(dāng)C1上電壓達到一定值時，經(jīng)火花隙G放電。此時電容器C1和T2的初級線圈構(gòu)成一個衰減式振蕩

3、回路，其頻率值取決于C1的電容量和T2的初級線圈電感量的乘積。在該振蕩回路中，頻率升高到100千赫左右，這一高頻電壓再經(jīng)T2升高到2030千伏，這一電壓經(jīng)C2加到氙燈燈管兩端，氙氣在高頻電壓作用下?lián)舸⑦^渡到自持的弧光放電。此時燈已點亮，把S1拉開，由市電網(wǎng)路直接供電。若T2次級導(dǎo)線不能承受大電流，需將S2合上，此時燈管已進入正常工作。C2的作用是防止高頻脈沖串到市電網(wǎng)路中去。氙氣是惰性氣體中原子序數(shù)較大的元素（也就是較重的元素），原子半徑較大。在弧光放電中，電子與氣體發(fā)生彈性碰撞損失的能量同氣體的原子量成反比，所以與其他惰性氣體相比氙氣弧光放電時損失較小，發(fā)光效率高。同時，氙氣的電離電勢較

4、低，放電時電極附近的電壓降小，這樣可以延長電極的壽命。又由于氙原子結(jié)構(gòu)的特點，長弧氙燈發(fā)出的光譜和日光非常接近，這是氙燈的最大特點。熒光燈的功率是受限制的，一般都做成5100瓦。而氙燈功率可以從1萬瓦到幾十萬瓦。氙燈的工作溫度很高，僅靠自然冷卻不行，需要強迫冷卻，或者用風(fēng)冷，或者用水冷。氖燈的發(fā)光效率較高，約2437流瓦，水冷式的氙燈發(fā)光效率可達60流瓦，一般壽命可達3000小時。一盞5萬瓦的氙燈所發(fā)出的光相當(dāng)于1000盞100瓦的日光燈或90盞400瓦的高壓汞燈。它適于廣場、公園、體育場、大型建筑工地、露天煤礦、機場等地方的大面積照明，還可以用作電影攝影，彩色照相制版，復(fù)印等方面的光源。因為

5、它發(fā)光接近日光，所以可用于布匹織物的顏色檢驗，藥物、塑料的老化試驗，植物栽培，光化學(xué)等方面充當(dāng)人工老化的光源和模擬日光。短弧氙燈短弧氙燈是一種具有極高亮度的點光源，色溫為6000K左右，光色接近太陽光，是目前氣體放電燈中顯色性最好的一種光源，適用于電影放映、探照、火車車以及模擬日光等方面。注意事項：1、 氙燈的點燃位置垂直或水平均可，水平點燃時傾角不超過40º，垂直點燃時陽極在上，陰極在下。水平點燃應(yīng)在燈泡殼水平方向有吸弧磁場穩(wěn)定電弧位置，以防電弧在上飄動。2、 不要沾污石英泡殼應(yīng)保持清潔，使用前應(yīng)用酒精棉花擦凈后再點燈。3、 燈泡接線時必須特別注意正負(fù)不能接反，粗電極“+”端為陽極

6、，細(xì)電極“-”端為陰極，如果接反短短幾秒鐘內(nèi)就會將陰極燒壞。4、 由于電流較大，燈頭和燈座之間接觸必須良好，使用中必須保證接觸點清潔。5、 因燈內(nèi)充有高壓氣體，故在裝卸運輸時，尤其在裝機時避免碰撞，工作時應(yīng)置于散熱良好的罩內(nèi)，以防爆炸及強光、強紫外線灼傷皮膚和眼睛。6、 氙燈必須與專用的直流電源及觸發(fā)器配套使用，直流電源的波紋系數(shù)不得大于7%，點燃時工作電流應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi)。否則會影響燈的壽命，甚至毀壞。氙燈尺寸說明氙燈技術(shù)參數(shù)指標(biāo)：更換氙燈時注意事項：1、 不要沾污石英泡殼應(yīng)保持清潔，使用前應(yīng)用酒精棉花擦凈后再點燈。2、 由于電流較大，燈頭和燈座之間接觸必須良好，使用中必須保證接觸點清潔。3、 因燈內(nèi)充有高壓氣體，故在裝卸運輸時，尤其在裝機時避免碰撞，工作時應(yīng)置于散熱良好的罩內(nèi)，以防爆炸及強光、強紫外線灼傷皮膚和眼睛。4、 氙燈必須與專用的直流電源及觸發(fā)器配套使用，直流電源的波紋系數(shù)不得大于7%，點燃時工作電流應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi)。否則會影響燈的壽命，甚至毀壞。由于激光氙燈無正負(fù)之分所以在更換時無需刻意要求正負(fù)極之區(qū)別來安裝。我公司以優(yōu)質(zhì)截紫外線石英管