Импульсные лампы

Импульсной лампой (ИЛ) называется газоразрядная лампа, рассчитанная на мощные импульсные электрические разряды, сопровождающиеся интенсивным оптическим излучением.

Лампы имеют герметичный баллон (колбу) из стекла или кварца, наполненный химически неактивным газом (чаще всего ксеноном). Зажигание ИЛ осуществляется с помощью третьего, расположенного внутри или на поверхности лампы, управляющего электрода с подачей высоковольтного импульса. В некоторых случаях ИЛ не имеет управляющего электрода и зажигается кратковременным увеличением напряжения на основных электродах.

Питание ИЛ осуществляется от электрического источника, способного обеспечить в течение короткого времени большой ток (чаще всего от электрического конденсатора).

Особенность ИЛ заключается в возможности их эффективного использования при значительном варьировании амплитуды тока, длительности и частоты разрядов при небольших изменениях КПД и спектрального состава излучения. Это позволяет расширить ассортимент ИЛ при ограниченном числе выпускаемых промышленностью типов. (В настоящее время с ИЛ получены следующие наибольшие значения параметров: пиковая электрическая мощность - 2∙10⁸ Вт, световой поток – 10¹⁰ лм, яркость – 10¹¹ кд/м². Диапазон длительностей вспышек ИЛ характеризуется значениями 10^-7÷10^-2 с.)

Классификация ИЛ по конструктивным признакам позволяет выделить трубчатые и шаровые ИЛ. У трубчатых ИЛ разрядный объем ограничен стенками трубки, у шаровых разряд не ограничен в пространстве – расширяющаяся плазма за время разряда не достигает стенок колбы. Световая отдача трубчатых ксеноновых ИЛ достигает 60 лм/Вт. Спектр излучения трубчатых ИЛ (температура плазмы 8000-12000 К) охватывает диапазон длин волн 155-4500 нм – при кварцевой колбе и 290-3000 нм – при стеклянной. Световая отдача шаровых ИЛ обычно не превышает 15 лм/т. Спектральные характеристики плазмы шаровых ИЛ имеют максимум спектральной плотности энергии излучения в области вакуумного УФ (100-200 нм). УФ- излучение плазмы частично поглощается наполняющим колбу газом и стеклом колбы.

Применяются в светосигнальном и фотоосветительном оборудовании.

Схемы включения и питания ИЛ с разрядом длитель­ностью в сотни мкс содержат накопитель, заряжаемый от источника постоянного тока, и устройства управле­ния, синхронизации и защиты, регулирующие работу зарядного устройства, генератора зажигающих импуль­сов и разрядного контура (рис. 3.108).

Самым распространенным и простым способом пи­тания ИЛ является подключение ее к накопительному конденсатору, при разряде которого генерируется им­пульс тока (см. рис. 3.108). Накопитель заряжается че­рез зарядное устройство от первичного источника по­стоянного тока.

Несколько иначе питаются «микросекундные» ИЛ (рис. 3.109). Поскольку напряжение, до которого заря­жают разрядный контур, всегда выше напряжения са­мопробоя лампы, то используют управляемый разрядник, который разрывает электрическую цепь. В нуж­ный момент на управляющий электрод разрядника по­дается напряжение, происходит разряд сначала между ним и одним из основных электродов, а затем и между двумя основными электродами. При этом на электроды лампы подается высоковольтное напряжение, межэлектродный промежуток пробивается, и вся энергия выделяется в газовом объеме. Управляемость ИЛ зави­сит от условий разряда в лампе, которые характеризу­ются несколькими параметрами. Это диапазон управ­ляемости (напряжение между рабочими электродами лампы, в пределах которого обеспечивается надежное зажигание разряда), мощность и энергия в канале за­жигающего (вспомогательного) разряда, время запаз­дывания импульса излучения относительно импульса зажигания.

Имп. лампы обозначаются 3 буквы и число: Первая буква: И-импульсная; вторая буква: Ф(С)-фотоосветительная (стробоскопическая). К фотоосветительным относятся все лампы рассчитанные на одиночные вспышки (интервалом 1с и больше). К стобоскопическим относятсялампы рассчитанные на частоту вспышек более 1 Гц. Третья буква характеризует форму светящегося тела и лампы(К-компактная, П-прямая трубка, Б-безкольцевая трубка дающая безтеневое освещение, Ш-лампа с малым расстоянием между электродами в цилиндрической или шаровой колбе.) Число после букв у фотоосветительных означает округленное......значение энергии вспышки в Дж, у стробоскопических среднюю мощность в Вт.