Справочная книга по светотехнике - Айзенберг Ю.Б.
Скачать (прямая ссылка):
Схемы включения ИЛ содержат накопитель, заряжаемый от источника постоянного тока, и устройства управления, синхронизации и защиты, регулирующие работу зарядного устройства, генератора зажигающих импульсов и разрядного контура (рис. 4.82). В качестве элемента схемы ИЛ приближенно можно рассматривать как ключ с односторонним управлением: прохождение тока через лампу прекращается, когда энергия накопителя Wp почти полностью иссякает, или сраба-
Рис. 4.83. Типичная зависимость силы света ](t) от вре-меии I (/ц— пиковая сила света; X— длительность импульса силы света).
Рис. 4.84 Максимально различающиеся по форме индикатрисы освечиванкя исследованных в номинальных режимах ИЛ.
/ - ИФП 1200 (Uo-tl00 в. С-200 мкФ ?,— 10 мкГ. х — -350 мкс): 2 — ИФП 2000
(С/0—1500 В, С-1800 мкФ. L-50 мкГ, т-840 мкс).
ряжается через зарядное устройство от первичного источника постоянного тока.
Характеристики излучения трубчатых ИЛ определяются параметрами лампы н разрядного контура. Импульсы силы света /(/) характеризуются освечиванием 9= j пиковой силой света /п и длительностью
вспышки т. Варьируя форму н длительность импульса выделяющейся в ИЛ электрической мощности, можно изменять форму и параметры импульсов излучения, получать импульсы силы света, близкие к прямоугольным. Однако при питании от конденсатора кривая I(t) имеет характерную форму (рис. 4.83). Длительность вспышки т при заданном внутреннем диаметре df разрядной трубки определяется произведением С1 (С — емкость конденсатора, I — длина разрядной трубки)—т увеличивается прн увеличении Cl. При сравнительно больших длительностях разрядов, когда плазма практически равномерно заполняет все внутреннее сечение разрядной трубки, можно рассчитать пнковую габаритную яркость Lvn — In/ldt и габаритный интеграл яркости [ Lv(t)dt = &/ldi (для ламп с изогнутыми трубками в формулах Idi заменяется на соответствующую площадь проекции светящего объема).
Световая отдача трубчатых ксеноновых ИЛ достигает 60 лм/Вт. Пространственное распределение световой энергии Q характеризуется индикатрисами освечи-вания 9(а)/6(я/2) (рис. 4.84). Связанной с пространственным распределением излучения величиной является эквивалентный телесный угол ?2Э, равный отношению световой энергии Q к освечиванию 0 в принятом за основное направление излучения. Для прямых трубчатых ИЛ — это направление нормали к оси лампы. Эквивалентные телесные углы прямых трубчатых ИЛ Qa лежат в пределах 10,4—11,6 ср. Теоретические крайние значения Q3 равны 9,6 и 11,7 ср. Для ламп типов ИФК $2»= = 10,1-^12,1 ср.
Спектр излучения трубчатых ИЛ (температура плазмы 8000—12000 К) охватывает диапазон длин волн 155—4500 нм при кварцевой колбе и 290—3000 им при стеклянной. Интегральные за импульс спектры излучения состоят из спектральных линий и сплошного фона. В обобщенном и схематизированном виде (без подробного изображения множества спектральных линий излучения ксенона) спектральные характеристики для различных значений пиковой электрической мощности Ра, рассеиваемой в 1 см3 плазмы, представлены на рис. 4.85. При увеличении Рп температура плазмы возрастает, доля УФ увеличивается, а ИК уменьшается. Спект-
100
Источники оптического излучения
(Разд. 4
ры ИЛ практически ие меняются при изменении частоты следования разрядов.
В оптимальном режиме при Яп^0,5-10в МВт/м3
общий КПД несколько возрастает с увеличением диаметра разрядной трубки примерно до di = 7 мм, а при дальнейшем увеличении dt остается практически неиз-
Рис. 4 85. Спектральные распределения КПД в единичном телесном угле в направлении, перпендикулярном оси трубки, для трубчатых ксеноиовых ламп.
/ — при объемной плотности мощности 5-10® МВт/м*; 2 — Г, 3—
0.2; 4 — 0.04• 10е МВт/м3. Графики пересчитаны для ламп большой длины с пренебрежимо малыми приэлектроднымн потерями.
иая с некоторой, зависящей от №р частоты повторения вспышек.
Световая отдача шаровых ИЛ обычно не превышает !5 лм/Вт. Увеличение расстояния между электродами сопровождается приблизительно линейным ростом световой отдачи. Пиковая сила света /п в широком диапазоне изменения параметров незначительно зависит от ир и С при постоянной энергии разряда Wp и растет примерно пропорционально ц?р.
Длительность импульса силы света т определяется продолжительностью процессов выделения электрической энергии в канале разряда и временем высвечивания нагретого газа; т примерно пропорционально |/^ независимо от изменения Up или С. Включение в раз-
Рис. 4.87. Спектральное распределение КПД в единичном телесном угле для стеклянной лампы ИСШ7 (ксенон, 0,22 МПа, (-2.5 мм, 1000 В, 6800 пФ, т-0.35 мкс, j-2 кГц. / -4,8 кд).
менным, достигая 80 %. У трубчатых ИЛ КПД в инфракрасной области (700—2700 нм) достигает 40 % в режимах, близких к дуговым, 20 % при увеличении Ра
до (0,5 —!) -10е МВт/м3 и около 10% при (2—10) X X 10е МВт/м3.
Характеристики излучения шаровых ИЛ имеют особенности, обусловленные существенно меньшей продолжительностью и меняющейся от импульса к импульсу формой светящего канала разряда в не ограниченном стенками разрядном промежутке малой длины. Из-за низкого сопротивления канала такие разряды чаще всего бывают колебательными. Непрерывное изменение диаметра канала разряда, плотности газа, электрического сопротивления н мощности, расходуемой на расширение канала, обусловливает большое различие временнйх зависимостей силы света 1 (t) и яркости Lv(t) (рис. 4.86).
