Источники и приемники излучения - Ишанин Г.Г.
ISBN 5-7325-0164-9
Скачать (прямая ссылка):
Импульсные лампы выпускают в цилиндрических и шаровых стеклянных и кварцевых колбах. Лампы маркируют сочетанием букв и цифр.
Первая буква (И) говорит о том, что лампа импульсная; вторая — Ф — у ламп фотоосветительных и С-у стробоскопических; третья определяет форму светящегося тела лампы (К — компактная, Ц — цилиндр:;-еская, Б—кольцевая) или форму колбы (Т — у ламп с трубчатой формой и Ш — у ламп с шаровой колбой).
Цифра, стоящая после буквенного обозначения фотоосветительных ламп* показывает энергию вспышки в джоулях, а у стробоскопических ламп — среднюю электрическую мощность в ваттах.
25
1
и3 N
Ь—
о
4 в f, кЩ
Границы управляемости лампы ИСШ-15
Рис. 1.16.
Uc,U3,kB Пример обозначения: ИФК-2000 (им-
^ П пульсная, фотоосветительная, с компактной
формой светящегося тела; 2000 Дж в импульсе).
Отметим отдельные параметры импульсных ламп.
Напряжение зажигания Ua — напряжение на питающем конденсаторе, при котором в данной схеме при подаче поджигающего импульса возникает разряд.
Напряжение самопробоя UK — напряжение, при котором возникает разряд без подачи управляющего импульса.
При увеличении частоты вспышек выше определенной нарушается возможность управления лампой: появляются самопроизвольные вспышки, и лампа может перейти в режим непрерывного горения. При понижении напряжения появляются пропуски вспышек, и лампа может прекратить зажигаться.
Для характеристики ламп введено понятие «предел управляемости», т. е. для каждой лампы имеются границы напряжения питания, зависящие от частоты. Предельная частота при использовании лампы ИОШ-15 равна 6000 Гц. Гранкцы управляемости лампы ИСШ-15 приведены на рис. 1.16.
Импульс оптического излучения можно охарактеризовать: силой света (в энергетических единицах — мощностью, излучаемой всем светящимся объемом в единицу телесного угла) в различные моменты времени и ее интегралом по времени (так называемым освечиванием);
яркостью (или энергетической яркостью) различных участков светящегося объема (тоже в различные моменты времени) и ее интегралом по времени (интегральной яркостью Л);
оптической глубиной излучаемого слоя или поглощением собственного излучения плазмой разряда;
спектральным распределением.
Эти характеристики сильно различаются у двух наиболее распространенных типов импульсных ламп (трубчатых и шаровых). Они связаны между собой следующим образом. Картина изменения силы света I (t) импульса излучения представлена на рис. 1.17. Она характеризуется максимальным значением силы света /т, длитель-
1.ккд
30 t.MKC
ностью импульса <си (временем, в
Рис. 1.17. Кривые изменения силы
света импульсных ламп на протяжении вспышки при различных параметрах питания
26
течение которого сила света находится на уровне, превышающем
0,35 /т), освечиванием, представляющим собой 11 (t) dt.
м
Осциллографическая регистрация изменения силы света на протяжении вспышки различных импульсных ламп при различных параметрах питания показывает, что соответствующий график при индуктивности разрядного контура до 10 мкГн имеет общую характерную форму (см. рис. 1.17).
Подбирая в зависимости от условий необходимые масштабы по осям абсцисс и ординат, можно добиться практического наложения всех графиков один на другой (с точностью до небольших
изменений крутизны переднего фронта и нарушений плавности
хода кривой из-за колебаний плотности газа при расширении канала). В связи с этим величины
оо *и
j / (<)d< j / (t)At
^ = и ^ = ^^
I (t) At
о
(M — отношение освечивания за время ти к освечиванию за всю вспышку для самых разных условий) имеют практически одинаковые значения: К — 0,86+0,04; М = 0,81 ±0,04. Таким образом, ход силы света со временем можно охарактеризовать только двумя параметрами — освечиванием и длительностью вспышки.
Можно пользоваться величиной световой отдачи т)„, лм-с/Дж:
ОО
ш f (t) d< f f
J 683 j j <S>e%{t)V
T|d = (CU*)/2 = 1 (СЩ]2 ’
где со = 4зт; ФвХ (t) — спектральная плотность потока излучения в момент времени t\ V (X) — относительная спектральная световая эффективность монохроматического излучения; С — емкость питающего конденсатора; U — начальное напряжение на конденсаторе (остаточным напряжением пренебрегаем); (CU2)/2 — энергия одной вспышки,
а также КПД разряда как источника излучения, %:
( [ Фех (/)d*d*
ъ = ----•
Для трубчатых импульсных ламп можно записать: % = «= Dvie, лм-с/Дж, где D — числовой коэффициент для ксеноновых и криптонозых ламп, работающих при начальных электрических градиентах еколо 500 В/см, равен примерно 0,75.
27
R
Рис. 1.18. Спектр излучения им- Рис. 1.19. Схема включения импульсных ламп пульсной лампы
Яркость для таких ламп при больших емкостях питающего конденсатора и больших длительностях импульса Lm = Im/S — *= IjJQrl), где г — внутренний радиус разрядной трубки; / — расстояние между электродами. Интегральная яркость
J L it) И = = К
Эксплуатационные характеристики импульсных ламп:
срок службы, который для фотоосветительных ламп определяется числом вспышек (например, для ИФК-1 — 30 ООО вспышек), для стробоскопических ламп определяется в часах (например, для ламп ИСК-25 при частоте 100 Гц срок службы составляет 50 ч);
