標準光源箱中配有多種類型的燈管,用于模擬不同的標準光源環(huán)境,鹵鎢燈和氙燈是其中比價常見的類型。那么,鹵鎢燈和氙燈是怎么工作的?分別有什么特性?本文對鹵鎢燈和氙燈工作原理和特性做了介紹,對此感興趣的朋友可以了解一下!

鹵鎢燈是在充填的惰性氣體中另加有微量的鹵素物質(zhì),利用充填氣體中的鹵素物質(zhì)的化學反應的一種鎢絲燈。大家都知道,在普通白熾燈中,要提高燈的光效和縮小燈的尺寸,往往由于鎢絲蒸發(fā)的加劇,使燈的泡殼迅速變黑,光輸出大幅度下降,而導致燈的壽命終止。而鹵鎢燈是利用鹵鎢循環(huán)來防止管壁發(fā)黑,鹵鎢燈工作時,蒸發(fā)出來的大部分鎢和充填的鹵素原子或分子,在管壁附近反應,生成鹵化鎢。鹵化鎢的蒸汽壓較高,因為管內(nèi)壁具有相當?shù)臏囟瓤墒果u化鎢不能附著在燈管內(nèi)壁上,故能防止管壁發(fā)黑。鹵化鎢通過濃度擴散或?qū)α?,從管壁附近向燈絲方向擴散,部分鹵化鎢在燈絲的高溫區(qū)被分解。分解出來的鹵素,又和蒸發(fā)出來的鎢反應,分解出來的鎢則吸附在燈絲表面,這就是鹵鎢再生循環(huán)。
氙燈是一種氣體放電燈,長弧氙燈一般都做成管狀,燈管采用耐高溫、熱膨脹系數(shù)小的全透明石英管,兩端封接有兩個釷鎢電極,電極間距離一般大于100 毫米,管內(nèi)充有高純度的氙氣。
長弧氙燈的弧光放電需依靠高頻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氣體發(fā)生雪崩過程,繼而形成穩(wěn)定的弧光放電。由于是高氣壓的氣體放電,其放電的電流通道是等溫等離子體,有恒定的等效的電阻值和上升的伏安特性,由此使用時可不用鎮(zhèn)流器,直接接入電路,以提高功率因數(shù)和減少電能損失。
鹵鎢燈的發(fā)射光譜和白熾燈大致相同,可見區(qū)域主要為紅橙黃光,短波藍紫光較弱,鹵鎢燈與普通鎢絲燈相比其特點是:①鹵鎢燈的體積比同功率白熾燈要小得多,只是其0.5~3%;
②鹵鎢循環(huán)防止了泡壁發(fā)黑,所以燈的光通穩(wěn)定,燈壽終時光通量只是開始時的95~98%,而白熾燈壽終時光通量只是開始時的60%;③光效高,可達20~30流明幾瓜,而白熾燈為10~20流明幾瓦;④色溫較高,可達 3300K,整個壽命期間鹵鎢燈色溫降低50K 左右,而白熾燈約降低100K;⑤壽命長。
鹵鎢燈的缺點仍和白熾燈相似,與太陽相比,色溫仍太低,光譜中的藍紫光成份仍減少,我們的實驗中將對鹵鎢燈的表面進行一些處理,即考查能否通過鍍單層膜或多層膜來改變鹵鎢燈的光譜。
利用氙氣放電的燈,具有以下的特點:①氙燈的光譜分布,從紫外到可見光,近似光的連續(xù)光譜,有近紅外的強譜線;②連續(xù)光譜部分的光譜分布,幾乎與燈的輸入功率變化無關,在使用期間,也幾乎不變,色溫約為6000K;③亮度非常高,發(fā)光效率約24~37流明瓦,水冷式長弧氘燈的發(fā)光效率可達60流明/瓦;④燈一燃點即可達到穩(wěn)定的光輸出,滅燈后,可瞬時再燃點;⑤壽命較長,一般可達3000小時。其主要缺點是:①使用時溫度較高,發(fā)熱量大,需要輔助冷卻裝置;②隨使用時間延長,輻射強度逐漸下降。