登陆注册
16431600000023

第23章 日光灯创硕果

日光灯——管壁涂有卤磷酸盐的荧光灯,光色仍然不够理想,颇有点名不符实,人们于是总想找到一种光色更接近日光的光源。

这样的光源终于找到了,它就是氙灯。

第一只具有实用价值的氙灯是1958年诞生的。

氙是一种惰性气体,它在空气中的含量极少,只占总体积的一亿分之八,英国化学家拉姆塞直到1898年才发现了它。

惰性气体有6种,氙的体重居第二,比同体积的空气重3倍多,所以充氙气的气体放电灯的发光效率,要比充其他惰性气体的放电灯的发光效率来得高。

氙灯有几种不同的类型,我们先来认识一下长弧氙灯。

同普通荧光灯一样,长弧氙灯也是管状的。灯管用耐高温和热膨胀系数小的全透明玻璃制作。管内充有纯度很高的氙气,两头封接两个钍钨或钡钨电极,灯管比一般荧光灯管还长。

长弧氙灯要用触发器来开动。因为灯的工作电压太低,不足以使灯内的气体电离放电。触发器的作用就是产生一种高压脉冲加到灯的两极上,在灯管里形成火花放电通道,同时加热电极发射大量热电子,灯就马上点亮发光了。

灯点亮后触发器就停止工作,不用镇流器,直接接入电网便能形成稳定的弧光放电。

由于氙原子结构的特点,氙气放电能发出很强的弧光,光谱跟日光非常接近,这是它最重要的特点,人们因此称它为“人造小太阳”。

荧光灯的功率受到限制,一般在5到100瓦之间;氙灯的功率却可以做得很大,少说几千瓦,大的可达几十万瓦。发光效率也高,使用寿命跟荧光灯差不多。

功率越大,管壁温度越高,都要高到好几百度。这时光靠自然冷却是不够了,需要强制冷却,或者用风冷,或者用水冷。水冷就是用循环水冷却管壁,叫沿着水套流动的水把灯放出的热量带走。

当然,既要灯管,又加水套,既需供电,又得给水,水冷是挺费事的。

但是,水冷大大降低了灯管的温度,可以增加灯的功率,缩小灯的体积,延长灯的使用寿命,提高灯的发光效率,总起来说仍然是很合算的。

这就是说,功率大,亮度强,光色好,光效高,这些都是长弧氙灯的优点。

一只5万瓦的长弧氙灯,发出的光顶得上成千只100瓦的荧光灯或成百只400瓦的高压汞灯,这样可以省下很多的灯具、灯柱和镇流器,管理和维修也方便得多,非常适宜于市中心、体育场、公园、车站、港口、机场、大型工地等处的大面积照明。

由于光色接近日光,长弧氙灯在彩色照相制版,布匹、织物的颜色试验,药物、塑料的老化试验,植物栽培,以及光化学反应等方面也有相当的应用价值。

既有长弧氙灯,相应地就有短弧氙灯。

短弧氙灯实际上是距离很近的两个电极在高压氙气中的弧光放电。正因为两极相距很近,所以氙气电离后发出的弧光很强很短,称之为“短弧”是名副其实的。

从实质上讲,长弧氙灯是高压氙灯,短弧氙灯是超高压氙灯。举例来说,有一种电影放映用的短弧氙灯,灯内充有常温下5~7个大气压的氙气,工作时灯内气压高达20个大气压。

一般的短弧氙灯多做成球形或椭球形,同高压汞灯相似。功率从几十瓦到几万瓦,发光效率比长弧氙灯略高,光色接近日光,为已有的点光源所不及。

短弧氙灯不但光色好,发光稳定,而且使用方便、清洁,没有烟尘,既减少了电影放映系统的维修工作量,又有利于人体健康。

具有这么多明显的优点,难怪在短短二三十年内,短弧氙灯的生产和应用就有了很大的发展,在彩色电影、电视的摄制、放映,以及舞台照明、照相制版之外,小功率的短弧氙灯用到光学仪器上,大功率上万瓦的短弧氙灯的最亮点甚至超过太阳,可以用到探照灯、成像极和太阳模拟器中。

短弧氙灯两个电极之间的距离很小,只有几毫米到十几毫米,灯管两端的电压不高而电流很大。很大的工作电流会使阳极的损耗大大增加。必须保证阳极有足够大的尺寸才能使热量散发出去,否则就容易烧毁。

光靠增加电极尺寸还不够,小功率的短弧氙灯可靠自然冷却,较大功率的要用风冷,更大功率的要用水冷。水冷也不再是用水来冷却灯管,而是直接用来冷却电极,特别是阳极,这样既可以缩小灯的尺寸,又给制造更大功率的短狐氙灯创造了条件。

往灯管里充进少量的氢气和氦气,可以使短弧氙灯两端的电压增加,电流减少,从而提高灯的发光效率,也使灯的亮度分布更加均匀。

把少量的水银充进灯里,得到了一种新的汞氙灯。新灯的发光效率高,现在已被广泛地用做机车、船舶以及探照灯的光源。

同类推荐
  • 探索未知-趣说分析化学

    探索未知-趣说分析化学

    探索未知,追求新知,创造未来。本丛书包括:奇特的地理现象、遗传简介、生活物理现象解读、奥妙无穷的海洋、认识微生物、数学经典题、垃圾与环境、湛蓝浩瀚四大洋、生物的行为、漫谈电化学、数学古堡探险、中国的世界文化遗产、中国古代物理知识、中国三大三角洲、中国的地理风情、多姿的中国地形、认识少数民族医学、悠悠的中国河流等书籍。
  • 动手做实验丛书--物理实验教学改革指导

    动手做实验丛书--物理实验教学改革指导

    该系列丛书主要介绍动手做实验,本书详细讲解了物理实验教学改革指导。
  • 中国青少年知识文库(B卷彩色插图版)

    中国青少年知识文库(B卷彩色插图版)

    本书是为青少年精心制作的最高雅、最珍贵的礼物,是他们认识世界,了解世界的窗口。这里有着道不尽的趣味。青少年朋友们,你想知道童话中的“美人鱼”真的存在吗?你对突如其来的“非典”了解多少?“禽流感”是怎样传染给人类的呢?你知道足球场上10号为什么备受青睐吗?为什么天空中会同时出现几个太阳……快来这一里吧,睁开求知的眼,升起远航的帆,来看看这些你想知道的答案吧!
  • 探究式科普丛书-生活的底片:电影和电视

    探究式科普丛书-生活的底片:电影和电视

    本书将电影的概念性、艺术性和技术性巧妙融合在一起,系统地介绍了电影的发展史,以及与电影一路走过来的特殊人物和一些电影常识。从专业的角度把电影、电视的制作过程向读者展示开来,让神秘的银屏摘下神秘的面纱,以其庐山真面目展现在读者眼前。让我们一起畅游在电影电视中,去寻找艺术的真谛!
  • 青少年文化常识必读

    青少年文化常识必读

    每一朵花,都是一个春天,盛开馥郁芬芳;每一粒沙,都是一个世界,搭建小小天堂;每一颗心,都是一盏灯光,把地球村点亮!借助图书为你的生活添一丝色彩。这是一套包罗生活万象的、有趣的书,向读者介绍了不可不知的中的常识。包括文学常识、地理常识、历史常识、安全常识、文化常识、动物常识、植物常识、科技常识、天文常识、生活常识等。这些都是一些生活常识性的问题,说大不大,说小不小,因为零散,平时想了解又难以查找,我们将这些你们可能感兴趣的、富有趣味的日常生活中日积月累的宝贵经验搜集并编辑成册,以便您在遇到问题时随时查询,轻松解决生活中的问题。
热门推荐
  • 网游之龙神女帝

    网游之龙神女帝

    (友情提示:变身情节,不喜勿入)虚拟《圣域》横空问世,龙穴墓地意外变身……且看一代天骄如何以妖孽之资,成就龙神女帝!!【欢迎加入群号码:291423732】
  • 白衣乱世行

    白衣乱世行

    入江湖身不由己逢乱世难遂本心白衣行走于乱世一路风景一路情求收藏、推荐和批评!!!新书《猎行天下》,敬请支持!读者群:叁零零陆肆柒零贰六
  • 狄仁杰传奇——情人藤

    狄仁杰传奇——情人藤

    狄仁杰三字一出就不必多说了,侦探传奇,四字而已。灵感来自于老爷的狄仁杰传奇系列。此篇为中篇。
  • 宫艺的荧幕人生

    宫艺的荧幕人生

    柏林电影节,戛纳电影节,威尼斯电影节,奥斯卡金像奖,一中国男子非常装逼的说:“我是宫艺,我只是个握着摄影机靠表演吃饭的人仅此而已”本书纯属虚构!请勿当真!
  • 豪门有爱

    豪门有爱

    在生日派对上互相认识的一对欢喜冤家,她们会擦出怎样的火花呢。
  • 给你颜色看

    给你颜色看

    也许是被爱冲昏了头了,她才会被他骗得团团转——还满心以为两人从此花好月圆,结果、事实、原来,她只是他花名册中的一名!两年了,她发奋图强,充实自己,为的就是——明正言顺地甩他!不给他点颜色看看,她这辈子就白忙活了!
  • 九转炼魂诀

    九转炼魂诀

    胖子刘星因为体重的问题,大学毕业闲赋在家,不过神通广大的老妈却为陈星娶了个如花似玉的娇妻,不过也带来了无尽的麻烦,面对各种身份情敌的打压和老婆鄙视的眼神,胖子终于雄起,成就一代都市霸主。
  • 穿越之冷酷王快过来本妃劫色劫财

    穿越之冷酷王快过来本妃劫色劫财

    不一样的穿越,不一样的朝代就是那么的不一样,无耻得不能再无耻的王妃就是她了
  • 夜烬天下

    夜烬天下

    当诸神已逝,唯有,魔渡众生。久翼大陆三大帝国,再起腥风血雨,究竟谁能够站上巅峰,览尽万里江山?传承千载的神秘种族,一朝之间,悉数重现人世,即将掀起什么样的滔天巨浪!强魔重生,红莲烈焰涌向人世,势要焚尽三界,神魔之争,究竟是谁走到最后?神之一族仅剩的微末淡薄血脉,能否浴火重生、一朝复苏,回归彼苍,展翼九天。
  • 龙吟至宝

    龙吟至宝

    远古的一位修仙者升入仙界之后,为了挑战至高的法则而用笔将金龙火凤画入纸中,并将它们做成了一把神器送入人界。为了这把神器,灵界人界无数的人皆趋之若鹜,如扑火的飞蛾般付出了生命,并让战火在大地上肆虐着。这把神器到底意味着什么?那位仙人又发现了世界的什么秘密,才不惜让无数人为他的计划送命?这一切的谜底都隐藏在漫漫的时光长河中,只等待着那命运的齿轮缓缓转动,推动主角来到真相的彼岸。