氙灯:氙灯的光谱分布从总的情况来看比较接近于日光,但在0.8??0.1?之间有红外线,比太阳光大几倍。因此必须用滤光片滤除,现代的精密太阳模拟器几乎都用氙灯作电源,主要原因是光谱比较接近日光,只要分别加上不同的滤光片即可获得AM0或AM1.5等不同的太阳光谱。氙灯模拟器的缺点从光学方面来考虑是它的光斑很不均匀,需要有一套复杂的光学积分装置来使光斑均匀。从电路来考虑是它需要一套复杂而比较庞大的电源及起辉装置。总的来说,氙灯模拟器的缺点是装置复杂,价格昂贵,特别是有效辐照面积很难做得很大。 氙灯分为长弧氙灯、短弧氙灯、脉冲氙灯三类: 长弧氙灯
是一种在管状石英泡壳内充有适量高纯度氙气、二端封有极距大于 100mm的钍钨、钡钨或铈钨电极 的氙灯。弧光放电时损失较小,发光效***,寿命长,长弧氙灯发出的光谱和日光非常接近。 短弧氙灯 是一种在椭球形石英泡壳内充有0.019~0.0266MPa高压氙气、极间距离小于10mm的氙灯。短弧氙灯是具有极高亮度的点光源,色温为6000K左右,光色接近太阳光,是目前气体放电灯中显色性的一种光源。 脉冲氙灯 脉冲式太阳模拟选用各种脉冲氙灯作为光源,这种光源的特点是能在短时间内发出比一般光源强若干倍的强光,而且光谱特性比稳态氙灯更接近于日光。由于亮度高通常可放在离太阳电池较远的位置进行测量,因此改善了辐照均匀性,可得到大面积的均匀光斑。
注意事项 1、 氙灯的点燃位置垂直或水平均可,水平点燃时倾角不超过40º,垂直点燃时阳极在上,阴极在下。水平点燃应在灯泡壳水平方向有吸弧磁场稳定电弧位置,以防电弧在上飘动。 2、 不要沾污石英泡壳应保持清洁,使用前应用酒精棉花擦净后再点灯。 3、 灯泡接线时必须特别注意正负不能接反,粗电极“+”端为阳极,细电极“-”端为阴极,如果接反短短几秒钟内就会将阴极烧坏。 4、 由于电流较大,灯头和灯座之间接触必须良好,使用中必须***接触点清洁。 5、 因灯内充有高压气体,故在装卸运输时,尤其在装机时避免碰撞,工作时应置于散热良好的罩内,以防爆炸及强光、强紫外线灼伤皮肤和眼睛。 6、 氙灯必须与专用的直流电源及触发器配套使用,直流电源的波纹系数不得大于7%,点燃时工作电流应在规定范围内。否则会影响灯的寿命,甚至毁坏。
氙气是惰性气体中原子序数较大的元素(也就是较重的元素),原子半径较大。在弧光放电中,电子与气体发生弹性碰撞损失的能量同气体的原子量成反比,所以与其他惰性气体相比氙气弧光放电时损失较小,发光效***。同时,氙气的电离电势较低,放电时电极附近的电压降小,这样可以延长电极的寿命。又由于氙原子结构的特点,长弧氙灯发出的光谱和日光非常接近,这是氙灯的特点。
荧光灯的功率是受限制的,一般做成5~100瓦。而氙灯功率可以从1万瓦到几十万瓦。氙灯的工作温度很高,仅靠自然冷却不行,需要强迫冷却,或者用风冷,或者用水冷。氖灯的发光效率较高,约24~37流/瓦,水冷式的氙灯发光效率可达60流/瓦,一般寿命可达3000小时。一盏5万瓦的氙灯所发出的光相当于1000盏100瓦的日光灯或90盏400瓦的高压汞灯。它适于广场、公园、体育场、大型建筑工地、露天煤矿、机场等地方的大面积照明,还可以用作电影摄影,彩色照相制版,复印等方面的光源。因为它发光接近日光,所以可用于布匹织物的颜色检验,***、塑料的老化试验,植物栽培,光化学等方面充当人工老化的光源和模拟日光。
氙灯光源被光化学研究领域采用作为模拟太阳光光源,操作简单。灯管采用优质进口石英管材,显色性佳,发光效***,配有专用灯罩及固定架。电源稳定性好,发出的光和太阳光光谱很接近,氙灯适合作为可见光区的光源,主要应用的光化学、光催化、气体光催化,大面积模拟太阳光,光降解污染物、光化学合成等研究领域的应用。该光源配套灵活、可长时间连续照射。
氙灯光源内部安装500W高压短弧球形氙灯,在高压激发下形成弧光放电。高压短弧球形氙灯是发光点很小的光源,在点燃时辐射出的光波从紫外到近红外的连续光谱强而稳定。可见区光色温极近似于日光,是模拟AM1.5标准日光的理想光源,不仅应用于太阳能电池研究、还可用于光电响应型器件测试、表面光电压谱、生物光照、光催化、光学检测、各类模拟日光可见光加速实验、表面缺陷分析等领域。该系列光源可以兼容多种规格滤光片。