
氙灯是由一只用优质石英玻璃吹制成的泡壳,在其内封有一对电极(直流灯:一只为阳极,另一只为阴极。交流灯:两只均为具有电子发射性能的电极)并充入一定压力的惰性气体Xe而成,是典型弧光放电型的气体放电灯。
氙灯工作时要求外接专用电源(直流灯:专用的直流稳流电源。交流灯:交流电源和镇流器)和触发器。当接通电源时,电路中的触发器产生一个高频高压讯号加于灯的两端,使灯管内的Xe气激发电离产生弧光放电,并辐射出如图所示的光谱分布,很近似于日光,故氙灯也俗称为小太阳。其色温在5500-6000K,具有良好的显色指数。
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,发光效率高。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。
荧光灯的功率是受限制的,一般都做成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,药物、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。
利用氙气放电而发光的。由于灯内放电物质是惰性气体氙气,其激发电位和电离电位相差较小,因此,氙灯具有以下特点:
①辐射光谱能量分布与日光相接近,色温约为6000K。
②连续光谱部分的光谱分布几乎与灯输入功率变化无关,在寿命期内光谱能量分布也几乎不变。
③灯的光、电参数一致性好,工作状态受外界条件变化的影响小。