Как работает ксенон?

Ксеноновая лампа представляет собой стеклянную колбу в которую закачана под большим давлением (около 30 атм. в нерабочем состоянии и 120 атм. в разогретом) смесь инертных газов (основу которой составляет тот самый ксенон) и солей металлов. В колбе находятся два электрода. Для розжига дуги между ними требуется высоковольтные импульсы напряжения (до 25000 В), затем работа лампы поддерживается при напряжении в 85 В. Дуговой разряд между электродами инициирует яркое свечение газовой смеси.

Яркость источника света характеризуется цветовой температурой. Например, у Солнца цветовая температура 5000 К, у ксеноновых ламп - 4300 К, а у галогеновых всего лишь 2800 К. Спектр свечения ксеноновых ламп ближе к спектру свечения Солнца, т. е., дневному свету. Поэтому, свет ксеноновых фар имеет слегка голубоватый оттенок, а обычных галогеновых - желтоватый.

Основным плюсом ксеноновых фар перед галогеновыми является более мощное освещение при низком потреблении энергии. Такое свойство очень важно для обеспечения безопасности на дороге. Чем дальше и отчетливее водитель видит дорогу - тем меньше риск возникновения ДТП. Свет от ксеноновых ламп по спектру ближе к дневному, поэтому позволяет водителям лучше оценивать обстановку на дороге.Появляется больше времени для реакции, что очень важно при поездках ночью, когда организм человека устал.

Свет ксеноновых ламп лучше "пробивает" туман и дождь, освещая дорогу, а не капли воды в воздухе. Видимость в таких условиях намного выше, чем при использовании "галогенок". Свет "ксенона" не ослепляет водителя, в отличии от света обычных ламп, - так как имеет более высокую частоту, и лучше рассеивается.

Другой плюс ксеноновых ламп - их долговечность. Средний ресурс таких "светил" составляет до 3000 часов против 500 часов галогеновых ламп. То есть, если вы используете фары в среднем по 2 часа в сутки каждый день в году, срок службы ксеноновых ламп составит до 3-4-х лет, "галогенок" же вам хватит максимум на полгода.

Газоразрядные лампы на основе ксенона имеют меньшую потребляемую мощность - 35 Вт, галогеновые же - 55 Вт и выше. Но при этом сила света обычных ламп почти в два раза ниже - 1550 люмен против 3000 ксеноновых.

Наверняка, каждый водитель знает, как трудно оттирается грязь на фарах после длительной поездки. Происходит это потому, что лампа (и стекло) фары нагреваются, подсушивая дорожную грязь, попавшую на стекло. При потреблении мощности в 35 Вт ксеноновые лампы переводят в тепло лишь 10%, а галогеновые около 35-40% - при потреблении в 55 Вт. Поэтому при использовании ксеноновых ламп, стекло фары не будет перегреваться и лопаться при попадании на него воды, а грязь будет легче отмываться.

Повреждение стеклянной колбы;
Разгерметизация внешнего уплотнения или повышение хрупкости трубки разряда;

Что такое цветовая температура?

Цветовая температура ксеноновой лампочки равная 6000 кельвинов вовсе не означает, что Ваша лампочка нагревается на поверхности до такой температуры (6000 кельвинов = 5727 градусов по цельсию). Данная величина означает, что распределение энергии в видимом спектре излучения лампочки будет соответствовать распределению энергии в видимом спектре черного тела нагретого до 6000 кельвинов.

Представим себе абсолютно чёрное тело, то есть тело, которое не отражает никакие световые лучи. Для примитивного эксперимента пусть это будет спираль из вольфрама в электрической лампочке. Соединим эту несчастную лампочку с электрической цепью через реостат (изменяемое сопротивление), выгоним всех из ванной комнаты, выключим освещение, подадим ток и будем наблюдать за цветом спирали, постепенно понижая сопротивление реостата.
В один прекрасный момент наше абсолютно чёрное тело начнёт светиться еле заметным красным цветом. Если замерить в этот момент его температуру, то окажется, что она будет примерно равна 900 градусам по Цельсию.
Поскольку все излучения происходят от скорости движения электронов, которая равна нулю при нуле градусов Кельвина (-273С), то в дальнейшем забудем про шкалу Цельсия, и будем пользоваться шкалой Кельвина. Таким образом, начало видимого излучения абсолютно чёрного тела наблюдается уже при 1200К, и соответствует красной границе спектра. То есть, попросту говоря, красному цвету соответствует цветовая температура 1200К. Продолжая нагревать нашу спираль, замеряя при этом температуру, мы увидим, что при 2000К её цвет станет оранжевым, а затем, при 3000К - жёлтым. При 3500К наша спираль перегорит, так как будет достигнута температура плавления вольфрама.

Однако если бы этого не произошло, то мы увидели бы, что при достижении температуры 5500К цвет излучения был бы белым, становясь при 6000К голубоватым, и при дальнейшем нагревании вплоть до 18000К всё более голубым, что соответствует фиолетовой границе спектра. Эти цифры и назвали "цветовой температурой" излучения. Каждому цвету соответствует его цветовая температура. Психологически трудно привыкнуть к тому, что цветовая температура пламени свечи (1200К) в десять раз ниже (холоднее) цветовой температуры морозного зимнего неба (12000К). Тем не менее это так, цветовая температура отличается от обычной температуры.

800 К — начало темно-красного свечения раскаленных тел;
2000 К — свет пламени свечи;
2360 К — лампа накаливания вакуумная;
2800—2854 К — газонаполненные (газополные) лампы накаливания с вольфрамовой спиралью;
3200 К — типичные киносъемочные лампы;
5500 К — дневной свет, прямой солнечный;
6500 К — стандартный источник дневного белого света, он близок к среднедневному солнечному свету;
7500 К — дневной свет, с большой долей рассеянного от неба;
10000 К — цвет источника с «бесконечной температурой» Ксеноновые лампы имеют температуру от 4050К и выше.

Максимальная яркость достигается только на температуре 4300К и с ростом или уменьшением температуры яркость падет. Однако 4300К многим не нравится из-за цвета - это яркий бело-желтый свет.Поэтому большинство предпочитает температуру 6000К яркий холодный белый свет. Яркость ниже незначительно зато красиво.

Температура выше 6000К уже мало пригодна для практического применения так как голубой(7000К) и синий(8000К) цвет по яркости не намного лучше обычных галогеновых ламп.

На графике показана зависимость мощности светового потока от цветовой температуры.

Мощность светового потока - количественная величина, показывающая, насколько интенсивен весь поток света. Мощность светового потока измеряется в люменах.

Что влияет на срок эксплуатации ксеноновых ламп?

Частое включение и выключение( при каждом новом включении частицы электродов разряжаются);
Включение горячих ламп ( происходит сгорание цветодающих примесей в лампах, последствие: изменение цвета в красноватые или зеленоватые оттенки);
Некачественные приборы для зажигания;
Неправильное место положения лампы;
Повреждение стеклянной колбы;
Разгерметизация внешнего уплотнения или повышение хрупкости трубки разряда;

Меры предосторожности при обращении с ксеноновой лампой.

Поскольку система ксенон включает в себя устройства, являющиеся источником высокого напряжения, установка этих устройств сопровождается определенными опасностями. В случае необходимости установки ксенона или замены ее неисправных компонентов пользуйтесь услугами ремонтных мастерских, обладающих соответствующей квалификацией, которыми обладают специалисты автоцентра «Бэст Мастер» Не пытайтесь устанавливать систему .ксенон самостоятельно.

1.Не производить проверку работоспособности ксеноновых ламп методом включения вне корпуса осветительного прибора (фары головного света). Давление в колбе лампы около 30 атмосфер в нерабочем состоянии и около 120 атмосфер в разогретом, треснувшая лампа может нанести телесные увечья;

2.Смертельно опасное напряжение розжига ксеноновой лампы является также опсным. Не прикасайтесь к ксеноновым лампам, балластам и проводам перед и после включения и выхода на рабочий режим. В момент запуска балласт системы генерирует напряжение до 25000В и может вызвать пробой не в лампе, которая является нагрузкой, а пробить на тело, расположенное ближе к массе автомобиля чем ксеноновая лампа.

3.Включайте и выключайте фары только при необходимости. Частые включения \выключения отрицательно сказываются на сроке службы ламп и являются причиной более быстрого испарения металла электродов лампы, что в свою очередь приведет к выходу из строя балласта.

4.Если Вы обнаружили повреждения в оборудовании или его неправильную работу:
Немедленно прекратите использование оборудования и обратитесь в установочный центр. Использование поврежденного или неисправного оборудования может привести к поражению током или пожару.

5.Когда свет внезапно погас.
Остановитесь в безопасном месте, выключите свет и через некоторое время повторно включите. Если это действие не исправило ситуацию, выключите свет на переключателе с повторным включением через 15 минут. Если фары включились нормально, то это означает что произошел случайный сбой, вызвавший срабатывание защиты в балласте.

6.Регулировка света фар.
Яркость ксеноновых фар вдвое превышает яркость галогенных. По этой причине неправильно отрегулированные фары могут привести к ослеплению других участников движения с возникновением опасных аварийных ситуаций. Установите правильное распределение световых пучков в специализированной мастерской.