Ксеноновые лампы высокого давления, галогенные/паросветные лампы

Короткодуговые ксеноновые лампы высокого давления работают от постоянного тока. Почти точечная концентрация дуги делает их хорошо пригодными для прожекторов. Спектральные линии ксенона так плотно сгруппированы, что спектр выглядит непрерывным. Распределение спектральной энергии в видимой области схоже со средним дневным светом. Более того, распределение спектральной энергии практически неизменно, и мало зависит от колебаний напряжения питания. Для работы этого типа ламп необходим выпрямитель и ионизирующая триггерная цепь. Существуют также длиннодуговые ксеноновые лампы, работающие от питания переменного тока. Такие лампы широко используются в фотокопировальных устройствах и контактных печатных устройствах, а также для интенсивного освещения на стадионах, в аэропортах и т. д.

Галогенные/паросветные лампы. Этот тип ламп (например, Osram Metallogen HMI, Halomet HTI или Philips MSR) изначально применялся для цветных телевизоров. Лампа представляет собой одинарную или двойную короткодуговую трубку, содержащую оптимальную смесь галогенных газов и лантанидов (редкоземельных элементов), таких как диспрозий, тулий и гольмий. Эти лампы работают по тому же принципу, что и вольфрамо-галоидные, т.е. рециркуляция вольфрама и галогена защищает колбу от потемнения, вызываемого испарением веществ электрода. В результате дополнительных процессов циркуляции в зонах высокой температуры световой дуги достигается высокая концентрация редкоземельных элементов, необходимых для выработки света.

Большинство таких ламп имеют цоколи с обеих сторон с резьбовыми или цилиндрическими контактами. Лампы с одним цоколем оснащены керамической панелью для осевой установки. Поскольку рабочая температура лампы чрезвычайно высока, разрядная часть лампы, где находятся стержневидные вольфрамовые электроды, изготовлена из жаропрочного кварцевого стекла. Молибденовая пленка, наплавленная на стекло, служит проводником тока.

Этот тип ламп работает на переменном токе. Питание управляется дроссельной катушкой, электромагнитным полевым трансформатором и другими индукционными устройствами, включая полупроводниковые регуляторы. При использовании в сочетании с электронными устройствами управления галогенно-паросветные лампы работают с постоянной эффективностью и не мерцают.

Так же, как и при работе ксеноновых ламп, газовый разряд запускает высокочастотный газовый разряд в течение 0,5—1 сек.

При охлаждении ламп заполняющие вещества осаждаются на стенках колбы (ртуть обычно в виде капель, галогениды — в форме окрашенного осадка).

Эти вещества испаряются в течение 1—3 минут после начала процесса газового разряда. В то же время напряжение инициации газового разряда, равно как и потребляемая мощность электрического тока и сила света постепенно увеличиваются до их номинальных значений, причем ток в лампе и цветовая температура первоначально выше, чем при обычной эксплуатации лампы. Очень высокое напряжение инициации газового разряда необходимо для дополнительной ионизации лампы, пока она находится в горячем состоянии.

Все значения электрического тока и света зависят от температуры разрядного устройства и, таким образом, зависят от охлаждения лампы. Недостаточная вентиляция лампы вызывает уменьшение цветовой температуры. Работа лампы также зависит от изменения напряжения питания.

Металлогенные лампы обладают отличной светоотдачей Так, например, галогенная/паросветная лампа с потребляемой мощностью 2500 Вт дает выход, почти одинаковый с выходом галогенной лампы с потребляемой мощностью 10 000 Вт (выходная мощность галогенной/паросветной лампы составляет 80—90 лм/Вт, тогда как выходная мощность галогенной лампы — менее 30 лм/Вт). Спектр лампы схож со спектром дневного света и напоминает спектр ксеноновой лампы высокого давления; при этом светоотдача намного выше, чем светоотдача ксеноновой лампы. Сам спектр соответствует требованиям цветной фотографии, несмотря на то, что он все же хуже, чем спектр электронной вспышки (верхний предел спектра ограничен длиной волны 550 нм). Галогенные/паросветные лампы выпускаются с потребляемой мощностью от 125 до 18 000 Вт, с силой света — от 16 000 до более чем 1 млн. люмен. Расчетный срок службы таких ламп варьируется в зависимости от типа и характеристик от 250 до 1000 часов.

Короткая световая дуга и, особенно, стабильная работа, без мерцания, делают такие лампы особенно применимыми для съемки фильмов и телевизионной записи, а также для освещения в фотостудиях, особенно при цифровой съемке (например, broncolor HMI 575). Также отмечалось использование этих ламп для больших проекционных аппаратов и прожекторов. Как и все паросветные лампы галогенно-паросветные лампы требуют некоторого времени после инициации разряда (примерно 3 минуты) для достижения рабочего состояния. Обычно повторное включение горячей лампы занимает несколько минут. Для вторичной инициации газового разряда в горячей лампе требуется очень высокое напряжение, которое могут обеспечивать только самые современные устройства запуска.