open wikipedia design.
Імпульсна лампа - електрична газорозрядна лампа , Призначена для генерації потужних, некогерентних короткострокових імпульсів світла, кольорова температура якого близька до сонячного світла.
Імпульсна лампа являє собою запаяну трубку з кварцового скла , Яка може бути прямою або зігнутою у вигляді різних фігур, в тому числі спіралі, у формі букви U {\ displaystyle U} 
Потім на третій (підпалює) електрод подається імпульс високої напруги, що викликає іонізацію газу в трубці, електричний опір газу в лампі зменшується і відбувається електричний розряд між електродами лампи.
Імпульсна лампа може мати тільки два електроди, в цьому випадку підпалює електрод сполучений з катодом .
Спалах відбувається після іонізації газу та проходженні через нього потужного імпульсу електричного струму. Іонізація необхідна, щоб зменшити електричний опір газу, щоб струм силою в сотні ампер зміг пройти через газ всередині лампи. Первісну іонізацію можна отримати, наприклад трансформатором Тесли . Короткочасний високовольтний імпульс, поданий на підпалює електрод, створює перші іони. Струм, початківець протікати через газ, збуджує атоми ксенону, змушуючи електрони займати орбіти з більш високими енергетичними рівнями. Електрони негайно повертаються на колишні орбіти, випромінюючи різницю енергій у вигляді фотонів. Залежно від розмірів лампи, тиск ксенону в лампі може бути від кількох кПа до десятків кПа (або 0,01-0,1 атм . або 10-100 мм рт. ст. ).
На практиці для початкової іонізації газу використовується підпалює імпульсний трансформатор . Короткий імпульс високої напруги прикладається щодо одного з електродів (найчастіше катода) до підпалюють електроду, тим самим іонізуючи міститься в лампі газ і викликаючи розряд конденсаторів на лампу. Розпалювання імпульс, в середньому перевищує робочу напругу лампи в 10 разів. Для підпалу двоелектродної лампи накопичувальні конденсатори заряджаються напругою, вище напруги самопробоя лампи (цей параметр присутній у всіх типів імпульсних ламп), внаслідок чого відбувається іонізація і розряд в газі.
Для запалювання імпульсної лампи важливо знати її параметри, такі як: робоча напруга, енергія спалаху, напруга самопробоя, інтервал між спалахами і фактор навантаження.
Енергія спалаху розраховується за формулою: W = C × U 2 2 {\ displaystyle W = {\ frac {C \ times U ^ {2}} {2}}} 
W {\ displaystyle W} 
C {\ displaystyle C} 
U {\ displaystyle U}
Проходження електричного струму через іонізований газ припиняється, як тільки напруга на обкладинках конденсатора знизиться до певного значення, напруги гасіння U g {\ displaystyle U_ {g}} 
Формула енергії спалаху буде виглядати так: W = C × (U 2 - U g 2) 2 {\ displaystyle W = {\ frac {C \ times (U ^ {2} -U_ {g} ^ {2})} { 2}}}
Параметр напруга самопробоя використовується для розрахунку двоелектродної ламп.
Також особливу увагу необхідно звернути на фактор навантаження (розмірність - мкФ × кВт · год ). Цей параметр перевищувати не рекомендується - це спричинить прискорене вихід лампи з ладу. Тобто - працювати при даній енергії лампи і не перевищувати робочої напруги.
Також під час спалаху в лампі відбувається виділення тепла. Необхідно дотримуватися інтервалу між спалахами. Для звичайного скла максимальна температура становить 200 ° C, для кварцового скла - 600 ° C. Для потужних ламп використовується охолодження - вода, іноді - кремнійорганічні сполуки (найбільш ефективне охолодження).
Схема електронної мережевої фотоспалахи.
Як і у всіх іонізованих газів, спектр випромінювання ксенону містить різні спектральні лінії . Це той же механізм, який дає характерне світіння неону . Але у ксенону спектральні лінії розподілені по всьому видимому спектру, так що його випромінювання здається людині білим.
Інтенсивність і тривалість спалаху [ правити | правити код ]
При короткому імпульсі кількість емітованих катодом електронів обмежена. При більш тривалому імпульсі відведення тепла теж обмежений. У більшості ламп фотоспалахів тривалість імпульсу від мікросекунд до декількох мілісекунд, з частотою повторення до декількох сотень герц.
У ламп фотоспалахів (з великою енергією спалаху і великою тривалістю між спалахами) потужність в імпульсі перевищує сотні кВт.
Інтенсивність випромінювання ксенонової імпульсної лампи настільки висока, що може підпалити легкозаймисті об'єкти в безпосередній близькості від лампи.
Лампи по режимам роботи діляться на освітлювальні (застосовуються, в основному, в фотоспалах) і стробоскопические. У стробоскопических ламп енергія спалаху набагато менше, але частота спалахів може доходити до декількох сотень герц. При частотах близько 400 Гц можливо запалювання електричної дуги , Що вкрай небажано.
Так як тривалість спалаху добре контролюється і інтенсивність її досить висока, вона використовується в основному в фотоспалах. Також використовується в високошвидкісний фотографії, піонером якої був Гарольд Еджертон в 1930-х рр.
Лампи зі зниженою тривалістю спалаху використовуються в стробоскопи .
Завдяки високій інтенсивності випромінювання в короткохвильовій частині спектра (аж до УФ) і малої тривалості спалаху, дані лампи відмінно підходять в якості лампи накачування в лазері . Підбір складу газу лампи дозволяє домогтися максимуму випромінювання в областях максимального поглинання робочого тіла лазера.
Лампи-спалахи отримали застосування і в косметології : Вони застосовуються для фотоепіляції і фотоомолодження шкіри спільно з фільтром, відтинає ультрафіолетовий і синю складові.