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亚太拉斯氙灯灯管解读

来源: /  作者:   时间: 2016/7/28 11:46:18

U形氙气闪光灯
它包括一个密封的玻璃管,里面装的是一种惰性气体,通常是氙,和电极进行电流的气。此外,高电压电源驱动气体是必要的。通常用于此目的的充电电容器,以便使非常高的电流时,该灯被触发非常迅速地交付。

玻璃信封
玻璃信封通常是一个薄管,通常由石英,硅酸盐或玻璃,它可以是直的,或弯曲成许多不同的形状,包括螺旋,“U”形,圆形(环绕镜头无影摄影'ring闪烁”)。在某些应用中,由于臭氧的产生、对激光棒的损坏、塑料的降解、或其他有害影响,紫外线的辐射是不希望的。在这些情况下,使用掺杂的熔融石英。掺杂二氧化钛在紫外线方面提供不同的截止波长,但材料遭受日晒;通常用于医疗和太阳光灯和一些非激光灯。更好的选择是掺铈石英;它不受日晒和具有更高的效率,为吸收紫外辐射的可见光部分通过荧光。其截止值约为380纳米。相反,当紫外线为,合成石英作为围护结构;它是最昂贵的材料,但它不受日晒和截止波长为160 nm。[ 1 ]
功率级的灯泡被评为瓦/区,总电输入功率除以灯的内墙表面。电极和灯泡的冷却是在高功率水平的高重要性。空气冷却是足够低的平均功率水平。高功率灯与液体冷却,通常由流动的软化水通过管的灯是装。水冷却的灯具一般都会有玻璃绕在电极上,以提供它们之间的直接热导体和冷却水。冷却介质应在灯和电极的整个长度上流动。高平均功率或连续波弧灯必须在灯两端的水流量,并在电极的接触端为好,所以去离子水是用来防止短路。15 W/cm2的强制空气冷却液冷却是必需的;如果在一个密闭的空间。液体冷却是必要的30 W/cm2。
薄墙可以生存的更高的平均功率负载由于较低的机械应变的厚度的材料,它是由热等离子体和冷却水之间的温度梯度引起的,(如1毫米厚的掺杂石英160 W/cm2时,0.5毫米厚的极限320 W/cm2的限制)。为了这个原因,薄玻璃往往是用于连续波弧灯。较厚的材料一般可以从冲击波短脉冲电弧可以处理更多的冲击能量,因此石英多达1毫米厚的经常使用闪光灯的建设。信封的材料提供了另一种极限输出功率;1毫米厚的熔融石英具有限制为200 W/cm2,相同厚度的合成石英可以运行高达240 W/cm2。老化的灯需要一些减免,由于由于日晒玻璃吸收能量增加,溅射沉积。

电极和密封件
电极伸入管两端密封,并使用一些不同的方法玻璃。”带状密封件“使用薄带的钼箔直接粘结到玻璃上,这是非常耐用的,但在目前的数量是有限的,可以通过。”焊料密封件“将玻璃与一个非常强大的机械密封件焊接到电极上,但仅限于低温操作。在激光泵浦应用中最常见的是“棒形密封”,在电极的电极与另一种类型的玻璃润湿,然后直接连接到一个石英管。这种密封是非常耐用,能够承受很高的温度和电流。[ 1 ]密封和玻璃必须具有相同的膨胀系数。
激光泵浦的各种尺寸的闪光灯。排名前三位的是氙闪光灯。最后一个是氪弧灯,(表明)。
低损耗的电极通常由钨制成的,具有金属的熔点最高,处理热电子发射的电子。阴极通常由多孔钨填充的钡化合物,它给出了低功函数;阴极结构的结构,以适合于应用程序。阳极通常是由纯钨,或,当良好的可切削性是必需的,镧合金钨,并经常被机械加工,以提供额外的表面面积,以应付电力负荷。直流电弧灯通常有一个具有锋利的尖端的阴极,以帮助保持远离玻璃的电弧和控制温度。闪光灯用扁平的半径通常有一个阴极,以减少热点和发生率降低溅射的峰值电流引起的,这可能是超过1000安培。电极设计也受平均功率的影响。在高水平的平均功率,必须采取的护理,以实现足够的冷却的电极。虽然阳极温度较低的重要性,过热的阴极可以大大降低灯的寿命。

气体和填充压力
根据大小,类型,以及闪光灯的应用,气体填充压力的范围可以从几千帕斯卡数百千帕(0.01–4大气或几十到几千乇)。[ 1 ]一般来说,压力越高,其输出效率更高。由于其良好的使用效率,使其在光中转换成了近50%的电能。氪,另一方面,只有约40%的效率,但在低电流是一个更好的匹配对Nd:YAG激光吸收光谱。影响效率的主要因素是电极后面的气体量,或者说是“死体积”。在操作过程中,一个较高的死体积会导致较低的压力增加。

操作
文件:氙气闪光灯wiki.ogv
播放媒体
这是一个氙气闪光灯拍摄超过44000帧每秒的高速视频。在慢动作的单闪脉冲揭示了一个带电的气体振荡。
该灯的电极通常连接到一个电容器,这是一个相对高的电压(一般在250和5000伏),使用升压变压器和整流器充电。然而,气体表现出极高的电阻,并且该灯将不导电,直到气体离子化。一旦被电离,或“触发”,电极之间形成一个火花,使电容器放电。电流的突然激增很快将气体加热到等离子体状态,那里的电阻变低了。[ 2 ]有几种触发方式。

外部触发
在智能手机和相机使用氙闪光灯通常是外部触发。
外触发是最常用的操作方法,特别是对摄影的使用。该电极被充电至足够高的电压,以应对触发,但低于该灯的自闪光阈值。一个非常高的电压脉冲,(通常在2000和150000伏),“触发脉冲”,适用于直接或非常接近玻璃信封。(水冷式闪光灯有时将脉冲直接冷却水,并经常向本单位住房等,所以必须注意这种系统。)短,高压脉冲产生一个上升的静电场,从而使管内气体。玻璃的夫妇的触发脉冲到信封的电容,它超出了周围的一个或两个电极的气体的击穿电压,形成火花飘带。流光传播通过电容沿玻璃在速度为60纳秒1厘米(170公里/秒)。(一个触发脉冲必须有足够长的时间允许一个流光到达相反的电极,或不稳定的触发将导致触发脉冲的一个“参考平面”,这可能是在一个金属带或反射器贴于玻璃,导电漆,或一个薄的电线包裹的长度的长度。如果电容器电压大于阴极和阳极之间的电压降,当内部火花飘带桥电极的电容器将通过电离气体放电,加热氙为发射光足够高的温度。

系列触发
红宝石激光头,拆卸和组装,揭示泵浦腔,红宝石棒,两水冷式闪光灯。
串联触发更常见于高性能,水冷式闪光灯,如那些被发现在激光器。高压导致触发变压器串联在闪光管,(一种导致电极和电容器等)。触发脉冲在灯内形成一个火花,而不暴露在灯外的触发电压。的优点是更好的绝缘性,更可靠的触发,和一个弧,往往从玻璃的发展,但在一个更高的成本。系列触发变压器也作为一个电感器。这有助于控制闪光持续时间,但防止电路被用于非常快速的放电应用。触发可以一般发生在电容器较低的电压比外部触发所需的。然而,触发变压器成为闪光电路的一部分,并将触发电路的触发电路的闪光能量。因此,因为触发变压器具有很低的阻抗,变压器,触发电路,和可控硅整流(可控硅)必须能够处理非常高的峰值电流,往往超过1500安培。

调火触发
外部触发,3.5微秒闪光。闪光充分放电之前,电弧可以从玻璃和填充管,造成过度磨损的灯。
火调触发是最不常见的方法。在这种技术中,电容器电压不是最初应用于电极,而是保持在电极之间的高电压的火花流光。从电容器的高电流被传送到使用晶闸管或火花隙的电极。这种类型的触发主要是采用非常快速的上升时间的系统,通常是那些在微秒政权放电,如用于高速,停止运动摄影或染料激光器。酝酿已久的火花流光使电弧在灯的正中心开发,增加使用寿命显着。[ 3 ]如果外部触发用于极短脉冲火花飘带,仍然可以在与玻璃接触的全负载电流通过管时,使壁消融,或在极端的情况下,开裂或灯甚至爆炸。然而,因为很短的脉冲往往要求很高的电压和低电容,使电流密度上升太高,一些微秒闪光灯被触发通过简单的“volting”,即,通过施加电压的电极比灯的闪烁阈值高很多,使用火花间隙。通常,结合电压和过volting煨用。

脉冲技术
非常快速的上升时间通常使用脉冲技术实现。此方法是通过提供一个小的闪光通过在主闪光前的灯。这种闪光是比主闪光灯多能量较低(通常小于10%),根据不同的脉冲持续时间,交付只是千分之几到几百万分之一秒的主要闪现。脉冲加热气体,留下大量电离粒子被主使用闪光。这大大降低了上升时间。它也减少了冲击波,并在操作过程中,减少噪音,大大增加了灯泡的寿命。它是特别有效的非常快速的放电应用程序,允许电弧扩展更快,更好地填充管。它通常用于小火的电压,有时也有一系列的触发,但很少使用外部触发。脉冲技术是最常用的泵浦染料激光器,大大提高转换效率。然而,它也被证明能增加其他激光器的效率(允许较长的荧光寿命较长的脉冲),如Nd:YAG或钛蓝宝石,用方波脉冲几乎创造。

烧蚀闪光灯
烧蚀闪光灯是引发下加压。烧蚀闪光灯通常采用石英管和一个或两个电极镂空,使真空泵连接到控制气体压力。灯的电极连接到一个充电的电容器,然后气体抽真空,从灯。当气体达到足够低的压力(通常只有几Torr)灯将自闪光。在这样低的压力,闪光的效率通常是非常低的。然而,由于压力低,粒子间加速到非常高的速度,和磁力扩大电弧使其血浆体积逐渐集中在表面,轰击玻璃。轰击烧蚀(蒸发)从内壁石英大量。这种消融造成了一个突然的,剧烈的,局部的增加了灯的内部压力,增加了闪光的效率很高的水平。然而,消融,导致广泛的磨损到灯,削弱了玻璃,他们通常需要更换后很短的寿命。
烧蚀闪光灯需要补充和抽真空到每个闪光的适当的压力。因此,它们不能用于非常高的重复应用。同时,这通常使昂贵的气体氙气或氪气的使用。用于烧蚀闪光灯最常用的气体是空气,虽然有时也用廉价氩。闪光通常必须是很短,以防止过多的热量转移到玻璃,但闪烁通常是短比正常的灯的比较大小。从一个单一的烧蚀闪光灯的闪光也可以多灯更激烈。对于这些原因,最常见的用于灯的染料激光器的泵浦,

可变脉宽控制
此外,绝缘栅双极晶体管(IGBT)可以连接与触发变压器和灯系列,使可调闪光持续时间可能的。 IGBT用于此目的必须为高脉冲电流,从而避免对半导体结过流损伤。[ 9 ]这种类型的系统在高平均功率激光系统中经常使用的,并能产生脉冲从500微秒到20毫秒。它可以与任何的触发技术,如外部和系列,并可以产生方波脉冲。它甚至可以用小火的电压来产生一个“调制”连续波输出,重复率超过300赫兹。使用合适的大孔,水冷的闪光灯,平均输出功率几瓦可以得到。

电气要求
一个闪光的电气要求可以有所不同,取决于所期望的结果。通常的方法是首先确定的脉冲持续时间,在该持续时间(爆炸能量)的最大限度的能量,和安全的操作能量。然后,选择一个电流密度,将发射所需的频谱,并让灯的电阻,以确定电压和电容产生的必要组合。在闪光灯的性能差别很大,这取决于压力,形状,体积,时间,电流密度,和闪光持续时间,因此,通常被称为阻抗。用于灯阻抗最常见的符号是KO,这是表示为欧姆(amps0.5)。
高是用来计算所需的输入电压和电容量所需的发射所需的频谱,通过控制电流密度。高是由内部的直径,弧长,气体类型的灯,并在较小程度上,由填充压力确定。在闪光灯的电阻不是恒定的,但很快下降,电流密度增大。1965,约翰·根茨显示闪光灯等离子体的电阻率是电流密度的平方根成反比。随着电弧的发展,灯经历了一段负电阻,导致电阻和电压下降,随着电流的增加。这会发生,直到等离子体接触的内壁。当发生这种情况时,电压成正比的电流的平方根,并在等离子体中的电阻的电阻,成为稳定的闪光的其余部分。它是这个值,它被定义为高。然而,由于电弧发展的气体膨胀,并计算为高不考虑死体积,从而导致较低的压力增加。因此,任何计算的高,只是一个近似的灯阻抗。

输出谱
氙气
氙气,作为一个“霓虹灯”,由一个多光谱线的集合,缺少的连续辐射所需的良好的色彩渲染。
谱线辐射的氙气闪光灯。虽然肉眼看不见,但数码相机能像蓝色的光反射到桌子上的那样,能像强的红外光谱线。
如同所有的电离气体,氙闪光灯发出的光在不同的谱线。这是一个同样的现象,给霓虹灯标志他们的特征颜色。然而,霓虹灯发出红光因为极低的电流密度相比,那些看到闪光灯,这有利于更长波长的谱线。更高的电流密度倾向于较短的波长。[ 13 ]来自氙气的光,在霓虹灯下,同样是紫罗兰色的。闪光灯发出的光谱是更依赖于电流密度比在充满压力或气体类型。低电流密度产生的光谱线发射,对微弱的背景连续辐射。在紫外,蓝,绿,红,红外光谱中有许多光谱线。低电流密度产生一个绿色的蓝色闪光,表示没有显着的黄色或橙色线。在低电流密度下,大多数氙的输出将被引导到看不见的红外谱线在820,900,和1000 nm。[ 14 ]低电流密度为闪光灯一般小于1000 cm2。
较高的电流密度开始产生连续发射。光谱线是不占主导地位的光产生的频谱,通常是峰值,或“中心”,在一定的波长。在一个密度,有利于“灰体辐射在视觉范围内得到最佳输出效率”(电弧产生的大多是连续发射的,但仍然是主要的半透明的自己的光)。氙气,灰体辐射中心附近的绿色,并产生白光的正确结合。[ 9 ] [ 11 ]灰体辐射的产生在密度超过2400 A/cm2。
电流密度非常高,接近4000 A/cm2,倾向于黑体辐射。当电流密度变得更高,视觉,氙的输出频谱将开始安顿在一个9800度的色温黑体(一个天蓝色的白色阴影)。[ 1 ]除非强烈的紫外线是必要的,如水的净化,黑体辐射通常是不需要的由于电弧变得不透明,而大部分的辐射从内弧可以吸收之前到达地面,影响输出效率。[ 11 ] [ 14 ] [ 15 ]
由于其高效,白色输出,氙气是用于摄影的应用,尽管它的巨大费用。在激光器中,谱线发射通常受到青睐,因为这些线往往更好地匹配吸收线的激光介质。氪也偶尔使用,但它是更昂贵的。在低电流密度下,在近红外范围氪的谱线输出更好地匹配为基础的激光介质比氙气发射钕的吸收谱,并非常接近和窄的吸收谱:YAG。[ 16 ] [ 17 ]没有氙灯的光谱线匹配的Nd:YAG的吸收线当泵浦Nd:YAG,氙气,连续辐射[必须使用。

氪气和其他气体
在电流密度下的各种气体的光谱输出,视觉输出几乎等于红外。氪在近红外光谱线很少,所以大部分的能量被引导到两个主峰。
氩灯谱线辐射
所有气体产生的光谱线,这是特定的气体,叠加在一个连续辐射的背景。与所有的气体,低电流密度产生主要的谱线,与最高的输出被集中在近红外650和1000纳米之间。氪的最强峰分别在760和810 nm。氩气在670、710、760、820、860和920处有许多强峰。氖具有650、700、850和880的峰,随着电流密度的增加,连续辐射的输出将增加超过20%的光谱线辐射率,输出中心将向视觉谱。在灰体电流密度有不同的气体发出的光谱只有轻微的差异。在非常高的电流密度,所有的气体都将开始作为黑体辐射光谱输出,集中在紫外[ 14 ]。
较重的气体表现出较高的电阻,因此,具有较高的值为高。阻抗,被定义为电阻变化所需的能量转化为工作,是较高的较重的气体,因此,较重的气体是更有效的比较轻的。氦和氖是太轻,产生一个有效的闪光。氪可以40%有效的为好,但需要增加了70%,达到这个压力在氙。氩可以高达30%的有效,但需要一个更大的压力增加。在这样高的压力,电极之间的电压降,形成的火花流光,可能是大于电容电压。这些灯通常需要一个“升压”在触发阶段,以克服非常高的触发阻抗。
氮,在空气的形式,已在家中用了闪光灯染料激光器,但氮和氧的化学反应与电极目前的形式,和自己,导致过早的磨损和需要调整每个闪光的压力。[ 19 ]
一些研究已经完成,混合气体来改变光谱输出。对输出光谱的影响可以忽略不计,但对效率的影响是伟大的。加一个较轻的气体,只会降低较重的效率。

光生产
氪等离子体电弧。黑暗的空间near the阳极is filled with that have been剥夺自由电子从中性原子,电离的原子。离子速度Away from the then the阳极,colliding以及中性原子to produce光明。
as the current脉冲travels through the管,它ionizes the Atoms,causing them to跳到更高能量级。三种粒子are found within the consisting of电弧等离子体,电子化,正向原子和中性原子。at any given time during the Flash,原子化眼妆小于1% of the等离子体and produce all of the越轻。他们失去了电子重组以及他们立即回到他们滴下能态,释放光子in the process。the methods of Energy occur in three separate转移的方式,称为“束缚-束缚”、“自由邦”和“自由-自由跃迁[ 20 ]”。
在等离子体离子向阴极移动,正当电子与中性原子move toward the阳极。在正常的压力,这是在很短的距离动议,because the颗粒互动和凹凸into each other,交换电子换向和方向。因此,during the脉冲电离和中性原子是不断recombining了,每次发射光子,电子中继from the to the阳极的阴极。the greater the number of离子跃迁for each电子;更好的传输效率将金管,所以longer高等压力都帮助increase the efficiency of the台灯。during the脉冲,趋肤效应原因自由电子to gather附近的内壁,making the area电负和帮助让它很酷。the趋肤效应也增加诱导涡电流在电感等离子体中心。
occur when the bound与过渡离子和中性原子碰撞转移电子从原子,to the离子。这个方法predominates在低电流密度,and is responsible for产生光谱线发射。自由结合的过渡发生当离子捕获自由电子。这种方法生产连续发射,and is more普罗名特在高电流密度。Some of the连续is also produced当电子促进toward an离子,所谓的自由-自由跃迁,产生轫致辐射。辐射能量密度的增加以及增加轫致辐射的原因,与已经移向蓝色和紫外线end of the spectrum [ 20 ]。

闪光的强度和持续时间
85焦耳,3.5微秒闪光。而能量水平为中等,在如此短的时间内,电功率是24000000瓦。黑体辐射是如此强烈,它没有问题渗透极深,树荫10焊接镜头,相机后面。
唯一真正的电子限制是如何短脉冲可以是系统的总电感,包括电容器,电线,和灯本身。短脉冲闪烁要求所有的电感被最小化。这通常是使用特殊的电容器,可用的最短的电线,或电气引线与大量的表面面积,但薄的横截面。非常快速的系统,低电感轴向引线,如铜管,塑料芯线,甚至空心电极,可降低系统总电感。染料激光器需要非常短的脉冲和有时使用轴向闪光灯,具有环形截面外径较大,环形电极,和一个中空的内芯,允许较低的电感和染料电池放在像轴通过灯的中心。
相反,在输入电压或电容的变化没有影响放电时间,虽然他们有一个电流密度的影响。随着闪光持续时间的减少,电能变得越来越短,所以电流密度会增加。这通常需要降低补偿电容脉冲持续时间减少,并提高电压的比例以保持足够高的能量水平。然而,由于脉冲持续时间减少,所以“爆炸能量”等级的灯,因此,能量水平也必须减少,以避免破坏的灯。
玻璃可以处理的功率负载量是主要的机械极限。即使能量(焦耳)是用来保持恒定,电机功率(瓦数)将增加一个放电时间的减少成反比。因此,能量必须随脉冲持续时间的减少,以保持脉冲功率水平的上升过高。石英玻璃(每1秒1毫米厚)通常能承受160瓦每平方厘米的内表面面积。其他眼镜有一个低得多的门槛。非常快速的系统,与电感低于临界阻尼(0.8 microhenries),通常需要一个并联在电容器二极管,防止电流反向(铃声)破坏灯。如果允许脉冲穿过灯泡,它会延长闪存,因此二极管的陷阱,使灯在正确的时间关闭。
长脉冲持续时间的限制是将电子转移到阳极,在阴极的离子轰击引起的,和玻璃的温度梯度的数目。脉冲太长可能蒸发大量金属阴极,而过热的玻璃会使裂纹长度。对于连续运行的冷却是极限。普通闪光灯范围从0.1微秒到几十毫秒的放电持续时间,并且可以有几百赫兹的重复率。闪光持续时间可以小心地控制使用一个电感器,[ 1 ] [ 11 ] [ ]
闪光,来自氙气闪光灯可能是如此强烈,它能点燃易燃材料在短距离内的管。碳纳米管是特别容易自燃暴露在光线从闪光灯。[ 21 ]类似的效果可能被用于审美或医疗过程被称为强脉冲光(IPL)治疗。光子嫩肤可用于治疗如脱毛和破坏病变或痣。

寿命 
一个闪光灯的寿命取决于能量用于其爆炸能量比例的灯,在灯的脉冲持续时间。失败可能是灾难性的,导致了灯的破坏,或者他们可以是渐进的,减少了性能的灯下面的可用等级。

灾难性失效 
从2个不同的机制:能量和热量,可能会出现灾难性的故障。当过多的能量被用于脉冲持续时间,玻璃信封的结构破坏可以发生。闪光灯产生的包含在一个玻璃管的电弧闪光。随着电弧的发展,超音速冲击波的形式,沿径向从弧的中心,并影响管的内壁。如果能量水平足够低,一个杯子就可以被听到。然而,如果用能量等于灯“爆炸能量”评级,冲击冲击波将断裂的玻璃,破裂的管。由此产生的爆炸产生了巨大的冲击波,可能会摔碎玻璃几英尺。的爆炸能量是通过乘法的内部表面积的灯,在电极之间,与玻璃的功率负载能力。功率负载的类型和厚度的玻璃,和使用的冷却方法。功率负载的测量在瓦特每厘米平方。然而,由于脉冲功率电平的闪光持续时间的增加而减小,爆炸能量,必须减少直接比例的放电时间的平方根。
热故障通常是由于脉冲持续时间过长,平均功率水平很高,或电极尺寸不够。脉冲的时间越长,其强烈的热量就会转移到玻璃上。当管内壁变热而外壁仍冷时,温度梯度会使灯裂纹。类似地,如果电极没有足够的直径来处理的峰值电流,他们可能会产生过多的电阻,迅速升温和热膨胀。如果电极的加热速度比玻璃快得多,灯泡可能会破裂,甚至会破坏到12

逐渐失效
闪光管阴极,有磨损迹象。左边的管显示出了溅射,而右边的管则显示了壁烧蚀。
越接近一个闪光灯操作的爆炸能量,更大的风险是灾难性的失败。在爆炸能量的50%,该灯可以产生几千闪烁爆炸前。在60%的爆炸能量,灯通常会失败,在不到一百。如果该灯在爆炸的30%以下操作,灾难性故障的风险就变得非常低。故障的方法,然后成为那些减少输出效率和影响的能力,以触发灯。影响这些的过程是溅射和烧蚀的内壁。
当能量水平很低时,溅射发生在爆炸能量的下面,或者当脉冲持续时间很长的时候。溅射从阴极金属的蒸发,并沉积在灯墙,挡住光线输出。因为阴极比阳极更发光,闪光管被极化,并连接灯的电源不正确会很快毁掉它。然而,即使连接正确,程度的溅射可能有很大的不同,从灯到灯。因此,它是不可能准确地预测在低能量水平的寿命。[ 1 ]
在较高的能量水平,壁烧蚀成为磨损的主要过程。电弧慢慢侵蚀的管内壁,形成微观裂纹,给玻璃磨砂外观。烧蚀释放氧气从玻璃,增加压力超出了可操作的水平。这会引发问题,被称为“抖动”,超过30%,烧蚀可能导致足够的磨损破裂的灯。然而,在更高的能量水平的寿命可以计算出一个公平的程度的准确度。[ 1 ]
操作时,下面的爆炸能量的30%,灯管寿命一般是几百万到千万闪烁之间有数。[ 12 ]

应用
6英尺(180厘米)的国家点火装置激光用闪光灯是有史以来最大的商业生产,在30 kJ输入脉冲能量操作。[ 22 ]
由于Flash是由氙闪光灯发出的时间可以精确控制,由于光的强度高,氙气闪光灯是常用的摄影闪光灯。氙气闪光灯也被用在高速或“定格”摄影,是在上世纪30年代哈罗德Edgerton的先驱。因为他们可以产生明亮,注意与相对小的开始闪烁,电功率连续输入,还可以用于飞机警告灯,应急照明车,消防报警设备(喇叭灯),飞机防撞灯,和其他类似的应用。
在牙科用在“灯箱”设备的光激活各种恢复性和辅助光固化树脂的硬化(例如:megaflash迷你,UNI XS和其他设备)[ 23 ]。
由于其高强度和相对亮度在短波长(延伸到紫外)和短脉冲宽度,闪光灯也非常适合作为光源泵浦原子在激光的激发态,它们可以激发出相干,单色光。两者的填充气体和电流密度是至关重要的适当选择,使最大辐射输出的能量集中到最好的吸收的激光介质带闪光灯;例如氪氙闪光灯泵浦Nd比更适合:YAG激光器,如氪发射近红外更好地匹配Nd吸收光谱:YAG。
氙闪光灯已被用来产生白光的强烈闪光,其中一些是被钕玻璃产生的惯性约束聚变激光功率。共约1至1.5%的电力输送到闪光灯变成有用的激光应用。
脉冲光(PL)是一种净化表面的微生物杀灭用强烈的宽谱脉冲技术,在UV-C光丰富。UV-C是对应200和280 nm波段之间的电磁频谱的一部分。脉冲光与氙气灯可以产生几次每秒。消毒机器人使用脉冲紫外线。[ 24 ]

历史
这个阴影在超音速飞行的子弹是在埃杰顿中心(频闪胡同,麻省理工学院),利用高速闪光管放电
闪光管是由哈罗德发明的Edgerton在上世纪30年代为手段,以移动的物体清晰的照片。闪光灯闪光灯是主要用于科学研究,但最终开始采取化学和粉闪光灯和主流摄影闪光灯的地方。[ 25 ]
因为电弧可以比机械快门速度快得多,早期的高速照片被带到一个露天的,电弧放电,称为火花摄影,有助于消除移动物体的模糊。这是典型的用快门锁定打开在黑暗或光线昏暗的房间里,避免曝光过度的电影,和一个定时闪光事件被拍摄的方法。已知最早使用火花摄影开始与亨利福克斯塔尔博特1850左右。[ 25 ] 1886,厄恩斯特马赫用露天火花拍摄子弹,揭示其产生的超音速冲击波。[ 26 ]露天点火系统很容易建立,但笨重,光输出非常有限,并产生噪音媲美的一声枪响。[ 25 ]
1927,哈罗德Edgerton建造了他的第一个闪光灯在麻省理工学院。想要拍摄运动的生动细节,运动无模糊,埃杰顿决定提高采用汞弧整流器火花摄影的过程,而不是一个露天放电,产生光。他能够实现一个10微秒的闪光持续时间,并能够拍摄运动运动如“冻结时间。”[ 25 ]
他的同事在新的闪光装置的兴趣很快激起Edgerton改进设计。水银灯的效率是有限的,最酷的一部分,使他们表现更好时,非常热,但不好时,冷。埃杰顿决定尝试一种惰性气体,相反,觉得它不会被视为依赖于温度的水银,和,1930,他受雇于通用电器公司使用氩而构造一些灯。氩管的效率更高,远小得多,而且可以安装在一个反射镜附近,集中输出。慢慢地,相机设计师开始注意到新技术,开始接受它。写在1940收到了他从柯达公司的闸门第一大订单。后来,他发现氙是最有效的惰性气体,产生光谱非常接近日光,和氙闪光灯成为标准在大多数大型摄影集。直到上世纪70年代,闪光灯的单位才能够在普通相机上使用的便携式设备。
1960,在西奥多梅曼发明了红宝石激光器,用于闪光灯新需求开始使用激光器,和新的兴趣是在灯的研究[ 14 ]。

安全
这525个焦耳电容是一对适于使用在红宝石激光,并进行警告,其致命的存储容量。一个电阻连接在终端之间,以允许安全的能量放电。
闪光灯工作在高电压,电流高到足以致命。在一定的条件下,低至1焦耳的冲击已被报告是致命的。存储在一个电容器中的能量可以保持令人惊讶的长时间后,电源已断开。一个闪光灯通常会关闭之前的电容器已完全耗尽,并可能恢复其电荷部分通过一个过程称为“吸收”。此外,一些类型的充电系统可以同样致命的自己。触发电压可以提供一个痛苦的打击,通常不足以杀死,但这往往能把人吓一跳到碰撞或接触的东西更危险。当一个人被充电到高电压的火花可以跳跃,提供高电容电流,而不实际接触任何东西。
闪光灯工作在高压力和已知的爆炸,产生剧烈的冲击波。“爆炸能量”的一个闪光灯(能源的数量,将在短短的闪烁)摧毁它是定义良好的,以避免灾难性的失败,建议不超过30%的爆炸能量使用。[ 11 ]闪光灯应该屏蔽在玻璃或反射腔。如果没有,眼睛和耳朵的保护应该戴。
闪光灯产生非常强烈的闪光,比眼睛更快的时候,似乎她们聪明不可能。石英玻璃的发射几乎所有的长波紫外线,包括杀菌波长,并可以是一个严重的危害眼睛和皮肤。这种紫外线辐射也能产生大量的臭氧,对人、动物和设备有害。
许多小型相机充电后立即电源,有的甚至只是插入电池。仅仅是将电池插入到相机中,可以使电容器变得危险,或者至少在几天内不愉快。涉及的能量也相当大;330微法拉电容充电到300伏(一般大概价值发现相机)商店几乎15焦耳的能量。

流行文化
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