ქსენონის ფლეშ ნათურა

ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -  

                   ქსენონის ფლეშ ნათურა

Helical xenon flashtube being fired

Helical xenon flashtube being firedHelical xenon flashtube emitting greybody radiation as white light. (Animated version at the end) - 

სპირალური ქსენონის მილი, რომელიც ასხივებს რუხი სხეულის გამოსხივებას, როგორც თეთრი შუქი. (ანიმაციური ვერსია დასასრულს)

ჩარჩო 1: მილი მუქია.

ჩარჩო 2: ტრიგერის პულსი იონიზებს გაზს, ანათებს სუსტი, ლურჯი შუქით. თითოეული ელექტროდიდან წარმოიქმნება ნაპერწკლის ნაკადები, რომლებიც მოძრაობენ ერთმანეთისკენ მინის მილის შიდა ზედაპირის გასწვრივ.

ჩარჩო 3: ნაპერწკლის ნაკადები უერთდება და შორდება მინას და იქმნება პლაზმური გვირაბი, რომელიც საშუალებას აძლევს დენს გაზარდოს.

ჩარჩო 4: კონდენსატორის დენი იწყებს გაქცევას, ათბობს მიმდებარე ქსენონს.

ჩარჩო 5: როგორც წინააღმდეგობა მცირდება, ძაბვა ეცემა და დენი ავსებს მილს, ათბობს ქსენონს პლაზმურ მდგომარეობაში.

ჩარჩო 6: სრულად თბება, წინააღმდეგობა და ძაბვა სტაბილიზდება რკალში და სრული დენის დატვირთვა მიდის მილში, რაც იწვევს ქსენონის გამოსხივებას.

ელექტრული განმუხტვის ნათურა შექმნილია მძლავრი, არათანმიმდევრული, მოკლევადიანი სინათლის იმპულსების შესაქმნელად, რომლის ფერის ტემპერატურა ახლოსაა მზის შუქთან.

მოწყობილობა

ფლეშ ნათურა არის კვარცის მინისგან დამზადებული დალუქული მილი, რომელიც შეიძლება იყოს სწორი ან მოხრილი სხვადასხვა ფორმებად, მათ შორის სპირალებად, ასოს სახით.

                                                      

ქსენონის ფლეშ ნათურის მოწყობილობა - U-shaped xenon flashtube

U, ან წრეები, რათა მოათავსოთ კამერის ლინზის გარშემო „უსაჩრდილო“ ფოტოგრაფიისთვის. მილი ივსება კეთილშობილი აირების ნარევით, უპირატესად ქსენონით. ელექტროდები შედუღებულია მილის ორივე ბოლოში და უკავშირდება მაღალი სიმძლავრის ელექტროლიტურ კონდენსატორს (ზოგიერთ შემთხვევაში, კავშირი ჩოკის საშუალებით). კონდენსატორის ფირფიტებზე ძაბვა მერყეობს 180-დან 2000 ვოლტამდე, რაც დამოკიდებულია მილის სიგრძეზე და გაზის ნარევის შემადგენლობაზე. მესამე ელექტროდი არის მეტალიზებული ბილიკი მილის გარე კედლის გასწვრივ ან თხელი მავთულის ჭრილობა ნათურის მილის გარშემო სპირალში, რომელიც ამოღებულია ძირითადი ელექტროდებიდან.

შემდეგ, მაღალი ძაბვის პულსი გამოიყენება მესამე (ანთების) ელექტროდზე, რაც იწვევს მილში გაზის იონიზაციას, ნათურაში გაზის ელექტრული წინააღმდეგობა მცირდება და ნათურის ელექტროდებს შორის ხდება ელექტრული გამონადენი.

ფლეშ ნათურას შეიძლება ჰქონდეს მხოლოდ ორი ელექტროდი, ამ შემთხვევაში ანთების ელექტროდი შერწყმულია კათოდთან.

იხ.ვიდეო - Ксеноновая лампа-вспышка

გამოსხივების სპექტრი - ყველა იონიზებული აირის მსგავსად, ქსენონის ემისიის სპექტრი შეიცავს სხვადასხვა სპექტრულ ხაზებს. ეს არის იგივე მექანიზმი, რომელიც ნეონს აძლევს დამახასიათებელ ბზინვარებას. მაგრამ ქსენონში, სპექტრული ხაზები ნაწილდება მთელ ხილულ სპექტრში, ისე, რომ მისი გამოსხივება ადამიანს თეთრი ეჩვენება.

გამოსხივების ინტესივობა დ ახანგრძლივობა - მოკლე პულსით, კათოდის მიერ გამოსხივებული ელექტრონების რაოდენობა შეზღუდულია. უფრო გრძელი პულსით, სითბოს მოცილება ასევე შეზღუდულია. ფოტო ფლეშ ნათურების უმეტესობას აქვს პულსის ხანგრძლივობა მიკროწამებიდან რამდენიმე მილიწამამდე, გამეორების სიხშირით რამდენიმე ასეულ ჰერცამდე.

ფლეშ ნათურებისთვის (მაღალი ციმციმის ენერგიით და ციმციმებს შორის ხანგრძლივი ხანგრძლივობით), პულსის სიმძლავრე ასობით კვტ-ს აღემატება.

ქსენონის ფლეშ ნათურის გამოსხივების ინტენსივობა იმდენად მაღალია, რომ მას შეუძლია აანთოს აალებადი ობიექტები ნათურის უშუალო სიახლოვეს.

სმარტფონებსა და კამერებში გამოყენებული ქსენონის ფლეშ ნათურები, როგორც წესი, გარედან აქტიურდება.

ოპერაციული რეჟიმების მიხედვით, ნათურები იყოფა განათებად (გამოიყენება ძირითადად ციმციმებში) და სტრობოსკოპურად. სტრობოსკოპიურ ნათურებს აქვთ გაცილებით დაბალი ფლეშ ენერგია, მაგრამ ფლეშის სიხშირე შეიძლება იყოს რამდენიმე ასეულ ჰერცამდე. დაახლოებით 400 ჰც სიხშირეზე შეიძლება ელექტრული რკალის ანთება, რაც ძალზე არასასურველია.

იმის გამო, რომ ფლეშის ხანგრძლივობა კარგად კონტროლდება და მისი ინტენსივობა საკმაოდ მაღალია, იგი ძირითადად გამოიყენება ფლეშ ბლოკებში. ასევე გამოიყენება მაღალი სიჩქარით ფოტოგრაფიაში, რომელიც პიონერად გამოიყენა ჰაროლდ ეგერტონმა 1930-იან წლებში.

ნათურები შემცირებული განათების ხანგრძლივობით გამოიყენება სტრობულ განათებებში.

რადიაციის მაღალი ინტენსივობის გამო სპექტრის მოკლე ტალღის სიგრძის ნაწილში (UV-მდე) და ციმციმის მოკლე ხანგრძლივობის გამო, ეს ნათურები შესანიშნავია როგორც ტუმბოს ნათურა ლაზერში. ნათურის გაზის შემადგენლობის შერჩევა შესაძლებელს ხდის მაქსიმალური გამოსხივების მიღწევას ლაზერის სამუშაო სხეულის მაქსიმალური შთანთქმის ადგილებში.

ფლეშ ნათურები გამოიყენებოდა კოსმეტოლოგიაშიც: ისინი გამოიყენება კანის ფოტოეპილაციისა და ფოტოგაახალგაზრდავებისთვის ფილტრთან ერთად, რომელიც წყვეტს ულტრაიისფერ და ცისფერ კომპონენტებს.

იხ. ვიდეო - Xenon flashtube plasma #2 - Plasma effect in a horseshoe xenon flashtube with new power supply (555-driven moped ignition coil powered from laptop power brick) and a large pair of tweezers on the floating end for capacitive loading. With this load the plasma effect reaches the end of the tube and dances about rapidly.

Პოპულარული კულტურა

1969 წლის წიგნში „ანდრომედას შტამი“ და 1971 წლის კინოფილმში, სპეციალიზებული ზემოქმედება ქსენონის ფლეშ აპარატზე გამოიყენებოდა ადამიანის კანის გარე ეპითელიუმის ფენების დასაწვავად, როგორც ანტისეპტიკური ღონისძიება უკიდურესად, ულტრასუფთა პირობებში მომუშავე ადამიანებისთვის ყველა შესაძლო ბაქტერიული წვდომის აღმოსაფხვრელად. გარემო. (წიგნში გამოყენებული იყო ტერმინი "ულტრაფლეში"; ფილმში აღინიშნა მოწყობილობა, როგორც "ქსენონის ფლეშ".)

იხ. ვიდეო - Xenon flashtube plasma #1 - Effect of capacitive loading (my body via the metal shears) on plasma effect inside a xenon-filled horseshoe bulb