Lâmpadas de Impulso de Xenônio

Características Gerais:

As lâmpadas de impulso transformão a energia elétrica armazenada em um capacitor em impulsos luminosos com um alto rendimento energético. A luz emetida possui um espectro de ondas que vai do ultravioleta ao infravermelho, a distribuição típica do espectro de uma lâmpada de xenônio é apresentada no diagrama "1".

Aplicações práticas.

Devido a curta duração e a alta intensidade luminosa do relâmpago, estas lâmpadas são utilizadas em diversas áreas técnicas.

FOTOGRAFIAS - flashes eletrônicos profissionais, amadores e de stúdio.

SEGURANÇA - geração de flashes luminosos para iluminação de emergência, viaturas policiais, de bombeiros, ambulâncias, pistas de aeroportos, aviões, navios, garagens, construções civis, sinalização intermitente de tráfego, etc...

CIÊNCIA - estroboscopia, colorimetria e excitação de "lasers".

MEDICINA - endoscopia.

INDÚSTRIA - utilização estroboscópica em geral, exemplos: ajuste de ponto de ignição de motores a explosão, ajuste de rotação de motores elétricos, máquinas de balanceamento, reprografia, verificação de impressão gráfica em geral, verificação de máquinas texteis.

PROPAGANDA - iluminação com effeitos especiais para vitrines, bailes e locais de diversão pública.

Princípio Físico

Para que a descarga ocorra num momento pré-determinado, um pulso de alta tensão é aplicado ao eletrodo de ignição; este abre uma via iônica entre cátodo e ánodo (pré-ionização). O eletrodo de ignição é aplicado à parte externa do tubo podendo apresentar-se como uma camada condutiva transparente, um fio enrolado em volta do tubo ou uma faixa de prata. Através da via iônica propaga-se a descarga do capacitor gerando um plasma radiante que preenche gradativamente todo volume do tubo proporcionalmente a densidade de corrente. Se a carga aplicada à lâmpada for muito pequena o volume da lâmpada não será totalmente preenchido pelo plasma que pode, neste caso, caminhar para diversos pontos do tubo.

Esse fenômeno ocorreria particularmente em aplicações estroboscópicas, mas a faixa de prata utilizada nas lâmpadas estabiliza o arco. Quando a tensão do capacitor é menor que a tensão de extinsão da lâmpada o arco se extingue e os ions se recombinam.

• Energia Nominal.

A energia luminosa produzida é proporcional a energia elétrica armazenada no capacitor e é calculada pela formula abaixo:

 

E=½V².C.10-6(W/s) (joule)

 

onde: E=energia (W/s) watt segundo = Joule

 

C=capacidade (microfarad)

 

V=tensão (volts)

 

Para lâmpadas estroboscópicas vale a expressão:

 

L=E.f (w)

 

onde: L=potencia continua (Watt)

 

E=energia (W/s)

 

f=frequencia (disparos por segundo)

 

• Duração do relampago.

A duração do relampago é determinada pelo fator do capacitor, pelas resistências e indutâncias do circuito, como também pela resistência interna da lâmpada, é válida a relação:

T=R.C
    2

"T" é o intervalo entre os instantes em que a intensidade do relampago subiu até 1/3 do máximo e o momento no qual a intensidade da luz retornou a 1/3 do máximo.

Com lâmpadas de impulso podem ser gerados relampagos com duração variando entre 1 micro/s a 10m/s. Utilizando-se de circuitos com tiristores pode-se variar a duração do relâmpago.