لامپ رشته ای زنون (Xenon Incandescent Lamp)، در فیزیک (Physics)
انواع لامپ ها (Lamp) را در آموزش زیر شرح دادیم :
لامپ رشته ای زنون (Xenon Incandescent Lamp) :
لامپ رشته ای زنون (Xenon Incandescent) از گاز زنون (Xe) به عنوان گاز پرکننده استفاده می کند. زنون سنگین ترین گاز نجیب غیررادیواکتیو است (جرم اتمی ۱۳۱٫۳) و رسانایی گرمایی بسیار پایینی دارد. این ویژگی باعث می شود انتقال حرارت از فیلامان به شدت کاهش یابد و فیلامان بتواند در دمای بالاتری کار کند.
با افزایش دمای کار، طیف نور به سمت آبی تر متمایل می شود و بازده نوری افزایش می یابد. در نتیجه لامپ های زنون می توانند تا ۲۵-۳۰ لومن بر وات بازده داشته باشند که در بین لامپ های رشته ای بالاترین است.
به دلیل قیمت بالای گاز زنون، این لامپ ها بیشتر در کاربردهای خاص مانند نورپردازی استودیویی، پروژکتورهای فیلم، چراغ های جلوی اتومبیل های لوکس (به عنوان لامپ زنون HID اشتباه نشود) و تجهیزات پزشکی استفاده می شوند. در خودروها گاهی لامپ های هالوژن با پرکننده زنون نیز وجود دارند.
لامپ های زنون خالص (رشته ای) اغلب حباب کوچکی دارند تا فشار گاز بالا حفظ شود. فشار بالای گاز زنون تبخیر تنگستن را کند کرده و طول عمر را افزایش می دهد (تا ۵۰۰۰ ساعت). همچنین روشنایی بیشتری نسبت به توان یکسان تولید می کنند.
دمای رنگ این لامپ ها می تواند تا ۳۰۰۰-۳۲۰۰ کلوین برسد که نسبت به استاندارد (۲۷۰۰ کلوین) سفیدتر است. از نظر فیزیکی، گاز زنون با اتم های بزرگ خود از برخورد الکترون های پرانرژی با فیلامان جلوگیری کرده و اتلاف انرژی را کاهش می دهد.
رابطه بازده با دمای فیلامان: با افزایش دما، تابش در ناحیه مرئی افزایش می یابد ولی عمر کاهش می یابد. لامپ های زنون تعادل بهتری بین بازده و عمر برقرار می کنند. قانون استفان-بولتزمن:
\[ P_{\text{total}} = A \epsilon \sigma T^4 \].
این لامپ ها در مقایسه با LED و HID امروزی کم بازده هستند اما به دلیل سادگی و طیف پیوسته هنوز در برخی تجهیزات نوری دقیق کاربرد دارند. نور زنون رشته ای بسیار شبیه به نور طبیعی روز است و برای عکاسی ماکرو و نورپردازی ویترین استفاده می شود.
نکته مهم: لامپ های زنون رشته ای با لامپ های زنون HID (که تخلیه در گاز با فشار بالا هستند) تفاوت اساسی دارند. اینجا صرفا یک لامپ رشته ای با گاز پرکننده زنون است.
