플래시 튜브

Flashtube
"Flashlamp"는 여기서 리다이렉트 됩니다.조명을 위한 휴대용 전기 토치는 손전등을 참조하십시오.
백색광으로 회오리 방사선을 방출하는 나선형 크세논 플래시 튜브(끝에 애니메이션 버전)

플래시 튜브(플래시 램프)는 매우 강렬하고 일관성이 없는 풀 스펙트럼 백색광을 매우 짧은 시간 동안 생성하도록 설계된 전기 아크 램프입니다.플래시 튜브는 양 끝에 전극이 있는 유리관으로, 트리거되면 이온화 및 고전압 펄스를 전도하여 빛을 내는 기체로 채워져 있다.플래시 튜브는 사진 촬영에 가장 많이 사용되며 과학, 의학, 산업 및 엔터테인먼트에도 사용됩니다.

건설

U자형 크세논 플래시 튜브

램프는 밀폐된 유리 튜브로 구성되며, 이 튜브에는 귀한 가스(일반적으로 제논)와 가스로 전류를 전달하는 전극이 들어 있습니다.또한 트리거 이벤트로서 가스를 통전하기 위해서는 고전압 전원이 필요하다.램프가 트리거되었을 때 매우 높은 전류를 매우 빠르게 공급할 수 있도록 일반적으로 충전된 콘덴서가 플래시에 에너지를 공급하기 위해 사용됩니다.

유리 봉투

유리 봉투는 대개 얇은 튜브로, 종종 용융 석영, 붕규산염 또는 파이렉스로 만들어지며, 일자형일 수도 있고, 나선형, U자형, 원형(그림자 없는 사진촬영을 위해 카메라 렌즈를 둘러싸기 위해—'링 플래시')를 포함한 여러 가지 다른 모양으로 구부러질 수도 있습니다.일부 용도에서는 오존의 생산, 레이저 막대의 손상, 플라스틱의 열화 또는 기타 유해한 영향으로 인해 자외선의 방출이 바람직하지 않습니다.이 경우 도프된 용융 실리카를 사용한다.이산화티타늄을 도핑하면 자외선 쪽에 다른 차단 파장을 제공할 수 있지만, 이 물질은 태양광으로 인해 어려움을 겪습니다. 의료용 및 태양 광선 램프와 일부 비레이저 램프에 자주 사용됩니다.더 나은 대안은 세륨 도프 석영이다. 흡수된 자외선의 일부가 형광을 통해 보이는 대로 재방사되기 때문에 태양화를 겪지 않고 더 높은 효율성을 가진다.그것의 컷오프는 약 380 nm입니다.반대로 자외선을 필요로 할 때는 인조 석영을 외피로 사용한다.인조 석영은 재료 중 가장 비싸지만 태양화에 취약하지 않고 컷오프도 160nm이다.[1]

램프의 전력 레벨은 와트/면적 단위로 평가되며, 총 전기 입력 전력을 램프의 내벽 표면으로 나눈 값입니다.고전력 수준에서는 전극과 램프 엔벨로프의 냉각이 매우 중요합니다.공기 냉각은 낮은 평균 전력 레벨에 충분합니다.고출력 램프는 액체로 냉각되는데, 일반적으로 램프가 들어 있는 튜브를 통해 탈염수를 흘려 보냅니다.수냉식 램프는 일반적으로 전극 주변의 유리가 줄어들어 전극과 냉각수 사이에 직접 열전도체를 제공합니다.냉각 매체는 램프와 전극의 전체 길이에 걸쳐 흐를 것입니다.고평균 전력 또는 연속파 아크 램프는 램프의 끝부분과 전극의 노출된 끝부분을 가로질러 흐르는 물이 있어야 하므로 단락을 방지하기 위해 탈이온수를 사용합니다.15 W/cm2 이상의 강제 공기 냉각이 필요합니다. 좁은 공간에 있을 경우 액체 냉각이 필요합니다.일반적으로 30 W/cm2 이상의 수냉이 필요합니다.

얇은 벽은 뜨거운 플라즈마와 냉각수 사이의 온도 경사로 인해 발생하는 낮은 기계적 변형률로 인해 높은 평균 전력 하중을 견딜 수 있습니다(예: 두께 1mm 도프 석영은 160W/cm2, 두께 0.5mm는 320W/cm2).이러한 이유로 연속파 아크 램프에는 얇은 유리가 자주 사용됩니다.두꺼운 재료는 일반적으로 짧은 펄스 아크가 발생할 수 있는 충격파의 충격 에너지를 더 많이 처리할 수 있기 때문에 플래시 튜브의 건설에는 1mm 두께의 석영이 자주 사용됩니다.엔벨로프의 재료는 출력 전력에 대한 또 다른 한계를 제공합니다. 두께 1mm의 용융 석영은 200W2/cm의 한계를 가지며, 두께가 동일한 합성 석영은 최대 240W2/cm까지 실행할 수 있습니다.붕규산염과 같은 다른 유리잔은 일반적으로 석영보다 전력 부하 용량이 절반 미만입니다.노후화된 램프는 태양광화와 스패터 [1]부착물로 인해 유리 내 에너지 흡수가 증가하기 때문에 약간의 감쇠가 필요합니다.

전극 및 씰

전극은 튜브의 양끝으로 돌출되어 있으며, 몇 가지 다른 방법으로 글라스에 씰링됩니다."리본 씰"은 유리에 직접 접합된 얇은 몰리브덴 호일을 사용합니다. 이것은 매우 내구성이 높지만 통과할 수 있는 전류의 양이 제한됩니다."납땜 씰"은 매우 강력한 기계적 씰을 위해 유리를 납땜으로 전극에 접합하지만 저온 작동으로 제한됩니다.레이저 펌핑에서 가장 일반적인 것은 "로드 씰"로 전극의 로드를 다른 유형의 유리로 적신 다음 석영 튜브에 직접 접합합니다.이 씰은 내구성이 뛰어나고 고온과 전류에도 [1]견딜 수 있습니다.씰과 유리의 팽창 계수는 같아야 합니다.

레이저 펌핑용 다양한 크기의 플래시 튜브.상위 3개는 제논 플래시 튜브입니다.마지막은 크립톤 아크 램프(비교용)입니다.

저전극 마모의 경우 전극은 일반적으로 전자의 열전자 방출을 처리하기 위해 모든 금속 중 가장 높은 녹는점을 가진 텅스텐으로 제작됩니다.음극은 종종 바륨 화합물로 채워진 다공질 텅스텐으로 만들어지는데, 이 텅스텐은 낮은 작업 기능을 제공합니다. 음극의 구조는 용도에 맞게 조정되어야 합니다.양극은 보통 순수한 텅스텐으로 만들어지며, 뛰어난 기계성이 요구되는 경우에는 랜턴 합금 텅스텐으로 만들어지며, 종종 전력 부하에 대처하기 위한 추가 표면적을 제공하기 위해 가공됩니다.DC 아크 램프에는 아크가 유리에서 멀리 떨어져 있고 온도를 제어하는 데 도움이 되는 끝이 뾰족한 음극이 있는 경우가 많습니다.플래시 튜브에는 일반적으로 평탄한 반경의 음극이 있어 핫 스팟의 발생을 줄이고 피크 전류에 의해 발생하는 스패터를 줄입니다.이러한 캐소드는 1000암페어를 초과할 수 있습니다.전극 설계도 평균 전력의 영향을 받습니다.평균 전력이 높을 경우 전극을 충분히 냉각할 수 있도록 주의해야 합니다.양극 온도는 중요도가 낮지만, 음극이 과열되면 램프의 수명이 [1]크게 단축될 수 있습니다.

가스 및 충전 압력

플래시 튜브의 크기, 유형 및 용도에 따라 가스 충전 압력은 몇 킬로파스칼에서 수백 킬로파스칼(0.01~4.0 대기 또는 수십~수천 torr)[1]까지 다양할 수 있습니다.일반적으로 압력이 높을수록 출력 효율이 높아집니다.제논은 전기 에너지의 거의 50%를 빛으로 변환하는 뛰어난 효율성 때문에 주로 사용됩니다.반면 크립톤의 효율은 약 40%에 불과하지만, 낮은 전류에서 Nd:의 흡수 스펙트럼과 더 잘 일치합니다.YAG 레이저효율에 영향을 미치는 주요 요인은 전극 뒤에 있는 가스량, 즉 "사체량"입니다.데드볼륨이 클수록 작동 [1]중 압력이 낮아집니다.

작동

이것은 초당 44,000프레임 이상의 속도로 캡처된 제논 플래시 튜브의 고속 비디오입니다.느린 동작의 단일 섬광 펄스는 충전된 가스 진동을 나타냅니다.

램프의 전극은 일반적으로 스텝업 변압기와 정류기를 사용하여 비교적 높은 전압(일반적으로 250~5000V)으로 충전되는 캐패시터에 연결됩니다.그러나 가스는 극도로 높은 저항을 나타내며, 램프는 가스가 이온화될 때까지 전기를 전도하지 않습니다.이온화 또는 "트리거"되면 전극 사이에 스파크가 형성되어 캐패시터가 방전됩니다.갑작스런 전류 급상승은 기체를 플라즈마 상태로 빠르게 가열하고, 거기서 전기 [2]저항이 매우 낮아집니다.트리거링에는 몇 가지 방법이 있습니다.

외부 트리거링

스마트폰과 카메라에 사용되는 제논 플래시 튜브는 일반적으로 외부에서 트리거됩니다.

외부 트리거링은 특히 사진 사용에서 가장 일반적인 작동 방법입니다.전극은 트리거링에 응답할 수 있을 만큼 높은 전압으로 충전되지만 램프의 자체 플래시 임계값보다 낮습니다.매우 높은 전압 펄스(보통 2000~150,000볼트 사이)가 유리 엔벨로프에 직접 또는 매우 가까이 적용됩니다(수냉식 플래시 튜브는 때때로 이 펄스를 냉각수 및 종종 장치의 하우징에 직접 적용하므로 이러한 유형의 시스템에서는 주의해야 합니다).짧은 고전압 펄스는 상승하는 정전장을 만들어 튜브 내부의 가스를 이온화합니다.글라스의 캐패시턴스는 트리거 펄스를 엔벨로프에 결합하며, 엔벨로프가 한쪽 또는 양쪽 전극을 둘러싼 가스의 파괴 전압을 초과하여 스파크 스트리머를 형성합니다.스트리머는 60나노초(170km/s)의 속도로 1cm의 속도로 유리를 따라 캐패시턴스를 통해 전파됩니다(트리거 펄스는 스트리머 하나가 반대쪽 전극에 도달할 수 있을 정도로 충분히 긴 지속 시간을 가져야 합니다.그렇지 않으면 불규칙한 트리거링이 발생합니다).트리거 펄스를 "기준 평면"에 적용하면 트리거를 높일 수 있습니다. "기준 평면"은 유리에 부착된 금속 밴드 또는 반사체, 전도성 페인트 또는 램프 길이에 감긴 가는 와이어의 형태로 표시될 수 있습니다.캐패시터 전압이 음극과 양극 사이의 전압 강하보다 클 경우 내부 스파크 스트리머가 전극을 브리지하면 캐패시터가 이온화된 가스를 통해 방전되어 제논을 발광 [1]빛에 충분히 높은 온도로 가열합니다.

직렬 트리거링

조립 및 분해된 루비 레이저 헤드로 펌핑 캐비티, 루비 로드 및 수냉식 플래시 튜브 2개를 드러냅니다.

직렬 트리거링은 레이저에서 볼 수 있는 것과 같은 고출력 수냉 플래시 튜브에서 더 많이 발생합니다.트리거 변압기의 고전압 리드는 플래시 튜브에 직렬로 연결되어(한 리드는 전극에, 다른 리드는 캐패시터에 연결됨) 플래시가 변압기와 램프를 모두 통과하도록 합니다.트리거 펄스는 램프 외부에 트리거 전압을 노출시키지 않고 램프 내부에서 스파크를 형성합니다.단열성이 우수하고 트리거링이 안정적이며 유리로부터 멀리 떨어지지만 비용이 많이 드는 아크가 장점입니다.직렬 트리거 변압기는 인덕터 역할도 합니다.이를 통해 플래시 지속시간을 제어할 수 있지만 회로가 매우 빠른 방전 애플리케이션에서 사용되는 것을 방지할 수 있습니다.일반적으로 외부 트리거링에 필요한 것보다 낮은 전압으로 캐패시터에서 트리거링을 수행할 수 있습니다.단, 트리거 트랜스(trigger-transformer)는 플래시 회로의 일부가 되어 트리거 회로를 플래시 에너지와 결합합니다.따라서 트리거 트랜스 임피던스가 매우 낮기 때문에 트랜스, 트리거링 회로 및 실리콘 제어 정류기(SCR)는 1500A를 [1]초과하는 매우 높은 피크 전류를 처리할 수 있어야 합니다.

Boom-Voltage 트리거링

외부에서 트리거된 3.5마이크로초 플래시.아크가 글라스를 벗어나 튜브를 채우고 램프가 과도하게 마모되기 전에 플래시가 완전히 방전됩니다.

Boom-Voltage 트리거링은 가장 일반적인 방법이 아닙니다.이 기술에서는 콘덴서 전압이 전극에 최초로 인가되는 것이 아니라 전극 사이에 고전압 스파크 스트리머가 유지된다.캐패시터로부터의 고전류는 사이리스터 또는 스파크 갭을 사용하여 전극에 공급됩니다.이러한 유형의 트리거링은 주로 고속 스톱 모션 촬영 또는 염료 레이저 등 마이크로초 단위로 방전되는 매우 빠른 상승 시간 시스템에서 사용됩니다.펄펄 끓는 스파크 스트림은 아크를 램프의 정확한 중심에서 발생시켜 수명을 극적으로 [3]증가시킵니다.매우 짧은 펄스에 외부 트리거링을 사용하는 경우, 전체 전류 부하가 튜브를 통과할 때 스파크 스트리머가 유리와 계속 접촉하여 벽면 절제 또는 극단적인 경우 램프의 균열 또는 폭발을 일으킬 수 있습니다.그러나 매우 짧은 펄스는 종종 매우 높은 전압과 낮은 캐패시턴스를 요구하기 때문에 전류 밀도가 너무 높아지지 않도록 하기 위해 일부 마이크로초 플래시 튜브는 단순히 "과전압"에 의해 트리거됩니다. 즉, 스파크 갭을 사용하여 램프의 자체 플래시 임계값보다 훨씬 높은 전압을 전극에 인가함으로써 트리거됩니다.종종 boom 전압과 과전압의 [1]조합이 사용됩니다.

프리펄스 기술

매우 빠른 상승 시간은 종종 프리펄스 기술을 사용하여 달성됩니다.이 방법은 메인 플래시 직전에 램프를 통해 작은 플래시를 전달하는 방식으로 수행됩니다.이 플래시는 메인플래시보다 훨씬 낮은 에너지(일반적으로 10% 미만)로 펄스 지속시간에 따라 메인플래시보다 몇 천분의 몇 초에서 몇 백만분의 몇 초 전에 전달됩니다.프리펄스는 가스를 가열하여 펄스가 정지된 후 남아 있는 자유 전자와 이온화된 입자로부터 발생하는 희미하고 짧은 잔광을 생성합니다.이들 입자가 재결합하기 전에 메인 플래시가 개시되면 메인 플래시가 사용하는 이온화 입자의 양이 많아집니다.그러면 상승 시간이 크게 단축됩니다.또한 작동 중 충격파를 줄이고 소음을 줄여 램프의 수명을 크게 늘립니다.특히 매우 빠른 방전 애플리케이션에서 효과적이므로 아크가 더 빨리 팽창하고 튜브를 더 잘 채울 수 있습니다.이것은 종종 부글부글 전압에 사용되며 때로는 직렬 트리거링에 사용되기도 하지만 외부 트리거링에는 거의 사용되지 않습니다.프리펄스 기술은 염료 레이저의 펌핑에 가장 일반적으로 사용되어 변환 효율을 크게 향상시킵니다.그러나 Nd:와 같이 형광 수명이 긴 다른 레이저의 효율도 증가시키는 것으로 나타났다(더 긴 펄스를 허용).거의 사각 파형으로 펄스를 생성하여 [4][5][6]YAG 또는 티타늄 사파이어.

애블러시 튜브

절제형 플래시 튜브는 저압력으로 인해 트리거됩니다.애블 플래시 튜브는 일반적으로 석영 튜브와 한쪽 또는 양쪽 전극을 사용하여 구성되며, 진공 펌프를 부착하여 가스 압력을 제어할 수 있습니다.램프의 전극은 충전된 캐패시터에 연결되고, 그 후 램프에서 가스가 진공으로 청소됩니다.가스가 충분히 낮은 압력(종종 몇 torr)에 도달하면 랜덤 이온화 입자가 표면에 충돌할 때 음극에서 전자를 방출하기에 충분한 속도로 가속할 수 있으며, 결과적으로 램프가 자가 점멸하는 타운센드 눈사태가 발생합니다.이러한 저압 상태에서는 일반적으로 플래시의 효율은 매우 낮습니다.그러나 저압으로 인해 입자는 매우 빠른 속도로 가속할 여지가 있고, 자기력은 플라즈마의 대부분이 표면에 집중되도록 아크를 확장하여 유리를 충격한다.그 폭격은 내벽의 많은 양의 석영을 태워버린다.이 절제는 램프의 내부 압력을 갑자기 격렬하게 국소적으로 증가시켜 플래시의 효율을 매우 높은 수준으로 높입니다.그러나 절제술로 인해 램프가 광범위하게 마모되어 유리가 약해지고 일반적으로 수명이 매우 짧으면 교체해야 합니다.

애블 플래시 튜브는 각 플래시마다 적절한 압력으로 재충전하고 진공청소기를 사용해야 합니다.따라서 이들은 매우 반복성이 높은 애플리케이션에는 사용할 수 없습니다.또한, 이것은 보통 크립톤이나 제논과 같은 매우 비싼 가스의 사용을 금지한다.때때로 값싼 아르곤도 사용되지만, 애블 플래시 튜브에 사용되는 가장 일반적인 가스는 공기이다.플래시는 보통 너무 많은 열이 유리로 전달되는 것을 방지하기 위해 매우 짧아야 하지만, 대부분의 경우 플래시는 비교 크기의 일반 램프보다 짧을 수 있습니다.또한 단일 플래시 튜브의 섬광은 여러 개의 램프보다 강렬할 수 있습니다.이러한 이유로 램프의 가장 일반적인 용도는 염료 [7][8]레이저의 펌핑입니다.

가변 펄스 폭 제어

또한 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(IGBT)를 트리거 트랜스 및 램프에 직렬로 연결할 수 있어 플래시 지속 시간을 조정할 [1][9][10]수 있습니다.이 [9]목적으로 사용되는 IGBT는 반도체 접합부의 과전류 손상을 방지하기 위해 높은 펄스 전류에 대한 정격을 가져야 한다.이 유형의 시스템은 고평균 전력 레이저 시스템에서 자주 사용되며 500마이크로초에서 20밀리초 이상의 펄스를 발생시킬 수 있습니다.외부 및 직렬과 같은 모든 트리거링 기법과 함께 사용할 수 있으며 사각 파형 펄스를 생성할 수 있습니다.300헤르츠 이상의 반복 속도로 "변조된" 연속파 출력을 생성하기 위해 Booming 전압과 함께 사용할 수도 있습니다.적절한 대형 보어, 수냉 플래시 튜브를 사용하면 몇 킬로와트의 평균 출력을 [1]얻을 수 있습니다.

전기적 요건

플래시 튜브의 전기적 요건은 원하는 결과에 따라 달라질 수 있습니다.일반적인 방법은 먼저 펄스 지속 시간, 해당 지속 시간에서 허용되는 최대 에너지 양(폭발 에너지) 및 작동 에너지의 안전한 양을 결정하는 것입니다.그런 다음 원하는 스펙트럼을 방출하는 전류 밀도를 선택하고 램프의 저항에 따라 전압과 캐패시턴스의 조합이 결정되도록 합니다.플래시 튜브의 저항은 압력, 형상, 데드볼륨, 전류밀도, 시간 및 플래시 지속시간에 따라 크게 달라지기 때문에 일반적으로 임피던스라고 불립니다.램프 임피던스에 사용되는 가장 일반적인 기호는 K로o, 암페어(옴페어)의0.5 제곱근당 옴으로 표현됩니다.

K는o 전류 밀도를 제어함으로써 원하는 스펙트럼을 방출하는 데 필요한 입력 전압 및 캐패시턴스의 양을 계산하기 위해 사용됩니다.K는o 램프의 내경, 아크 길이 및 가스 타입에 의해 결정되며, 보다 적은 범위에서는 충전 압력에 의해 결정된다.플래시 튜브의 저항은 일정하지 않지만 전류 밀도가 증가함에 따라 빠르게 감소합니다.1965년 John H. Goncz는 플래시 튜브의 플라즈마 저항률이 전류 밀도의 제곱근에 반비례한다는 것을 보여주었습니다.아크가 진행됨에 따라 램프에 음의 저항이 일정 기간 발생하며, 전류가 증가함에 따라 저항과 전압이 모두 감소합니다.혈장이 내벽에 닿을 때까지 이 현상이 발생합니다.이 경우 전압은 전류의 제곱근에 비례하며 플래시의 나머지 부분 동안 플라즈마 내 저항이 안정됩니다.이 값은o K로 정의됩니다.그러나 아크가 발달함에 따라 가스가 팽창하고 K에 대한o 계산에서는 데드 부피를 고려하지 않으므로 압력이 낮아집니다.따라서 K의 계산은o 램프 [1][11][12]임피던스의 근사치에 불과합니다.

출력 스펙트럼

제논

제논은 '네온 라이트'로 작동하며, 대부분 스펙트럼 라인의 집합으로 구성되어 있으며, 양호한 연색에 필요한 연속체 방사선의 많은 부분이 누락되어 있습니다.
제논 플래시 램프에서 나오는 스펙트럼 라인 복사.청록색 호는 눈으로 보는 것과 비슷하다.디지털 카메라는 육안으로는 보이지 않지만 테이블에서 반사되는 짙은 파란색 빛으로 보이는 강한 적외선 스펙트럼 라인을 촬영할 수 있습니다.(즉, 900 nm는 카메라로 450 nm의 2세대 고조파로 해석됩니다.)

모든 이온화된 기체와 마찬가지로 제논 플래시 튜브는 다양한 스펙트럼 라인으로 빛을 방출합니다.이것은 네온사인이 특징적인 색을 띠게 하는 것과 같은 현상이다.그러나 네온사인은 긴 파장의 스펙트럼 라인을 선호하는 플래시 튜브에 비해 전류 밀도가 매우 낮기 때문에 붉은 빛을 방출한다.전류 밀도가 높을수록 파장이 [13]짧아지는 경향이 있습니다.제논에서 나오는 네온사인 빛도 마찬가지로 보라색이다.

플래시 튜브에서 방출되는 스펙트럼은 충전 압력이나 가스 유형보다 전류 밀도에 훨씬 더 많이 의존합니다.낮은 전류 밀도는 연속 방사선의 희미한 배경에 대해 좁은 스펙트럼 라인 방출을 생성한다.제논은 스펙트럼의 UV, 파란색, 녹색, 빨간색 및 IR 부분에 많은 스펙트럼 라인을 가지고 있습니다.전류 밀도가 낮으면 녹색-파란색 플래시가 생성되며 노란색 또는 주황색 선이 많이 없음을 나타냅니다.낮은 전류 밀도에서는 제논의 출력 대부분이 820,[14] 900 및 1000nm 주위의 보이지 않는 IR 스펙트럼 라인으로 보내집니다.플래시 튜브의 저전류 밀도는 일반적으로 1000A/cm2 미만입니다.

높은 전류 밀도가 연속 방출을 일으키기 시작합니다.스펙트럼 라인은 일반적으로 특정 파장에서 피크(peaking) 또는 "중심(central)"의 스펙트럼에서 빛이 생성됨에 따라 넓어지고 지배력이 떨어진다.시야 범위에서의 최적의 출력 효율은 "회색체 복사"를 선호하는 밀도(대부분 연속체 방출을 발생시키지만 여전히 대부분 자체 빛에 반투명하다. 구름을 통과할 때 햇빛과 유사한 효과)에서 얻을 수 있다.제논의 경우 회색체 복사는 녹색 부근에 집중되어 있으며 백색광에 [9][11]적합한 조합을 생성합니다.회색체 방사선은 2400 A/cm2 이상의 밀도로 생성됩니다.

4000A/cm에2 육박하는 매우 높은 전류 밀도는 흑체 방사선을 선호하는 경향이 있다.스펙트럼 라인은 연속체 복사가 지배하고 출력 중심이 자외선으로 이동함에 따라 거의 사라집니다.전류 밀도가 더욱 높아짐에 따라 시각적으로 제논의 출력 스펙트럼이 9800kelvins(흰색 [1]하늘색 계열)의 흑체 라디에이터에 정착하기 시작합니다.물 제염과 같이 강한 자외선이 필요한 경우를 제외하고, 아크가 불투명해지고 아크 내에서 나오는 방사선의 대부분이 표면에 도달하기 전에 흡수되어 출력 [11][14][15]효율을 저해할 수 있기 때문에 흑체 복사는 일반적으로 바람직하지 않다.

제논은 고효율 백색 출력으로 인해 비용이 많이 들지만 사진 용도로 널리 사용됩니다.레이저에서는 일반적으로 스펙트럼 라인 방출이 선호되는데, 이러한 라인이 레이싱 매체의 흡수 라인과 더 잘 일치하기 때문입니다.크립톤도 가끔 사용된다.낮은 전류 밀도에서는 근접 IR 범위의 크립톤 스펙트럼 라인 출력이 제논 방출보다 네오디뮴 기반 레이저 매체의 흡수 프로필과 더 잘 일치하며 Nd:YAG.[16][17] 제논의 스펙트럼 라인은 Nd:따라서 펌핑 시 YAG의 흡수 라인 Nd:제논을 사용하는 YAG, 연속체 방사선을 [18]사용해야 합니다.

크립톤 및 기타 가스

시각 출력이 IR과 거의 동일한 전류 밀도에서의 다양한 가스의 스펙트럼 출력.크립톤은 IR에 가까운 스펙트럼 라인이 거의 없기 때문에 대부분의 에너지는 두 개의 주요 피크로 보내집니다.
아르곤 플래시 램프 스펙트럼 라인 복사.테이블의 텍스처는 빛을 회절시켜 카메라가 IR 라인을 촬영할 수 있도록 합니다.

모든 가스는 기체에 특정한 스펙트럼 라인을 생성하며 연속체 방사선의 배경에 중첩된다.모든 가스에서 저전류 밀도는 대부분 스펙트럼 라인을 생성하며, 가장 높은 출력은 650~1000nm의 근적외선(near-IR)에 집중된다.크립톤의 가장 강한 봉우리는 약 760에서 810 nm이다.Argon에는 670, 710, 760, 820, 860 및 920 nm의 강한 피크가 많이 있습니다.네온은 약 650, 700, 850, 880 [14]nm의 피크를 가진다.전류 밀도가 높아짐에 따라 연속체 방사선의 출력이 20% 더 큰 속도로 스펙트럼 라인 방사선보다 증가하며 출력 중심이 시각적 스펙트럼 쪽으로 이동한다.회색체 전류 밀도에서는 다양한 가스에서 방출되는 스펙트럼에 약간의 차이가 있을 뿐이다.매우 높은 전류 밀도에서는 모든 가스가 흑체 복사기로 작동하기 시작하고,[14] 스펙트럼 출력은 자외선을 중심으로 한 청색 거성과 유사하다.

무거운 기체는 높은 저항을 나타내므로 K 값이o 더 높다.임피던스는 에너지를 일로 바꾸는 데 필요한 저항으로 정의되며, 무거운 가스는 가벼운 가스에 비해 훨씬 더 효율적입니다.헬륨과 네온은 효율적인 섬광을 만들기에는 너무 가볍다.크립톤은 40%의 효율을 낼 수 있지만 이를 위해서는 크립톤에 비해 70%의 압력이 필요합니다.Argon은 최대 30%의 효율을 얻을 수 있지만 훨씬 더 큰 압력 상승이 필요합니다.이러한 고압에서는 스파크 스트리머에 의해 형성되는 전극 간의 전압 강하는 콘덴서 전압보다 클 수 있다.이러한 램프는 트리거 단계 중에 매우 높은 트리거 [14]임피던스를 극복하기 위해 "부스트 전압"이 필요한 경우가 많습니다.

질소는 공기 형태로 가정용 염료 레이저의 플래시 튜브에 사용되었지만, 존재하는 질소와 산소는 전극 및 그 자체와의 화학 반응을 형성하여 조기 마모를 유발하고 각 [19]플래시마다 압력을 조정할 필요가 있습니다.

스펙트럼 출력을 변경하기 위해 혼합 기체에 대한 일부 연구가 수행되었다.출력 스펙트럼에 대한 영향은 무시할 수 있지만 효율에 대한 영향은 큽니다.가벼운 가스를 추가하면 무거운 가스의 [14]효율만 떨어집니다.

광생성

크립톤 아크 플라즈마.양극 근처의 어두운 공간은 중성 원자로부터 벗겨진 자유 전자들로 채워져 원자들을 이온화시킵니다.그리고 나서 이온은 빛을 내기 위해 중성 원자와 충돌하면서 양극으로부터 속도를 내요.

전류 펄스가 관을 통과하면서 원자를 이온화시켜 더 높은 에너지 수준으로 뛰어오르게 한다.아크 플라즈마 안에는 전자, 양이온화된 원자, 중성 원자로 구성된 세 가지 종류의 입자가 있습니다.섬광 중 어느 시점에서도 이온화된 원자는 플라즈마의 1% 미만을 구성하며 모든 방출광을 생성한다.그들이 잃어버린 전자와 재결합할 때 그들은 즉시 낮은 에너지 상태로 떨어지며 그 과정에서 광자를 방출합니다.에너지를 전달하는 방법은 "바운드(bound-bound)", "프리바운드(free-bound)" 및 "프리(free-free)" [20]전환이라고 불리는 세 가지 방법으로 발생합니다.

플라즈마 내에서 양이온은 음극 쪽으로 가속하는 반면 전자는 양극 쪽으로 가속합니다.중성 원자는 양극 쪽으로 느린 속도로 이동하며 이온에 의해 생성된 국부적인 압력 차이를 채웁니다.정상 압력에서 이 운동은 매우 짧은 거리에 있습니다. 왜냐하면 입자들이 상호 작용하고 서로 부딪히며 전자를 교환할 때, 그들은 역방향으로 움직이기 때문입니다.따라서 펄스 중 중성 원자는 지속적으로 이온화 및 재결합하여 매번 광자를 방출하고 음극에서 양극으로 전자를 전달합니다.각 전자에 대한 이온 전이 횟수가 많을수록 변환 효율이 좋아지므로 튜브가 길거나 압력이 높아지면 램프 효율이 높아집니다.펄스 동안 피부 효과는 자유 전자가 내벽 근처에 모여 플라즈마 주위에 전자 피복을 만듭니다.그러면 부위가 전자음극으로 변하며 서늘한 상태를 유지하는데 도움이 됩니다.피부 효과는 또한 중심 혈장에 와전류를 유도하여 인덕턴스를 증가시킵니다.

결합 전이는 이온과 중성 원자가 충돌하여 원자에서 이온으로 전자가 전달될 때 발생합니다.이 방법은 낮은 전류 밀도에서 우세하며 스펙트럼 라인 방출을 생성한다.자유 결합 전이는 이온이 자유 전자를 포획할 때 발생합니다.이 방법은 연속 방출을 생성하며, 높은 전류 밀도에서 더욱 두드러진다.연속체 중 일부는 전자가 이온을 향해 가속할 때 생성되며, 자유 전이라고 불리며, 제동 방사선을 생성한다.브렘스스트룽 방사선은 에너지 밀도가 증가함에 따라 증가하며 [20]스펙트럼의 파란색과 자외선 끝으로 이동한다.

플래시 강도 및 지속 시간

85줄 3.5마이크로초 플래시에너지 레벨은 적당히 낮지만 짧은 시간 동안 전력은 2400만 와트입니다.매우 높은 전류 밀도, 17,000K(30,100°F)의 아크 온도 및 170nm(원 자외선)에서 중심 출력을 통해 흑체 복사는 매우 강렬하여 카메라 뒤에 있는 극도로 어두운 음영 10 용접 렌즈를 관통하는 데 문제가 없습니다.

펄스가 얼마나 짧을 수 있는지에 대한 유일한 전기적 제한은 캐패시터, 배선 및 램프 자체를 포함한 전체 시스템 인덕턴스입니다.단펄스 플래시는 모든 인덕턴스를 최소화해야 합니다.이 작업은 일반적으로 특수 캐패시터, 사용 가능한 최단 와이어 또는 표면적이 많지만 단면이 얇은 전기 리드를 사용합니다.초고속 시스템의 경우 동관, 플라스틱 심선 또는 중공 전극과 같은 저유도 축방향 리드를 사용하여 전체 시스템 인덕턴스를 줄일 수 있습니다.염료 레이저에는 매우 짧은 펄스가 필요하며, 때로는 축방향 플래시 튜브를 사용합니다.이 플래시 튜브는 큰 외경, 링 모양의 전극 및 중공의 내부 코어를 가진 고리형이며, 낮은 인덕턴스와 염료 셀을 램프 중앙을 통해 축처럼 배치할 수 있습니다.

반대로 입력 전압이나 캐패시턴스의 변화는 전류 밀도에 영향을 미치지만 방전 시간에는 영향을 미치지 않습니다.플래시 지속 시간이 감소하면 전기 에너지가 짧은 펄스로 집중되기 때문에 전류 밀도가 증가합니다.이를 보정하려면 일반적으로 펄스 지속 시간이 감소함에 따라 캐패시턴스를 낮춘 다음 충분히 높은 에너지 레벨을 유지하기 위해 비례적으로 전압을 높여야 합니다.그러나 펄스 지속 시간이 감소하면 램프의 "폭발 에너지" 정격도 감소하므로 램프가 파괴되지 않도록 에너지 수준도 감소해야 합니다.

유리가 처리할 수 있는 전력량은 기계적 한계치입니다.사용되는 에너지(줄)의 양이 일정하더라도 방전 시간의 감소에 반비례하여 전력(와트수)이 증가합니다.따라서 펄스 전력 레벨이 너무 높게 상승하지 않도록 펄스 지속 시간과 함께 에너지를 줄여야 합니다.석영 유리(1초당 1mm 두께)는 일반적으로 내부 표면적의 평방 센티미터당 최대 160 와트를 견딜 수 있습니다.다른 안경은 문턱이 훨씬 낮다.인덕턴스가 임계 감쇠(0.8마이크로헨리) 미만인 초고속 시스템에서는 일반적으로 전류 반전(링링)으로 램프가 파괴되는 것을 방지하기 위해 캐패시터 전체에 션트 다이오드가 필요합니다.펄스가 램프를 통해 울리면 플래시가 길어지므로 다이오드가 링잉을 트랩하여 램프가 올바른 시간에 종료됩니다.

긴 펄스 지속 시간의 한계는 양극으로 전달된 전자의 수, 음극에서의 이온 충격에 의해 발생하는 스패터 및 유리의 온도 변화입니다.너무 긴 펄스는 음극에서 많은 양의 금속을 증발시킬 수 있지만, 유리를 과열시키면 유리가 세로로 갈라집니다.연속 작동의 경우 냉각이 제한됩니다.일반적인 플래시 튜브의 방전 지속 시간은 0.1마이크로초에서 수십 밀리초이며 반복 속도는 수백 헤르츠입니다.플래시 지속 시간은 [1][11]인덕터를 사용하여 신중하게 제어할 수 있습니다.

제논 플래시 튜브에서 나오는 섬광은 너무 강해서 튜브에서 가까운 거리에 있는 인화성 물질을 발화할 수 있습니다.카본 나노튜브는 플래시 튜브로부터의 [21]빛에 노출되었을 때 이 자연 발화에 특히 취약합니다.심미적 또는 의료적 시술에서 사용하는 경우에도 유사한 효과를 이용할 수 있다.IPL은 제모 및 병변이나 점 파괴 등의 치료에 사용할 수 있습니다.

라이프 타임

플래시 튜브의 수명은 램프에 사용되는 에너지 레벨과 램프의 펄스 지속 시간에 따라 달라집니다.고장이 발생하면 램프가 산산조각 나거나 램프의 성능이 사용 가능한 [1]정격 이하로 저하될 수 있습니다.

치명적인 장애

치명적인 장애는 에너지와 열이라는 두 가지 메커니즘에서 발생할 수 있습니다.펄스 지속 시간에 너무 많은 에너지가 사용되면 유리 엔벨로프의 구조적 고장이 발생할 수 있습니다.플래시 튜브는 유리 튜브에 포함된 전기 아크 플래시를 생성합니다.아크가 발달함에 따라 초음속 충격파가 형성되어 아크의 중심에서 방사상으로 이동하며 튜브의 내벽에 충격을 줍니다.에너지 레벨이 충분히 낮으면 유리를 두드리는 소리만 들립니다.그러나 사용된 에너지 레벨이 램프의 "폭발 에너지" 정격과 같으면 충격파가 유리를 깨트리고 튜브가 파열됩니다.그 결과 발생하는 폭발은 큰 음파 충격파를 발생시켜 산산조각난 유리를 몇 피트 떨어뜨릴 수 있습니다.폭발 에너지는 전극 사이의 램프 내부 표면적에 유리의 전력 부하 용량을 곱하여 계산됩니다.전력 부하는 유리의 종류와 두께, 그리고 사용되는 냉각 방법에 따라 결정됩니다.전력 부하는 센티미터 제곱 당 와트로 측정됩니다.그러나 섬광 지속 시간이 감소함에 따라 펄스 출력 레벨이 증가하므로 폭발 에너지는 [12]방전 시간의 제곱근에 정비례하여 감소해야 합니다.

열로 인한 장애는 일반적으로 지나치게 긴 펄스 지속 시간, 높은 평균 전력 수준 또는 부적절한 전극 크기로 인해 발생합니다.맥박이 길수록 강한 열이 유리로 전달됩니다.외벽이 차가운 상태에서 튜브 내벽이 너무 뜨거워지면 램프가 깨질 수 있습니다.마찬가지로 전극이 피크 전류를 처리할 수 있는 충분한 직경이 아닐 경우 저항이 너무 많이 발생하여 빠르게 가열되고 열적으로 팽창할 수 있습니다.전극이 유리보다 훨씬 빨리 가열되면 램프가 깨지거나 심지어 [12]깨질 수 있습니다.

점진적 고장

플래시 튜브 음극, 마모의 초기 징후를 보여줍니다.왼쪽 튜브는 스패터, 오른쪽 튜브는 벽 절제술을 나타냅니다. 튜브는 벽 절제(wall ablation)를 나타냅니다.

플래시 튜브가 폭발 에너지에 가까울수록 치명적인 고장 위험이 커집니다.램프는 폭발 에너지의 50%에서 폭발하기 전에 수천 개의 섬광을 발생시킬 수 있습니다.폭발 에너지의 60%에서 램프는 보통 100 미만으로 고장납니다.램프가 폭발 에너지의 30% 이하로 작동하면 치명적인 고장 위험이 매우 낮아집니다.장애 방법은 출력 효율을 떨어뜨리고 램프를 트리거하는 기능에 영향을 주는 방법이 됩니다.이에 영향을 미치는 과정은 스패터와 내벽의 [12]절제입니다.

스패터는 에너지 레벨이 매우 낮거나 폭발 에너지의 15% 이하이거나 펄스 지속 시간이 매우 길 때 발생합니다.스패터는 음극에서 금속을 증발시켜 램프 벽에 재증착시켜 광출력을 차단하는 것입니다.음극은 양극보다 방사성이 높기 때문에 플래시 튜브가 편광되어 램프를 전원에 잘못 연결하면 빠르게 파괴됩니다.그러나 올바르게 접속되어 있어도 스패터 정도는 램프에 따라 크게 다를 수 있다.따라서 낮은 [1]에너지 수준에서 수명을 정확하게 예측하는 것은 불가능합니다.

높은 에너지 레벨에서는 벽면 절제(wall ablation)가 마모의 주요 프로세스가 됩니다.전기 아크는 튜브의 내벽을 서서히 부식시켜 유리창에 성에가 낀 것처럼 보이는 미세한 균열을 형성합니다.절제술은 유리에서 산소를 방출하여 작동 가능한 수준 이상으로 압력을 증가시킵니다.이것에 의해, 「지터」라고 불리는 트리거링 문제가 발생합니다.30%를 초과하면 램프가 파열될 정도로 마모될 수 있습니다.그러나 15% 이상의 에너지 수준에서는 상당한 정확도로 [1]수명을 계산할 수 있습니다.

폭발 에너지의 30% 미만으로 동작하는 경우 플래시 튜브의 수명은 일반적으로 몇 백만에서 수천만 [12]번입니다.

적용들

National Ignition Facility 레이저에 사용된 180cm(6피트) 플래시 튜브는 상업용 제품 중 가장 큰 것으로 [22]펄스당 30kJ의 입력 에너지로 작동했습니다.
기판 어닐링용 길이 380cm(12피트(372cm) 아크 길이)의 플래시 튜브(이미지 하단).

제논 플래시 튜브에 의해 방출되는 섬광의 지속시간을 정확하게 제어할 수 있고, 빛의 강도가 높기 때문에 제논 플래시 튜브가 사진 촬영용 스트로보 조명으로 일반적으로 사용된다.제논 플래시 튜브는 1930년대에 해롤드 에저튼에 의해 개척된 초고속 또는 "스톱 모션" 사진에도 사용된다.비교적 작고 지속적인 전력 입력으로 밝고 주의를 끄는 섬광을 발생시킬 수 있기 때문에 항공기 경고등, 비상 차량 조명, 화재 경보 경보 장치(경적 신호등), 항공기 충돌 방지 비콘 및 기타 유사한 애플리케이션에도 사용된다.

치과에서는 다양한 회복성 및 보조 광경화성 수지의 경화를 빛으로 활성화하기 위해 "라이트 박스" 장치에 사용됩니다(예:Megaflash mini, Uni XS 및 기타 디바이스).[23]

단파장(자외선으로 확장) 및 단펄스 폭에서의 고강도와 상대적인 밝기 때문에 플래시 튜브는 또한 레이저에서 원자를 들뜬 상태로 펌핑하여 일관성 있는 단색 빛을 방출하는 데 이상적입니다.최대 복사 출력 에너지가 레이저 매체에 가장 잘 흡수되는 대역에 집중되도록 필러 가스와 전류 밀도를 적절히 선택하는 것이 중요합니다. 예를 들어 크립톤 플래시 튜브가 펌핑에 제논 플래시 튜브보다 적합합니다. Nd:근적외선에서의 크립톤 방출이 Nd:의 흡수 스펙트럼과 더 잘 일치하기 때문에 YAG 레이저:YAG.

제논 플래시 튜브는 강력한 백색 섬광을 생성하는 데 사용되었으며, 일부는 관성 구속 융합을 위한 레이저 전력을 생성하는 Nd:유리에 흡수됩니다.플래시 튜브에 공급되는 전력의 약 1~1.5%가 이 애플리케이션에 유용한 레이저 빛으로 변환됩니다.

펄스광(PL)은 UV-C가 풍부한 강렬한 광스펙트럼의 펄스를 이용해 미생물을 살처분하는 기술이다.UV-C는 200nm에서 280nm 사이의 대역에 대응하는 전자파 스펙트럼의 일부분이다.펄스 조명은 초당 여러 번 깜박일 수 있는 제논 램프와 함께 작동합니다.소독 로봇은 펄스 [24]자외선을 사용합니다.

최근 플래시 램프의 적용은 광경화입니다.

역사

초음속 비행 중 탄환의 섀도우그래프는 고속 섬광관 방전을 이용해 에저튼 센터(미 MIT 스트로브 앨리)에서 촬영됐다.

플래시 튜브는 움직이는 물체의 날카로운 사진을 찍기 위한 수단으로 1930년대에 해롤드 에저튼에 의해 발명되었다.플래시 튜브는 과학 연구에서는 주로 스트로보 빛에 사용되었지만, 결국 주류 [25]사진에서는 화학 및 분말 플래시 전구, 플래시 램프를 대체하기 시작했다.

기계 셔터 속도보다 훨씬 더 빠른 전기 아크를 만들 수 있었기 때문에, 초기의 고속 사진들은 움직이는 물체의 흐릿함을 제거하는 데 도움을 주는 스파크 사진이라고 불리는 야외의 전기 아크를 통해 촬영되었다.이것은 보통 필름의 과도한 노출을 방지하기 위해 어둡거나 어두운 실내에서 셔터를 잠그고 열었을 때 수행되며, 사진을 찍을 이벤트에 플래시를 맞추는 방법이 있습니다.스파크 사진의 가장 초기의 사용은 [25]1850년경 헨리 폭스 탤벗에서 시작되었다.1886년, 에른스트 마하(Ernst Mach)는 초음속에서의 [26]충격파를 보여주며, 야외에서 불꽃을 이용해 빠른 총알을 촬영했다.야외 스파크 시스템은 제작이 매우 쉬웠지만, 부피가 크고, 광출력이 매우 제한적이었으며,[25] 총성에 버금가는 큰 소음을 발생시켰다.

1927년, Massachusetts Institute of Technology에 있을 때 Harold Egerton은 그의 첫 번째 플래시 유닛을 만들었습니다.모터의 움직임을 흐림 없이 생생하게 촬영하고 싶었던 에저튼은 야외 방전 대신 수은 아크 정류기를 사용해 빛을 만들어 스파크 촬영 과정을 개선하기로 결심했다.그는 10마이크로초의 섬광 지속 시간을 달성할 수 있었고,[25] 움직이는 모터를 마치 "제시간에 얼어붙은" 것처럼 촬영할 수 있었다.

새로운 플래시 장치에 대한 동료의 관심은 곧 에저튼이 디자인을 개선하도록 자극했다.수은 램프의 효율은 램프의 가장 차가운 부분에 의해 제한되었고, 매우 뜨거울 때는 더 잘 작동하지만 차가울 때는 더 잘 작동하지 않았습니다.에저튼은 수은만큼 온도에 의존하지 않을 것이라는 생각에 대신 귀한 가스를 시도하기로 결심했고, 1930년 그는 대신 아르곤을 사용하여 램프를 만들기 위해 제너럴 일렉트릭 회사를 고용했다.아르곤 튜브는 훨씬 더 효율적이고, 훨씬 작으며, 반사기 근처에 설치할 수 있어 출력을 집중시킬 수 있습니다.서서히 카메라 디자이너들은 새로운 기술에 주목하기 시작했고 그것을 받아들이기 시작했다.에저튼은 1940년에 코닥 회사로부터 스트로브에 대한 첫 번째 주요 주문을 받았다.그 후, 그는 제논이 햇빛에 매우 가까운 스펙트럼을 만들어내며 가장 효율적인 귀가스라는 것을 발견했고, 제논 플래시 튜브는 대부분의 대형 사진 촬영 세트에서 표준이 되었다.1970년대에 이르러서야 스트로보 장치는 일반 카메라에 [25]사용할 수 있을 정도로 휴대성이 좋아졌다.

1960년, 테오도르 마이만이 루비 레이저를 발명하고 나서, 레이저에 사용할 플래시 튜브에 대한 새로운 수요가 시작되었고,[14] 램프의 연구에 새로운 관심이 생겼습니다.

안전.

이 525줄 캐패시터는 루비 레이저에 적합한 한 쌍의 캐패시터이며, 치명적인 저장 용량을 경고합니다.단자 사이에 저항을 접속하여 동작하지 않을 때 콘덴서가 위험한 전하를 유지하는 것을 방지합니다.

플래시 튜브는 고압으로 작동하며 전류가 높아 치명적입니다.특정 상황에서는 1줄의 낮은 충격이 치명적이라고 보고되었습니다.콘덴서에 저장된 에너지는 전원이 차단된 후에도 놀라울 정도로 오래 유지될 수 있습니다.플래시 튜브는 보통 콘덴서가 완전히 방전되기 전에 차단되며, "유전체 흡수"라고 불리는 프로세스를 통해 전하의 일부를 회복할 수 있습니다.또한 일부 충전 시스템은 그 자체로도 똑같이 치명적일 수 있습니다.트리거 전압은 보통 죽일 정도는 아니지만, 종종 더 위험한 것을 부딪히거나 만지도록 사람들을 놀라게 할 수 있습니다.사람이 고전압으로 충전되면 스파크가 점프하여 실제로 아무것도 건드리지 않고 고전압 콘덴서 전류를 전달할 수 있습니다.

플래시 튜브는 고압에서 작동하며 폭발하여 격렬한 충격파를 발생시키는 것으로 알려져 있습니다.플래시 튜브의 "폭발 에너지"는 잘 정의되어 있으며(단 몇 번의 섬광으로 파괴되는 에너지의 양) 치명적인 고장을 방지하기 위해 폭발 에너지의 30%[11]를 넘지 않는 것이 좋습니다.플래시 튜브는 유리 뒤나 반사경 공동에 차폐해야 합니다.그렇지 않으면 눈과 귀 보호대를 착용해야 합니다.

플래시 튜브는 매우 강한 섬광을 발생시키며, 종종 눈이 기록할 수 있는 속도보다 빠르며, 밝기만큼 밝게 나타나지 않을 수 있습니다.석영 유리는 살균 파장을 포함한 거의 모든 장파 및 단파 UV를 전달하며 눈과 피부에 심각한 위험이 될 수 있습니다.이 자외선은 또한 사람, 동물, 그리고 [27]장비에 해로운 많은 양의 오존을 생산할 수 있다.

많은 콤팩트카메라는 전원을 켜자마자 플래시 캐패시터를 충전합니다.또, 배터리를 삽입하는 것만으로 충전하는 것도 있습니다.배터리를 카메라에 삽입하는 것만으로, 캐패시터를 프라이밍 해, 적어도 며칠간 위험하게 하거나 불쾌하게 할 수 있습니다.300볼트로 충전된 330마이크로파라드 캐패시터(카메라에서 흔히 볼 수 있는 대략적인 값)는 약 15줄의 에너지를 저장합니다.

대중문화

1969년 출간된 책 안드로메다 스트레인과 1971년 영화에서는 극도의 극초단 환경에서 일하는 사람들에게 가능한 모든 박테리아 접근을 제거하기 위한 방부 조치로서 제논 플래시 장치에 대한 특수 노출이 인간 피부의 외부 상피층을 태워 없애기 위해 사용되었다.즉, 기기를 '점멸 플래시'로 식별한다.)

애니매이션

헬리컬 제논 플래시 튜브가 점화됨

프레임 1: 튜브가 어둡습니다.

프레임 2: 트리거 펄스는 가스를 이온화하여 희미한 파란색 빛으로 빛납니다.스파크 스트리머는 각 전극에서 형성되며 유리 튜브의 내부 표면을 따라 서로 향해 이동합니다.

프레임 3: 스파크 스트리머가 연결되어 유리에서 멀어지고 플라즈마 터널이 형성되어 암페어가 급증합니다.

프레임 4: 캐패시터 전류가 빠져나가면서 주변 제논을 가열하기 시작합니다.

프레임 5: 저항이 전압 강하를 줄이고 전류가 튜브를 채우면 제논이 플라즈마 상태로 가열됩니다.

프레임 6: 완전히 가열된 저항 및 전압이 아크로 안정되고 전체 전류 부하가 튜브를 통과하여 제논이 폭발적으로 빛을 방출합니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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외부 링크