Xenon -ul: definitie si utilizare

Xenon  -ul este un gaz foarte rar din atmosfera terestră, care se găseste doar in proportie de 87 părți pe milion, sau, aproximativ o parte la 11,5 milioane parti. Xenonul este folosit in multe aplicatii, dar cel mai frecvent este utilizat in iluminarea auto si industriala, in medicina si in industria aero-spatiala.

 Xenonul este utilizat, în primul rând, in producerea dispozitivelor emițătoare de lumină – Lămpi cu descărcare in gaz

Lampile cu xenon au fost utilizate la inceput în blițurile fotografice și în lămpile stroboscopice. Ca referinta, primul laser solid, inventat în 1960, a fost umplut cu lămpi cu xenon. În continuare, lămpile cu descărcare electrică umplute cu xenon (short-art xenon lamps) au culoarea asemănătoare cu cea a soarelui la amiază, prin urmare, sunt utilizate în simulatoarele solare. Acest lucru înseamnă că, cromaticitatea acestor lămpi aproximează căldura unui radiator black body (radiator corp negru), ce are o temperatură apropiată cu cea existentă pe Soare. După ce acest tip de lampă a fost introdus pe piață în anii 1940 în proiectoarele filmelor, acestea au început să înlocuiască, ca utilizare în același domeniu, lămpile de descărcare electrică cu carbon, care avea defectul că nu aveau o durata de viata lunga și trebuiau înlocuite adesea. După cum s-a relatat, aceste lămpi cu xenon sunt folosite la filme tipice de 35mm, în sistemele de proiectare pentru filme IMAX, în farurile auto xenon(HID) și în alte tipuri de lanterne de specialitate. Aceste lămpi cu descărcare sunt niște surse excelente de radiații ultraviolete de lungime scurtă, având emisii intense de raze asemănătoare celor infra-roșii, ce sunt utilizate în sistemele ce produc vizibilitate noaptea. Celulele individuale dintr-un televizor cu plasmă sunt alcătuite dintr-un amestec de neon și xenon, amestec care este transformat în plasmă folosind electrozi. Interacțiunea dintre plasma creeată și electrozi generează fotoni cu raze ultraviolete, care aprind stratul de fosfor din partea din față a ecranului. Xenonul mai este utilizat ca starter de gaz în lămpile de mare presiune cu sodiu. Acesta are cea mai mică conductivitate termală și cel mai mic potențial de ionizare dintre toate gazele nobile neradioactive. Ca gaz nobil, xenonul nu reacționează în timpul iluminării cu celelalte substanțe aflate în lampă.

 

UTILIZARE IN DOMENIUL AUTO

             In industria auto, primele faruri cu xenon au fost utilizate pe autovehiculele de serie in anul 1991.Primul autoturism care putea fi dotat, ca optiune suplimentara, cu faruri xenon, a fost BMW seria 7.

xenon BMW seria 7

Xenon bmw seria 7

Becurile xenon folosite in industria auto sunt de fapt lampi cu saruri (metal-halide lamps),iar xenonul are rolul de a ajuta la pastrarea unui scurt arc electric de intensitate ridicata. Arcul xenon furnizeaza atat lumina initiala cat si temperatura necesara pentru evaporarea sarurilor din capsula centrala. Intensitatea maxima a becului xenon va fi atinsa dupa evaporarea completa a sarurilor, aproximativ 20-30 secunde de la initierea arcului electric. Tubul exterior de sticla al becului xenon are destinatia de a limita raspandirea razelor ultraviolete, care ar putea deteriora unele componente din plastic ale farurilor auto.

         Din 1991 pana in prezent, utilizarea xenonului in industria auto a cunoscut o evolutie rapida, avantajele iluminarii xenon (lampi cu descarcare) fata de iluminarea conventionala (lampi cu incandescenta) ducand aproape la eliminarea completa a farurilor cu becuri tungsten sau tungsten-halogen.

AVANTAJE

 Siguranta sporita la condus : sistemele xenon (HID) ofera aproximativ 3000 de lumeni si 90 candele/m2 (masurat la 35-38W) fata de 1400 lumeni si 30 de candele/m2 (masurat la 40-70W) cat furnizeaza becurile halogen. Studiile au aratat ca soferii reactioneaza mai repede la obstacolele de pe sosea si observa mai repede indicatoarele de circulatie, daca folosesc faruri xenon in loc de faruri cu becuri halogen. Este evident gradul ridicat de siguranta la condusul pe timp de noapte cu faruri xenon (HID).

          Faruri auto cu becuri halogen                                           Faruri auto cu becuri xenon

halogen vs xenon

xenon vs halogen

Nota: este foarte important ca farurile sa fi fost construite special pentru utilizarea becurilor xenon (HID), altfel, becurile cu descarcare instalate in faruri destinate utilizarii becurilor cu halogen, din cauza geometriei diferite, vor emite raze de lumina orbitoare pentru ceilalti participanti la trafic si vor scade astfel siguranta traficului. Solutia pentru soferii care vor sa utilizeze becuri xenon in faruri halogen, este sa instaleze in faruri proiectoare xenon sau bixenon. Acestea sunt construite special sa colecteze lumina xenon emisa de becurile HID si sa o distribuie uniform pe sosea, fara a orbi insa ceilalti participanti la trafic.

Referinta: Aspect Far Audi A4 B7 (2004-2007)

Far cu halogen OEM   Far cu xenon de fabrica OEM  Far halogen in care s-a montat proiector bixenon
   far audi a4 B7  Far xenon OEM Audi A4 B7    Far bixenon Morimoto Audi A4 B7

  Eficienta : eficienta luminoasa este reprezentata de cantitatea de lumina obtinuta, raportat la energia consumata. Instalatiile xenon consuma mai putina energie decat instalatiile halogen, furnizand in acelasi timp o cantitate mai mare de lumina: cele mai puternice becuri auto halogen (H9 si HIR1) produc 2100-2500 lumeni la 70W , iar becurile xenon D2S produc 3200 lumeni la aproximativ 40W.  Consumul mai mic de energie se traduce si printr-un consum scazut de carburant, respectiv printr-o emisie mai mica de dioxid de carbon (aproape 1.3 g/km daca farurile sunt aprinse 1/3 din timpul de functionare al motorului).

  Durata de viata mai lunga : media de viata pentru un bec xenon este de 2000 ore, in timp ce un bec halogen va functiona intre 450 si 1000 ore.

DEZAVANTAJE

 Orbirea celorlalti participanti la trafic : vehiculele dotate cu sisteme de iluminare xenon produc raze de lumina foarte puternica, iar acestea pot incomoda ceilalti participanti la trafic.Studiile au aratat ca farurile xenon sunt cu 40% mai predispuse la producerea de glare (reflexii orbitoare) fata de farurile halogen. Pentru a preveni acest lucru reglementarile UE prevad ca toate vehiculele cu faruri xenon sa fie dotate cu sistem de spalare si reglaj automat al farurilor.

 Continut de mercur : becurile xenon (HID) de tip D1R, D1S, D2R, D2S si 9500 – contin mercur – care este un metal greu toxic. Din acest motiv, aruncarea becurilor HID consumate se face doar cu respectarea reglementarilor privitoare la eliminarea si colectarea deseurilor cu continut de mercur. Dupa 2004 au inceput sa se produca becuri HID fara mercur – D3S si D4S – dar acestea nu sunt compatibile cu instalatiile xenon care nu au fost proiectate sa functioneze cu aceste tipuri de becuri.

 Cost :  farurile cu tehnologie xenon au costuri mai mari de productie. De asemenea, componentele acestora, becurile, balasturile, proiectoarele xenon sunt mai scumpe decat cele ale farurilor halogen. Durata de viata mai lunga si performantele instalatiilor xenon compenseaza insa costurile ridicate.

 Mai multe despre.. Tipurile de becuri xenon si temperatura de culoare 

 Mai multe despre.. Proiectoarele bixenon

 

Spune-ți părerea