Xenon

Xenon trumpo išlydžio lempos buvo išrastos 1940′ais metais Vokietijoje ir pristatytos viešai 1951′ais metais vokiečių kompanijos Osram. Tai buvo didelės galios 2kW lempa skirta itin galingiems kinoteatrų projektoriams, kinematografiniam scenų apšvietimui ir kitoms reikmėms. Šios lempos turėjo pakeisti tuo metu plačiai naudojamas anglies elektrodų išlydžio lempas kurios buvo sunkiai aptarnaujamos ir generuodavo labai daug karščio. Šiais laikais dauguma kinoteatro projektorių naudoja šiuolaikines modernias šviesos šaltinių sistemas paremtas xenon lemputėmis kurių galingumas svyruoja nuo 900W iki 12kW.

Nuo pat xenon žibintų naudojimo pradžios jie buvo tobulinami, buvo bandoma lemputes daryti kaip įmanoma mažesnio dydžio ir didinti jų efektyvumą. Kalbant apie efektyvumą reiktų paminėti jog xenon šviesos šaltiniai nuo pat jų atsiradimo pradžios domino daugelio sričių specialistus kaip itin aukšto naudingumo koeficiento šviesos šaltinis. Lyginant su dienos šviesos ar kaitrinėmis lempomis xenon žibintai pasižymėjo didesniu šviesos srautu naudojant tą patį energijos kiekį, be to didžioji dalis šios lemputės spinduliuotės būdavo matomame spektre (matoma šviesa) kai tuo tarpu kaitrinės lemputės didžiają dalį energijos paverčia išspinduliuojama šiluma. Vienintelis daug rūpesčių seniau kėlęs dalykas kuris stabdė xenon lempučių paplitimą buvo būtina sistemos dalis – balastas. Tik šiais laikais xenon balastai yra pakankamai mažų matmenų ir nereikalauja daug vietos jų montavimui, balastai yra butina xenon šviesos sistemos dalis be kurios xenon lemputės negali degti.

Automobilių pramonėje xenon žibintams ledus pralaužė kompanija BMW kai 1991′ais metais savo klientams perkantiems 7′os klasės modelius kaip papildomą įrangą pradėjo siūlyti xenon žibintų sistemą. Tai buvo pirmas kartas istorijoje kai xenon lemputės buvo pradėtos montuoti į automobilio žibintus. Tiesa minėti pirmieji BMW xenon žibintai turėjo nekeičiamą D1 tipo lemputę (sugedus buvo keičiamas visas žibintas). Reiktų pabrėžti ir tai jog šių lempučių balasai kurie be abejo buvo pirmieji automobiliniai xenon balastai istorijoje buvo standartinės statybinės plytos dydžio. Pirmas JAV gaminamas automobilis kuriame buvo pradėtos montuoti xenon lemputės buvo 1996-1998 metų laidos Lincoln Mark VIII.

Lemputės veikimo principas iki šiol nėra pasikeitęs ir labai paprastas:

• Uždegimas – aukštos įtampos balastas paduoda aukštos įtampos srovės impulsus į lemputės degimo kamera per elektrodą ko pasekoje matomas mirktelėjimas lemputėje. Mirktelėjimo metu tarp elektrodų įsiplieskia kibirkštis (panašiai kaip vidaus degimo variklių žvakėse) kuri sujonizuoja xenono dujas taip sukurdamos ploną dujų pluoštelį laidų elektros srovei tarp dvieju lempos elektrodų.
• Pradinis etapas – atsiradus minėtam jonizuotų dujų pluošteliui balastas tiekdamas padidintą aukštos įtampos srovę pastoviai, o ne impulsais suformuoja elektros srovės išlydį tarp elektrodų. Šioje fazėje lemputės degimo kameroje staigiai kyla dujų temperatūra, pradeda garuoti metalo amalgama arba metalų druskos (priklausomai nuo lemputės konstrukcijos) ir pasiekus pilną dujų jonizavimą dingsta varža buvusi tarp elektrodų silpnai jonizuotose dujose, dingus varžai tai fiksuoja balasto elektronika ir perjungia jį į pastovaus išlydžio režimą.
• Pastovaus išlydžio režimas – visa metalo amalgama arba metalų druskos garų pavidalu maišosi su xenono dujomis, išlydžio lankas normalizuojasi ir įgyja pastovią kiek tai įmanoma formą, balastas tiekia tiek aukštos įtampos srovės kiek reikia lemputei šviesti tolygiai nemirksint ir ne daugiau. Lemputė pradeda spinduliuoti tolygią šviesą.

Šiam momentui pasaulyje yra daug įvairių xenon lempučių tipų, labiausiai žinomi standartiniai lempučių formatai yra šie: D1S, D1R, D2S, D2R, D3S, D3R, D4S, ir D4R (tai yra tikros xenon lemputės, visi formatai H1, H2, H7 ir t.t. buvo sukonstruoti halogeno lemputėms ir iš principo nelabai tinka xenon šviesos šaltiniams). Visos ksenoninės lemputės H1, H2 ir kituose panašiuose formatuose yra azijos gamintojų bandymas pateikti pigias xenon sistemas visiems tame tarpe ir seniems automobiliams kurių žibintai nėra pilnai pritaikyti xenon tipo šviesos šaltiniams.

Pradžioje xenon lemputės buvo naudojamos tik artimųjų šviesų žibintams, vėliau atsirado BiXenon sistemos įgalinančios xenon šviesos šaltinius naudoti tiek artimųjų tiek tolimųjų šviesų žibintams. Šiais laikais daugumai automobilių gamintojai siūlo xenon žibintus kaip papildomą įrangą, prabangesniuose automobiliuose jie numatyti kaip bazinė įranga.