Halogeny i ksenony – podstawowe informacje

Technologia oświetlenia halogenowego jest wykorzystywana od lat 50. XX wieku. Od tamtego czasu technologia ta jest stale udoskonalana, jej podstawowe założenia pozostają jednak niezmienne.

Technologia halogenowa jest ulepszeniem w stosunku do tradycyjnej technologii wolframowych lamp żarowych. W porównaniu do nich, żarówki halogenowe charakteryzują się dłuższą wytrzymałością ze względu na odporność na utratę przejrzystości szkła żarówki. Połączenie gazu halogenowego i żarnika wolframowego skutkuje regeneracyjną reakcją, która osadza wolfram z powrotem na żarniku. Wydłuża to życie żarówki i utrzymuje jej przejrzystość, zachowując wysoką efektywność strumienia światła.

Lampy wyładowcze o wysokiej intensywności stosowane w motoryzacji nazywane są reflektorami ksenonowymi. W praktyce są to jednak lampy metalowo-halogenowe zawierające gaz ksenonowy. Takie rozwiązanie zostało opracowane jako optymalne ze względu na stosunek efektywności do kosztów produkcji. Po raz pierwszy w seryjnym samochodzie, oświetlenie wyładowcze zastosowano w 1991 r. Podstawową jego zaletą jest barwa światła, zbliżona do światła naturalnego. W reflektorach tego typu zachodzi reakcja zupełnie inna niż w przypadku żarówek halogenowych. Nie ma tu żarnika, a światło pochodzi z łukowego wyładowania plazmy w rurce wyładowczej. Pomiędzy dwoma elektrodami znajduje się rurka wyładowcza osadzona w kwarcowej żarówce wypełnionej gazami szlachetnymi i solami metalo-halogenowymi. Właściwości lamp wyładowczych zależą od ciśnienia gazu jak i częstotliwości impulsów elektrycznych. Lampy takie używają gazów szlachetnych jak argon, neon, krypton, ksenon lub ich mieszanki. Każdy gaz w zależności od jego struktury atomowej emituje specyficzne dla siebie długości fal, które powodują różne barwy emitowanego światła.

Porównanie halogenów i ksenonów

W porównaniu do lamp halogenowych, lampy wyładowcze charakteryzują się lepszym natężeniem i rozkładem światła, a także wyższą trwałością. Są jednak o wiele bardziej skomplikowanym układem, zawierającym wiele elementów, przez co koszty ich produkcji są wyższe.

Norma homologacyjna ECE R99 określa tolerancje barwy dla lamp ksenonowych na wykresie chromatycznym. Celem jest uzyskanie na osi x wskaźnika 0,375 i 0,375 na osi y. Zakres tolerancji przedstawionej na wykresie odpowiada zakresowi pomiędzy 4000K a 5000K. W przypadku lamp halogenowych, tolerancja występuje w zakresie pomiędzy 3000K a 3550K.

Oświetlenie przyszłości?

Mimo stosunkowo niskiej trwałości żarówek, reflektory halogenowe uchodzą za rozwiązanie prostsze w produkcji i eksploatacji. W przypadku ksenonów, poza opisanym wyżej skomplikowaniem konstrukcji, problemem jest fakt, że kiedy są zabrudzone, emitują rozproszone światło. Powoduje to oślepianie nadjeżdżających pojazdów. Zjawisko to nie dotyczy jedynie lamp ksenonowych, jednak w ich przypadku efekt rozproszenia jest znacznie mocniejszy i zagraża bezpieczeństwu jazdy innych kierowców. Właśnie dlatego w europejskich pojazdach, systemy ksenonowe wymagają specjalnego wysokociśnieniowego czyszczenia, aby żadne zabrudzenie nie wpływało na bezpieczeństwo innych użytkowników drogi. Podnosi to znacząco koszty produkcji. W ostatnich latach, producenci oświetlenia stopniowo odchodzą od technologii ksenonowej, zwracają się ku tańszej i bardzo wydajnej technologii LED.

Źróło: Valeo