Как-то раз, находясь под впечатлением от света фар проехавшего мимо "мерседеса", я заглянул в магазин автозапчастей поделиться этим самым впечатлением со знакомым продавцом Александром. На улице свет ксеноновых фар, на мой взгляд, выглядит солидно и благородно, как породистая особь в семействе фар.
"Скажи мне, Алекс, - обратился я к нему, - что мне делать? Хочу такой же свет, и все тут!" На самом деле покупать я, как водится, сию секунду ничего не собирался. Но была надежда еще раз взглянуть на этот свет и сравнить с обычным галогенным, прицениться и понять; стоит оно того или нет. Но разочарование постигло быстро и неизбежно. Продемонстрировав полку с лампочками, каждая из которых несла на своей упаковке броские буквы, начертанные как газетные заголовки: Super Xenon, Blue vision , Xenon и т.п., Алекс дал мне понять, что это не совсем то, что произвело на меня впечатление. Точнее, совсем не то, что я хочу. Это - галогенные лампочки "под ксенон", а истинный ксенон - абсолютно другое дело.
Рассказывает Александр, знакомый продавец из магазина автозапчастей: "Часто покупатели псевдоксеноновых галогенных лампочек даже ведущих производителей жалуются на то, что эти изделия не оправдывают возлагаемых на них надежд. Ради интереса и я опробовал подобные голубые лампочки на своем автомобиле. Вывод однозначный - эксперимент не удался, обычные галогенки хоть и с желтизной, а светят лучше. В результате замены прорисовка деталей поверхности асфальта куда-то исчезла, а в дождь или даже просто при мокром дорожном покрытии ощущение было такое, будто едешь вообще не по асфальту, а, по крайней мере, по стеклу. Другое дело, когда смотришь на ксеноновый свет от дорогих иномарок. Даже со стороны видно, что все освещено замечательно".
Что же касается настоящего "голубого света ксенона", то посмотреть на это чудо и сравнить его с альтернативными источниками света прямо в магазине мне не удалось. В ассортименте были только лампочки, каждая ценой сопоставима с шикарными противотуманными или дополнительными фарами. А ксеноновая лампочка, правильное название которой газоразрядная или HID-Lamp, от английского High Intensity Discharge - высокоинтенсивный разряд, является газоразрядной колбой, наполненной смесью инертных газов, в том числе ксеноном, а также солями металлов. Без специального блока розжига она не загорится, подобно тому, как не зажжется обычная лампа дневного света без электрического стартера с дросселем. Устройство это предназначено не только для запуска, но и для регулировки параметров в процессе работы. Таким образом, говоря о "настоящем" ксеноне, нужно вести речь не просто о лампочках, а о комплектах ксенонового света, включаю щих в себя помимо ламп, блоки розжига на каждую лампу.
Итак, далеко не все ксеноновые лампы являются лампами высокоинтенсивного разряда. Встречаются и обычные галогенные лампы с нитями накаливания, ведь ксенон - это тоже инертный газ, тут все честно, Но когда заходит речь о настоящем ксеноне, имеются ввиду только газоразрядные лампы. В чем же их уникальность и почему никакие галогенки не могут с ними сравниться? Эти лампочки дают свет, максимально приближенный к солнечному.
Принцип действия галогенной лампы:
Галогенная лампа позволяет поддерживать температуру нити накала, близкую к точке плавления вольфрама. В колбе содержится галогенный газообразный наполнитель (йод или бром). Ближе к нагретой стенке колбы испаряющийся вольфрам соединяется с газонаполнителем, образуя галогенид вольфрама - газообразное вещество, пропускающее световые лучи и стабильное в диапазоне температур от 500 К до 1700 К. Поступая к нити накаливания благодаря конвекции, оно распадается под действием высокой температуры и образует на нити накаливания равномерный вольфрамовый осадок. Для поддержания этого процесса внешняя температура колбы должна быть около ЗОО`С- Стенка колбы, изготавливаемая из кварцевого стекла, должна располагаться вблизи нити накала. В колбе можно создавать высокое давление наполнения, затрудняющее испарение вольфрама.
Что характеризует приближенность или удаленность света определенного источника к свету Солнца? Спектральный состав света. Но спектр солнечного света представляет собой сложную функцию, полностью повторить его едва ли сможет какой-либо реальный световой источник на Земле.
Существует ли такая величина, которая простым числом смогла бы охарактеризовать степень приближения света какого-либо источника к свету другого источника, например Солнца? Да, это цветовая температура. Величина эта довольно тяжелая для осмысления в условиях реальной жизни, более того, ее нельзя определить, не упомянув об абсолютно черном теле.
Светом принято называть электромагнитное излучение с длиной волны от 440 до 700 нм. Только в этом диапазоне глаз может воспринимать электромагнитные волны. Меньшие значения соответствуют синей части спектра, а большие значения - красной. Волны за пределами этого диапазона называются инфракрасными и ультрфиолетовыми.
Абсолютно черное тело - это тело, которое при любой температуре полностью поглощает весь падающий на него поток излучения, независимо от длины волны. Сколько энергии излучения падает на такое тело, столько и поглощается им, ничего не отражается. Абсолютно черных тел в природе не существует, как и всего идеального. Хотите верьте, хотите нет, но абсолютно черное тело, как и все нагретые тела, испускает электромагнитное излучение и при определенной температуре начинает излучать в видимом диапазоне волн, то есть светиться. Основной особенностью абсолютно черного тела является то, что его спектр излучения определяется только температурой и не зависит от свойств вещества, из которого оно состоит. Яркость абсолютно черного тела чрезвычайно быстро возрастает с температурой.
Цветовая температура - это эффективная величина, равная температуре абсолютно черного тепа, при которой отношение энергетических яркостей для двух длин волн его спектра равно отношению этих же величин для спектра исследуемого источника света. Изменения цветовой температуры являются результатом изменения в относительных количествах излучений в си не-фиолетовой или оранжево-красной областях спектра.
Приведем примеры цветовых температур некоторых источников света.
Цветовые температуры, соответствующие различным условиям дневного освещения
| Естественный источник света | Цветовая температура, К |
|---|---|
| Утреннее или вечернее сумеречное небо | 2000 |
| Небо близ восходящего или заходящего Солнца | 2300-2400 |
| Солнце через час после восхода | 3500 |
| Солнце за час до захода | 3500 |
| Луна | 4125 |
| Утреннее или вечернее Солнце в ясном небе под углом больше 15° над линией горизонта | 3600-5000 |
| Солнце около полудня при легкой облачности | 5100-5600 |
| Свет летнего полуденного Солнца близ
поверхности Земли при ясном голубом небе |
5300-5700 |
| Свет полуденного Солнца при легкой облачности | 5700-5900 |
| Летнее Солнце в зените в синем ясном небе | 6000-6500 |
| Дневной свет неба при легкой высокой облачности | 6700-7000 |
| Дневной свет неба при сильной облачности | 7000-8500 |
| Дневной свет неба при слабой облачности | 12000-14000 |
| Облачное небо в северной части | 12000-25000 |
| Ясное голубое небо | 15000-27000 |
Цветовая температура искусственных источников света
| Пламя спички | 1700 |
| Пламя стеариновой свечи | 1850-2000 |
| Керосиновая лампа | 1900-2050 |
| Ацетиленовое пламя | 2360 |
| Пламя газовой зажигалки | 2500 |
| Электролампа перекальная вакуумная | 2450-2500 |
| Электролампа перекальная газонаполненная | 2600-2900 |
| Фотолампа с зеркальным рефлектором мощностью 250-500 Вт | 3250-3500 |
| Фотолампа перекальная с зеркальным рефлектором мощностью до 1000 Вт | 3600-4000 |
| Импульсная лампа-вспышка или "молния" | 3400-6500 |
| Лампа кинопроекционная | 3300-3400 |
| Лампа прожекторная | 3300-3500 |
| Лампа галогенная | 3300-3350 |
| Вспышка магния | 3650 |
| Лампа дуговая | 3700-5500 |
| Лампа люминесцентная типа ЛТБ | 2800 |
| Лампа люминесцентная типа ЛБ | 3500 + 300 |
| Лампа люминесцентная типа ЛХБ | 4300 + 400 |
| Лампа люминесцентная типа ЛД | 6750 + 800 |
Производители псевдоксенона декларируют, что их лампы - то же самое, что и HID-лампы с точки зрения цветовой температуры, и в этом их трудно опровергнуть. Единственное, что можно возразить: чем ближе цветовая температура галогенной лампы к солнечной, тем плотнее светофильтр, а следовательно тусклее свет при изначальной мощности. На упаковках некоторых лампочек даже пишут "HID-lamp", правда, те, кто понимает по-английски, поймут, что там написано "подобная HID-лампе", вот только надпись "HID-lamp" по размерам гораздо больше остальных надписей.
Разобравшись с цветовой температурой, посмотрим, какие же еще преимущества у настоящего ксенонового света.
Дорога
освещенная "ксеноном" и галогеновым светом
Во-первых, это более интенсивный, яркий свет при меньших энергетических затратах, а во-вторых, больший ресурс работы. Срок службы HID-ламп в несколько раз (до 10) превышает срок службы галогенных ламп. Что касается потребляемой мощности, то стандартная мощность HID-лампочки составляет 35 Вт против 55-60 Вт у галогенной. Сравнительный анализ яркостей освещения ниже представлен наглядно в виде изображения освещенного участка дороги и схемы освещенности.
На схемах показаны линии равных освещенностей в 2 и 5 люкс (люкс - единица освещенности) в случаях галогенных и ксеноновых ламп.
По картинкам и диаграммам видно, что одновременно с положительным эффектом от высокой освещенности вступает в силу и отрицательный эффект. Правда, действует он не на владельца комплекта ксенонового света, а на водителей встречных автомобилей, ослепляя их сильнее.
В течение некоторого времени переоборудованию под ксенон подлежали только те автомобили, для которых данная процедура была предусмотрена производителем автомобиля. Существовали лишь два типа автомобильных ксеноновых газоразрядных ламп: D2S для фар линзой и D2R для рефлекторных фар. Процедура переоснащения под ксеноновый свет заключалась в полной замене фар и установке блоков розжига. Обычно под ксенон переделывался только ближний свет, а дальний - в редких случаях. В настоящее время, когда производятся газоразрядные дуговые лампы типов Н1, НЗ, Н4, Н7, 9004, 9005, 9006, 9007, то есть конструкции цоколей этих ламп соответствуют конструкциям цоколей популярных галогенных ламп, уже нет никакой необходимости производить замену фары в сборе. Достаточно лишь заменить галогенные лампочки на газоразрядные и установить блоки розжига.
Производителей оборудования для ксенонового света в мире не так уж много, это Hella, Philips, Оsram, Mitsumi, Prolight, General Electric, XENOTEX.
Ксеноновые газоразрядные лампы светят ярче и служат дольше.
Ксеноновые газоразрядные лампы активно входят в автомобильный мир и прочно занимают в нем свое достойное место, подобно люминесцентным лампам в быту.
Ксеноновые газоразрядные лампы известны довольно давно. Почему же в автомобилях они начали применяться лишь несколько лет назад?