氙灯光源是利用高气压或超高气压氙气的放电而发光的电光源,因其光谱近似太阳光,也被称为“初级的太阳光模拟器”。这种光源广泛应用于太阳能电池测试、光催化、光化学合成等多个领域。
一、技术特点
1.高效的电光转换效率:氙灯光源采用散热模式及光路设计,能够提供模拟太阳光光谱的光。其辐射光谱能量分布与太阳光谱接近,色温约为6000K,且在寿命期内光谱能量分布几乎不变。
2.多样化的光源类型:氙灯光源系统分为点光源和平行光光源,点光源一般连接光纤使用,使模拟日光光照可以达到狭小黑暗的实验设备中;平行光光源一般为一束光斑,光斑大小视实验需求可调。
3.简易的光学结构:可以选择不同的波长、波段,满足多样化使用需求。模块化的设计提高了产品的安全性和稳定性。
4.连续可调的光功率:适合几乎所有的模拟日光光照实验。
二、重要概念
1.电功率与光功率:在选择时,应同时考虑电功率与光功率。光功率大小与电功率、光学结构、器件材质、仪器构造等多项因素有关。
2.光功率密度:光功率密度是衡量氙灯光源性能的重要指标之一,它比光功率更加重要。在光催化及光电研究中,必须考虑样品的受光面积来计算总入射能量及光子数。
三、分类
1.按灯泡结构分类:氙灯光源可分为长弧氙灯、短弧氙灯和球形氙灯。其中,长弧氙灯一般采用管型氙灯灯管,价格较低;短弧氙灯采用球型氙灯灯泡,价格较高但可调节性更强。
2.按照射方式分类:氙灯光源可分为内照式光源和外照式光源。内照式光源属于全波段照射,不能增加滤光片;外照式光源则可以通过选配不同的滤光片来得到特定波段的光。