GB T 23139-2008 脉冲氙灯.pdf

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1、ICS 2914030K 71 a雷中华人民共和国国家标准GBT 23 1 3920082008-12-30发布脉 冲 氙 灯Pulsed xenon lamp2009-09-0 1实施丰瞀鹃鬻瓣警矬瞥星发布中国国家标准化管理委员会议1”目 次前言-1范匿-2规范性引用文件-3术语和定义4分类与命名5技术要求6试验方法7检验规则-8标志、包装、运输、贮存附录A(规范性附录) 脉冲氙灯基本光电参数的测试方法GBT 23 1 39-2008111255568前 言本标准的附录A是规范性附录。本标准由中国轻工业联合会提出。本标准由全国照明电器标准化技术委员会(SACTC 224)归El。本标准起草单

2、位：中国科学院上海光学精密机械研究所、北京电光源研究所。本标准主要起草人：李海兵、林文正、赵秀荣。GBT 231392008脉冲 氙灯GBT 2313920081范围本标准规定了脉冲氙灯的术语和定义、分类与命名、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输及贮存。本标准用于直管形脉冲氙灯(以下简称氙灯)。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBT 191包装储运

3、图示标志(GBT 191 2008，ISO 780：1997，MOD)GBT 28281计数抽样检验程序 第1部分：按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划(GBT 28281 2003，ISO 2859-1：1999，IDT)GBT 2829 2002周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验)GBT 2900652004电工术语照明(IEC 60050845：1987，MOD)QB 2274电光源产品的分类和型号命名方法3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。31峰值电流peak currentI。脉冲氙灯放电时，瞬时电流的最大值。32输入能量input energyE脉冲氤灯

4、正常工作时，由储能电容器C输入到灯的能量，在可以忽略放电回路的损耗时，输入能量为E=CPc。单位为J。J比Ja uc为储能电容c上所充电压值。33着火电压minimum starting voltageUf在规定的触发电压和触发功率下，脉冲氙灯正常工作的最小阳极电压。单位为V。34重复频率repetition frequency脉冲氙灯在单位时间内的闪光次数。35最大平均功率maximum average powerP。1GBT 23 1 392008脉冲氙灯正常工作时，输入能量与重复频率乘积的最大值，依灯的冷却方式不同而不同。单位为w。36电阻系数impedance parameterKo表

5、征脉冲氙灯阻抗特性的一个参量，它与灯的尺寸、结构和充气压有关。在类稳放电阶段，它等于氙灯两端瞬时电压与峰值电流平方根之比。单位为oA“2。37辐射效率Vl radiation efficiency脉冲氙灯在一定工作条件下的辐射总能量与输入能量之比。38极限负载能量limited input energyE脉冲氙灯在一次放电中就出现超负荷现象(例如灯管出现环形超负载条纹，或管壁物质的大量蒸发后造成管壁发白，或电极大量溅射)的最小输入能量。单位为J。39爆炸能量常数explosion energy constantK。脉冲氙灯的极限输入能量与放电电流脉宽平方根之比。单位为Wps“2。310爆炸系数

6、explosion fraction，。脉冲氙灯一次放电的输入能量与极限负载能量之比。311寿命lifetimem脉冲氙灯在额定工作条件下能有效工作的闪光次数的总和。312相对光谱能量分布relative spectral distribution of a radiantS脉冲氙灯在不同辐射波长光谱能量的相对强度分布。313自闪电压self-flash voltageU。：脉冲氙灯在无外触发电压时，自行放电闪光的最小阳极电压。单位为V。314功率密度power densityPs脉冲氙灯灯管单位内表面面积实际的平均负载功率。单位为Wcm2。4分类与命名41型号命名氙灯的型号命名应符合QB 2

7、274规定，具体如下GBT 23 1 392008、滤紫外石英(L)M表示脉冲，Z表示直管示例：XMZ6一100L表示内径为6 17111，弧长为100 mm，滤紫外石英管的直管形脉冲氚灯42分类氙灯的型式及几何尺寸见图1和图2及表1和表2。图1 引出端为硬引出的氙灯图2引出端为软引出的氙灯注：排气管残端的高度Po5 iTlm；图1中的灯头直径D一般氤灯的外径表1 引出端为硬引出的氙灯的尺寸 单位为毫米主要尺寸氙灯型号 内径 外径 电弧长 全长 灯脚尺寸d，。 巩 L 直径d。 长度l。XMZ4 50L 4 6 50 108 35 5XMZ4 100L 4 6 100 230 35 75XMZ

8、5 75I， 5 7 75 177 47 10XMZ5 100L 5 7 100 176 4 75XMZ690L 6 8 90 240 5 10XMZ6100L 6 8 100 235 5 75XMZ6 125I。 6 8 125 270 5 10XMZ6 150L 6 8 150 290 5 10XMZ7130L 7 9 130 264 6 75XMZ7 150L 7 9 150 290 6 75XMZ8 120P 8 10 120 245 6 75GBT 23 1 39-2008表2 引出端为软引出的氙灯的尺寸 单位为毫米主要尺寸氙灯型号 内径 外径 电弧长 全长 灯头 软引出线尺寸d。

9、d。 外径D 直径d： 长度如XMZ360L 3 5 60 126 4 23 100XMZl5 380L 15 20 380 590 22 8XMZl7500L 17 22 500 700 22 8XMZl71 270L 17 22 1 270 l 510 22 8 200XMZ31-1 430L 31 37 1 430 1 670 37 10XMZ421 850L 42 48 1 850 2 140 37 1543基本光电参数氙灯的基本光电参数见表3。表3氙灯的基本光电参数着火 标准触发电压电阻爆炸能量 最大平均功率p。W电压 常数K。 灯头耐压6冷却方式氙灯型号 系数K。8(Wzsl72)

10、 kVuf 幅值 脉宽(nA 77。) 宫然 强迫 液体V (不低于) 冷却kV p8 冷却 空冷XMZ360L 400 256 216 90 181 1 700XMZ450L 360 160 240 10l 201 1 890XMZ4一i00L 500 320 480 201 402 3 770XMZ5 751， 400 192 45 0 188 377 3 530XMZ5100L 480 256 600 251 503 4 710 按实际工作的P，XMZ6 90L 400 192 64 8 271 543 5 090 区分：P。1 6时为自然XMZ6-100L 450213 72 0 30

11、2 603 5 660冷却；XMZ6125L 680 267 900 377 754 7 070 16P。32时为不小 不小于XMZ6150L 650 320 108 452 905 8 480 强迫空冷；于15 16XMZ7130L 550 238 109 457 915 8 580 32P。300时为液体冷却。XMZ7150L 600 274 126 528 1 060 9 900 冷却水流量随使XMZ8120P 550 19 2 115 483 965 9 050 用功率而异，一般XMZl5 380L 324 684 50 不小于4 Lrain。XMZl7 500L 376 l 020

12、50XMZl71 270L 956 2 590 50XMZ311 430L 590 3 520 55XMZ421 850L 564 9 320 60注：工作电压一般高于着火电压约150 V，而低于自闪电压。在外触发方式条件下，一般不大于2 500 V。8表内K。为氙灯内充气压为6104 Pa时的计算值，K。作为参考值，不考核。b表示每只灯头在额定耐压下漏电流应1 pA。4CBT 23 1 39-20085技术要求51 氙灯应按经规定程序批准的产品图样和技术文件制造，并符合本标准的规定。52氙灯的尺寸应符合图1、图2和表1、表2的规定。53氙灯的基本光电参数应符合表3的规定。54氙灯灯管的表面内

13、外应洁净、平滑、不沾污、无影响辐射的缺陷。55氙灯灯管和灯头、灯脚应处在同一轴线上，两端灯头、灯脚和灯管同轴度不应有明显的偏离。56氤灯灯管的灯脚焊接应牢固，无影响使用的缺陷。57氙灯灯头与灯管的固定应牢固，且在工作过程中直到寿终均不应松动。58氙灯不应有影响正常使用的装配上的缺陷。59氙灯正常工作时，当f。一02时其额定寿命为1i06次。个别寿命不低于额定寿命的50。510氙灯应具有良好的耐振性，经振动试验后，不应有松动、脱焊和断裂现象及影响灯正常工作的缺陷。511氙灯灯头、灯脚的底金属经潮湿试验后，防锈层不应有剥落和锈蚀现象。6试验方法61 氙灯的主要尺寸(42)应用通用量具或标准量规进行

14、检验。62氙灯的光电参数(43)按附录A进行试验。63氙灯的灯管质量(54)、灯管和灯脚的焊接质量(56)、灯头与灯管的装配质量(57，58)以及氙灯的标志(81)均用外观法检验。64氙灯的灯头与灯管的同轴度偏差试验(55)，可将氙灯放在平面上，来回滚动外观其灯头的同轴性。65氙灯的寿命试验(59)应在正常工作条件下进行。66氤灯的耐振性试验(510)，可将氙灯固定于振动台上，在工作频率为20 Hz，振幅为1 mm(单振幅)的正弦定频振动条件下，在与氙灯轴线平行和垂直两个方向上振动i0 min后，先用外观检验，再通电检验氙灯能否正常工作。67氙灯的潮湿试验(511)是将氙灯放入温度为402，相

15、对湿度为(93土2)的潮湿箱内48 h后，用外观法检验。7检验规则717171交收试验1交收试验抽样采用GBT 28281的一次正常检查抽样方案的规定进行。2交收试验抽样检查顺序及检查水平(I L)和合格质量水平AQL值应按表4中的规定进行。表4交收试验项目及合格判定条件章条 检查水平组号 类别 序号 试验项目 AQL技术要求 试验方法 I L1 氙灯的主要尺寸和灯脚尺寸 42 612 灯头、灯脚和灯管的同轴性 55 64I C 3 灯脚和灯管焊接质量 56 63 I 6 54 氤灯的装配质量 58 635 氙灯的标志质量 81 63GBT 23 1 392008表4(续)章条 检查水平组号

16、类别 序号 试验项目 AQL技术要求 试验方法 IL678 氤灯的基本光电参数 43 62910 I 4灯管的表面质量 54 63灯头与灯管的固定牢固度 57 6 3交收试验不合格时该批氙灯应进行100重检，剔除不合格品后可再次提交试验，但必须使用加严检查并附有该产品报废数量及原因的简要说明。若再提交批仍不合格，则不得再次提交验收，此时应分析原因提出改进措施和处理该批产品的办法。72例行试验721 例行试验必须在交收试验合格的批中随机抽取。722例行试验每年进行一次，但在更改工艺、原料或停产6个月以上而又恢复生产时亦需进行。723例行试验前应对样品按交收试验项目(包装除外)进行全权检查，若发现

17、不合格品时应以合格品换取，同时分析不合格原因，记入试验报告，但不做例行试验结果的鉴定依据。724 例行试验抽样检查采用GBT 2829的二次抽样方案。725例行试验项目见表5表5例行试验项目及合格判定条件章条组号 类别 序号 试验项目 JL RQL 判定数组技术要求 试验方法1 氙灯寿命 59 65 O 2I C 802 灯头寿终牢固度 57 63 l 23 氙灯的耐振性能 510 66 0 2 B 804 氙灯的潮湿试验 5 11 67 1 2726若例行试验合格，经交收试验合格的批，作为合格品可出厂或人库，若入库超过一年再出厂，则必须重新进行交收试验。727若例行试验不合格，产品停止交收，

18、并将已验收而未出厂的产品停止出厂，已出厂的产品，双方协商解决。此时应分析原因提出处理办法，并在生产中采取措施直到新的例行试验合格才能恢复交收。8标志、包装、运输、贮存81标志811每只灯的外壳应有清晰牢固的标志，应标明：型号规格；商标。812氙灯的包装盒上应有清晰牢固的标志，应标明：产品名称；6GBT 231392008型号规格；标准编号；商标；制造单位名称、地址；制造日期；贮存有效期。813氙灯的外包装上应有明显牢固的标志，应标为：收发货单位名称和地址；产品名称；型号规格；标准编号；净重、毛重；一一外形尺寸；制造单位名称、地址；制造日期、贮存有效期；符合GBT 191规定的“向上”、“小心轻

19、放”、“怕湿”等标志。82包装821 检验合格的氙灯应单只包装于防震的专用纸盒内，并附有产品合格证及使用说明书。822外包装用瓦楞纸箱，应具有良好的防震、防潮性能。83运输产品运输过程中应防止雨雪淋袭和强烈的震动。84贮存氙灯应贮存在535，相对湿度不超过70的干燥、通风的室内，空气中不应含有腐蚀性气体，氙灯库存期不超过2年。GBT 23 1 392008A1峰值电流附录A(规范性附录)脉冲氙灯基本光电参数的测试方法A11测试条件室温1535，相对湿度不大于85，且无腐蚀性气体环境中。A12测试电路峰值电流的测试电路见图A1。c储能电容；u充电电压；L调渡电感；T电流传感器；电压表(仪表精度1

20、级)；Rec闪光记数器。图A1峰值电流测试电路图A13测试步骤A131电容充电至额定电压uc。A132输入外触发脉冲使氙灯放电。A133读取数字示波器的电流波形，其峰值点电流即为放电的峰值电流。A2着火电压的测量A21测试条件同A11。A22测试电路图同A12。A23测试步骤A231按照被测脉冲氙灯的形状、大小确定不同的触发电压和功率(也可以统一规定为峰值电压15 kV，脉宽16 p-s)。A232输入触发脉冲并逐步增加充电电压至脉冲氙灯能正常闪光。A233记录开始稳定闪光时的电容充电电压值，此电压的最小值就是氙灯的着火电压。8A3最大平均功率的测量GBT 23 1 392008A31测试条件

21、同A11。A32测试电路图同A12。A33测试步骤A331 根据氙灯的尺寸和冷却条件从表3查到该灯在指定冷却条件下的F。值，按式(A1)和试验电容器耐压最大值V7计算测试时采用的工作频率f12f。 其中：，一淼(A1)A332根据额定工作脉宽T和式(A2)选取适当的L、C值。 T一25瓜式中：T氙灯放电电流13峰高的脉宽。A333 以f代人式(A3)计算灯达到F。时对应的充电电压U。值。一等(A2)A334从氙灯的着火电压开始，按AU-50 V的差距逐步升高充电电压至u。，或稍高，而灯又能正常工作为止。A335根据此时实际最高充电电压u。和式(A4)计算氙灯实际达到的P。值。P。一妻cu。2f

22、 (A4)A4电阻系数的测量A41测试条件同A11。A42测试电路电阻系数的测试电路见图A2。R，、兄分压电阻；_r电流传感器；Os数字示波器。图A2 电阻系数的测试电路图GIiT 23 1392008A43测试步骤A431 由放电脉冲宽度T(ps)和C按式(A2)，选定L并使氙灯工作于临界阻尼状态。A432在氙灯的额定工作电压下开始充放电。A433 以示渡器记录氙灯的电压和电流波形，记下氙灯电流的峰值L和对应点的灯压降u。A434按式(A5)计算氙灯的电阻系数。K一旦譬蠕式中：K。电阻系数，单位为欧姆二分之一次方安培(0A“2)u。峰值电流对应的氙灯电压，单位为伏(v)；J。氙灯的峰值电流，

23、单位为安(A)。A5辐射效率的测量A51测试条件同A11，并在黑暗环境下进行。A52测试电路及装置氙灯辐射效率测量的电路及装置见图A3。r1 上_T一J 以j测试装置辐射能量计；Rec一一氤灯的闪光次数记录仪；L。能量计探头到氙灯的距离；d。能量计探头的口径。圈A3辐射效率测量的电路图A53测试步骤A531 将储能电容器充电至氙灯工作电压的额定值(v)。A532将辐射能量计放置于氙灯的中垂线上，距离氙灯L。(cm)处。A533触发氙灯，使其闪光一次，并记下能量计的读数d。(J)。A534 由式(A6)计算氙灯的辐射效率_一 288Lo 2d。_一弋面喑一式中：L。氙灯到能量计的距离，单位为厘米

24、(cm)d。能量计探头的内径，单位为厘米(cm)；d。能量计显示的值，单位为焦耳(J)。10(A5)(A6)GBT 231392008A6极限负载能量A61测试条件同A11。A62测试电路同A12。A63测试步骤A631根据氙灯的尺寸和放电脉宽了、及式(A7)计算氙灯的爆炸能量预期值E。E7；一12zd= (A7)式中：卜一氙灯的极距；d氙灯的内径；T电流峰高13处的脉宽。A632按式(A2)选取L、C值使放电脉宽接近技术要求。A633取爆炸系数为05并按式(A8)计算充电电压值u。厄一U一等A634A635A636A 637A638(A8)在充电电压为u的条件下，每隔10 min放电使氙灯闪

25、光一次，并记录每次的辐射能量d。在氙灯出现超负载条纹或辐射效率下降到初始值的70时停止试验。记下此时总的闪光次数m。按式(A9)计算氙灯的实际爆炸系数上。m一(，；)“” (A9)按式(A10)计算脉冲氙灯实际达到的极限负载能量E-E1。=A7爆炸能量常数测量A71测试条件同A51。A72测试电路同A52。A73测试步骤A731先按A63的步骤测出El。A732根据放电脉宽T按式(A11)计算K。值K。，=A8相对光谱能量分布测量A81测试条件同A11。A82测试装置：瞬态光谱能量辐射仪测试电路如图A4。里垫下型玑坠仃GBT 23 1 392008瞬态光谱能量辐射仪图A4相对光谱能量分布测量电

26、路A83测试步骤A831使储能电容充电至额定值并触发氙灯放电。A832以瞬态光谱能量辐射仪采集氙灯的辐射谱sxe。A833用已标定过相对光谱分布为s。的钨带灯取代氙灯，以光谱能量辐射仪记录下其光谱sw。A834按式(A12)处理光谱数据，可以得到氙灯的相对光谱sx。：S。一S 7。喜粤o WA9自闪电压的测量A91测试条件同A11，但储能电容应有足够的耐压能力。A92测试电路同A12。A93测试步骤A931不输入触发脉冲，由氤灯的着火电压开始逐步升高储能电容的充电电压。A932在升高电压u至某值时，氙灯自行放电闪光。A933记下此时的充电电压值，此值即为氙灯的自闪电压。A10寿命的测量A101

27、测试条件同A11。A102测试电路及装置同A52。A103测试步骤A1031按产品工作条件标称值，选定储能电容c和工作电压U，由脉宽T和式(A2)，选取电感L。A1032在上述工作条件下开始充放电，记录下初始的辐射量d。A1033使氙灯不断充放电，记录下氙灯的闪光次数，并监视氙灯的辐射效率变化情况。JA1034在氙灯出现超负载条纹或辐射效率下降至初始值的70(或争70)时，停止试验，记录一下总的闪光次数。这个总次数就是氙灯的工作寿命。A11灯头耐压的测量A111测试条件室温1535，相对湿度不大于50，且无腐蚀性气体环境中。】2A112测试电路氙灯灯头耐压的测试电路见图A5。GBT 23 1 392008uO kV65 kV直流司调电源；不准确度小于1的直流高压表；不准确度小于05的直流微安表；Co1 p70 kV电容。图A5灯头耐压测试电路A113测试步骤A1131按图A5将氙灯两头引出线连在一起且联到高压电源的高压输出端上，同时将2灯头外壳连在一起并通过微安表接地。A 1 132从0开始升高电压至额定值并停留1 rain，灯头应不出现电击穿现象。A1133读取微安表的示数即为两个灯头漏电流之和。