Газоразрядные лампы это ксенон или нет

Обновлено: 29.01.2025

Нынче, ксеноновые лампы – это одни из самых популярных типов источников света для использования в головной оптике транспортных средств. Однако необходимо знать, что это такое, какими параметрами обладает, и почему же на сегодня является лучшим оборудованием для повышения безопасности на дороге при непогоде и в ночь.

Ксеноновые лампы – что это?

Ксеноновые лампы – это газоразрядные источники света, которые ставятся в головную оптику автомобиля, и обеспечивают качественное, насыщенное и мощное освещение. С появлением таких ламп в 1992 году, по статистике стало происходить до 50% меньше аварий по причине плохой видимости на дороге, как в ночь, так и при непогоде.

Таким образом, в связи с обеспечением лучшей видимости для водителей на дороге, ксенон получает все большее распространение.

Отметим, что ксеноновые лампы – это не все составляющие данного типа освещения. Такие источники света нуждаются в дополнительном оборудовании, таком как: блоки розжига, омыватели и автокорректоры фар и, возможно, биксеноновые линзы, в зависимости от типа монтажного цоколя прибора и его назначения.

Главные особенности, преимущества ксеноновых ламп

Главная особенность ксеноновых ламп – высокая яркость, которая и влияет на положительный выбор водителей во всем мире в пользу этого типа освещения для головной оптики собственных транспортных средств.

Основные преимущества ксеноновых ламп:

Меньшее потребление
энергии

Устойчивость к
вибрациям

Классификация
ксеноновых ламп

Ксеноновые лампы имеют множество видов, о которых вы, как водитель, обязательно должны знать, поскольку рано или поздно приходит момент, когда необходимо произвести замену лампы.

I. По типу производства.

Оригинальные – ксеноновые лампочки, которые устанавливают на автомобили с завода производителя. Они отличаются высоким качеством, надежностью и стабильностью работы, а также длительным эксплуатационным периодом. Имеют цоколя: D1S/R, D2S/R, D3S/R, D4S/R, D5S, D8S.

Универсальные – ксеноновые лампочки, которые устанавливаются на галогеновую автомобильную оптику, при ее переоборудовании на данный тип освещения. Они менее практичны и производительны, чем предыдущий тип, но все же пользуются большей популярностью в силу невысокой стоимости и распространенности. Имеют цоколя: Н1/Н7/Н4/Н3/Н9/Н10/Н11/Н8/Н27 и НВ3/НВ4/НВ1/НВ5.

II. По типу конструкции.

Моно-ксенон – это лампочки, имеющие неподвижную колбу. Они обеспечивают исключительно один режим света – или ближний, или дальний. Такими лампами могут быть как оригинальные, так и универсальные типы источников света.

Биксенон – это лампочки, которые имеют подвижную колбу и специальную шторку. По принципу магнитно-резонансной работы они обеспечивают и ближний, и дальний луч света. Когда вы переключаете режимы, магнит опускает или же поднимает лампу, что и гарантирует выдачу того или иного типа света. Обычно, биксеноновые лампы универсальны, поскольку оригинальные не имеют такого принципа работы.

III. По типу монтажа (касается только оригинальных ламп).

В прожекторную/линзованную или же адаптированную оптику – это лампочки, которые имеют цоколь с пометкой S. Их устанавливают исключительно в линзу.

В рефлекторную или же стандартную оптику – это лампочки, которые имеют цоколь с пометкой R. Устанавливаются в простую оптику автомобилей с качественным отражателем. Имеют специальное антибликовое покрытие на колбе лампы, исключающее неправильное рассеивание света, следовательно, и засветы.

IV. По типу необходимости дополнительного оборудования.

1. Нуждаются в дополнительном оборудовании – это все оригинальные или же универсальные лампы.

Оригинальные – необходимы блок розжига, омыватели и автокорректор фар, а также при пометке S в цоколе – линза.
Универсальные – нуждаются в блоке розжига и при совпадении цоколей их можно устанавливать в линзу.

2. Не нуждаются в дополнительном оборудовании.

В настоящее время есть уникальные оригинальные ксеноновые лампы с цоколем D5S и D8S, отличающееся в плане эксплуатации, необходимости дополнительного оборудования от всех существующих раннее.

Ксеноновые лампочки с цоколем D5S от компании Philips – это оригинальные уникальные источники света, которые не нуждаются в таком дополнительном оборудовании, как блоки розжига (вынесен под колбу лампы в металлический корпус, является встроенным), омывателях и автокорректоре фар (благодаря специфической работе).

ОДНАКО! Такие ксеноновые оригинальные лампочки устанавливают в линзованную оптику автомобилей, следовательно им необходима биксеноновая или же моно-линза.

Ксеноновые лампочки с цоколем D8S от компании Osram – не нуждаются в омывателях и автокорректорах фар. ОДНАКО! Для таких ламп обязательно необходимы блоки розжига, а также они ставятся исключительно в прожекторную оптику автомобилей, то есть нужна линза.

Производители ксеноновых ламп

Как уже отмечалось, ксеноновые лампы отличаются по производителям – оригинальным и универсальным.

Основные производители оригинальных ксеноновых ламп и модели

Производитель	Страна производства	Модели
Philips	Германия	Standart, Vision +30%, X-Treme Vision +50%, BlueVision Ultra
Osram	Германия	Xenarc/Original, Cool Blue Intense, Night Breaker, Xenarc Silverstar

Основными производителями универсальных ксеноновых ламп является китайские кампании Galaxy, Contrast, Infolight, Prolumen, Hid, Tesla, Sho-me, Cyclon и IL Trade.

Внимание!
Некоторые параметры оригинальных и универсальных ламп отличаются. Это говорит о том, что именно оригинальные лампы являются самыми лучшими источниками для оборудования головной оптики автомобилей.

Основные параметры ксеноновых лампочек

Ксеноновые лампы многим отличаются от привычного галогена, который длительное время был единственным типом света для оборудования головной оптики автомобилей.Повышенная популярность на ксенон оправдана его высокими параметрами, которые привлекают все большее количество водителей на покупку именно данного типа освещения.

Характеристики ксеноновых ламп

Вопрос-ответ про ксеноновые лампы

В чем отличие цоколей оригинальных ламп D1/2/3/4?

Ксеноновые лампы цоколями D1 – оснащены вынесенным под колбу лампу игнитором, то есть высоковольтной катушкой. В составе содержат ртуть.
Ксеноновые лампы цоколями D2 – не оснащены вынесенным игнитором под колбу лампы. В составе содержат ртуть.
Ксеноновые лампы цоколями D3 – оснащены вынесенным под колбу лампу игнитором. В составе не содержат ртуть.
Ксеноновые лампы цоколями D4 – не оснащены вынесенным под колбу лампы игнитором. В составе не содержать ртуть.

Влияет ли цветовая температура на яркость источника?

Немного. Чем выше цветовая температура источника, тем менее ярким будет казаться свет.

Во время включения ксеноновая лампа светит голубым?

Все ксеноновые лампы, вне зависимости от их цветности, изначально, при включении имеют не характерный для них голубой оттенок, но постепенно разжигаясь, они приобретают нормальную свою цветность.

Почему рекомендуется производить замену сразу двух источников света, даже если вторая рабочая?

Дело в разнице цветового спектра. Со временем, даже новые ксеноновые лампочки, примерно через 200-500 часов изменяют свою цветность в сторону более белого или же голубоватого света. Поэтому, если вы замените одну лампу, то даже визуально будет видна разница в цвете, что приведет к понижению видимости.

Что может влиять на снижение срока эксплуатации ксеноновых ламп?

Несмотря на высокое качество ксеноновых ламп, есть некоторые факторы, которые могут кардинально влиять на снижение эксплуатационного периода:

Могут ли быть опасными ксеноновые лампы?

Внутри колбы лампы в процессе работы образуется очень высокое давление. Если же лампа дефективная, или же на стекле появились микротрещины – то это может привести к разрыву колбы, соответственно, все осколки разлетятся по сторонам. Также, в лампочках содержится ртуть, которая может при распространении быть очень опасной. Следовательно, если вы заметили дефекты лампы, то не стоит ее устанавливать. Все ксеноновые источники света обязательно должны быть установлены в предназначенное для них место – фары, и только в них их можно активизировать.

Есть ли недостатки ксеноновых ламп?

Несомненно. Ксеноновые лампы также имеют некоторые недостатки – это слишком высокая цена, обязательное приобретение дополнительного оборудования, а при неправильной установке – они могут ослеплять водителей встречного транспорта.

Как сильно нагревается ксеноновая лампа при работе?

Ксеноновые источники света, в отличие от галогеновых, не характеризуются высокой температурой нагрева. В ксеноновых лампах на тепло уходит всего 10%, в то же время как в галогеновых этот показатель достигает до 40%.

Таким образом, ксеноновая лампочка практически не нагревается, следовательно, ее использование допускается и в пластиковых фарах.

Яркий свет ксенона не слепит, отражаясь от снега и дождя?

Если же вы приобрели ксеноновые лампы с цветовой температурой 4300 К или 5000 К, то такие источники с легкостью пробивают дождь, туман, снег и хорошо освещают дорожное полотно. Ксеноновые лампы с цветовой температурой 6000 К также отличаются неплохой способностью пробивать непогоду, но все же не так эффективны, как предыдущие.

Какую цветность ламп лучше выбирать?

Рекомендуется использовать ксеноновые источники с цветовой температурой 4300 К. Это идеальная лампочка с теплым бело-желтоватым светом, которая эффективна как в ночь, так и при плохих метеорологических условиях. Лампа с такой цветностью отлично пробивает дождь, туман и снег, при этом не отражается и не кристаллизируется от капель влаги.

Советы водителям

Ксеноновое освещение – лучший тип света для головной оптики автомобилей в силу разных причин:

Если ваш выбор пал на ксеноновые лампы, то мы хотим дать вам некоторые рекомендации:

Выбирайте только качественные лампочки известных производителей.
Лучше всего использовать оригинальные лампы компаний Philips или же Osram, поскольку они отличаются более ярким светом, длительностью работы и высоким качеством.
Лучше всего использовать ксеноновые лампы 4300 К цветностью, поскольку они эффективны в любые погодные условия.
Если вы заметили брак лампы, царапину на стекле или же трещину – ни в коем случае не производите монтаж такого прибора в фару автомобиля.

Ксеноновые или газоразрядные лампочки подходят далеко не для всех видов автомобильных фар. Перед их установкой необходимо убедиться в совместимости путем изучения имеющейся маркировки, особенности этого процесса и использования подобных разновидностей подробно рассматриваются в предлагаемой статье.

Маркировка фар под ксенон

Установка ксеноновых ламп в автомобильные фары возможно при наличии одного из следующих вариантов маркировки:

DC/DR – маркировка, показывающая оснащение фар отдельным лампами ближнего и дальнего света, установка ксенона возможна в любую из этих систем.
DCR – фары оснащены только одной двухрежимной лампой, использующейся для включения как дальнего, так и ближнего света.
DC/HR – фары с лампами ближнего и дальнего света, но установка ксенона возможна только в систему ближнего света.
HC/HR – у японский моделей машин означает совместимость с ксеноном, но у европейский автомобилей эта же маркировка свидетельствует о возможности установки только галогенных ламп в систему ближнего и дальнего света.

У осветительных приборов машины могут иметься и другие варианты маркировки, при которых установка ксенона запрещена:

HCR – наличие одной двухрежимной лампы, возможность использования газоразрядного источника света исключена.
CR – возможность установки только ламп накаливания, запрет также распространяется и на галогенные источники света.

Где указана маркировка?

Обнаружить маркировку обычно не составляет труда, она может быть нанесена в следующих местах:

Внутренняя поверхность стекла осветительного прибора.
Верхняя часть осветительного прибора, находящаяся под капотом.

Найти необходимую маркировку можно среди прочих аббревиатур, нанесенных на осветительный прибор, в некоторых случаях требуется его предварительный демонтаж.

Ставить ксенон допускается только на разрешенные виды фар, в противном случае автомобиль не пройдет государственный технический осмотр, а водитель будет подвергнут штрафным санкциям, и может быть временно лишен прав.

Конструкция ксеноновых ламп

На сегодняшний день распространены две разновидности подобных ламп, имеющих различную конструкцию:

Как правильно выбрать ксеноновые лампы?

Современный рынок предлагает широкий ассортимент газоразрядных ламп, выпущенных разными производителями и обладающими различными характеристиками, что значительно усложняет процесс их выбора.

Ниже рассмотрены основные параметры и факторы, на которые следует обратить внимание перед совершением покупки:

Наличие балласта – специального блока розжига для преобразования и увеличения разряда, получаемого от автомобильного аккумулятора. Это не большое устройство, которое можно установить под капот машины, рекомендуется приобретать модели 3, 4 или 5 поколения.
Цветовая температура является главным параметром ксенона, выбор осуществляется в зависимости от индивидуальных предпочтений водителя. Показатель этой характеристики может варьироваться от 3000 до 8000К, наиболее распространены модели 4300К, что позволяет обеспечивать им обычное освещение. Цветовая температура 6000-7000К обеспечивает голубоватый оттенок, а 8000К фиолетовый цвет с незначительной яркостью, 5000К дает белый цвет с повышенной яркостью, 3500К используется для установки в противотуманные лампы. Перечисленные разновидности позволяют обеспечить красоту освещения или его практичность, выбор остается за водителем.
Биксенон используется для двухрежимных моделей, которые используется для ближнего и дальнего освещения. По своей сути он является электромагнитным устройством с перемещающейся относительно отражателей лампой, что повышает безопасность ее эксплуатации.

В последнее время на рынке появилась новая технология – псевдоксенон, который на самом деле обеспечивает желто-голубое освещение и не имеет никакого отношения к настоящему ксенону.

Преимущества и недостатки ксеноновых ламп

В последние годы все больше водителей старается установить ксеноновые лампы, рост их популярности связан с наличием следующих положительных сторон:

Высокая степень безопасности.
Обеспечение естественного освещения, от которого не устают глаза при длительном движении в ночное время.
Длительный эксплуатационный срок, он значительно выше, чем у большинства других разновидностей.
Повышенная яркость.
Возможность самостоятельного выбора цветовой температуры.
Расширение угла обзора, что уменьшает риск столкновения с внезапно возникшим препятствием во время езды в темное время суток.

Несмотря на такие внушительные преимущества, ксеноновые лампы обладают и определенными недостатками:

Отсутствие моментального включения, поскольку электрической дуге требуется не менее 1-2 секунд для разогрева. Эта особенность лишает водителя возможности мигать дальним светом. Решить эту проблему можно только путем установки лампы комбинированного типа, в которой переключение типа освещения осуществляется путем быстрого выдвижения специальной шторки, или одновременной установки галогенных источников света.
Отсутствие возможности монтажа в обычный патрон, в отдельных ситуациях может потребоваться серьезное вмешательство в конструкцию транспортного средства.
Высокая цена.
Несовместимость с некоторыми автомобильными фарами, требуется предварительная сверка маркировки, наличие санкций со стороны ответственных инстанций в случае нарушения этого правила.

Разница между ксеноновыми и галогенными лампами

Основное различие заключается в источнике освещения: конструкция галогенных ламп предусматривает наличие нити накаливания, а газоразрядные модели используют электрическую дугу.

Колбы ксеноновых ламп наполняются специальной смесью газов, наибольшая концентрация у ксенона, яркость таких осветительных приборов намного выше, чем у галогенных аналогов. К тому же они создают более естественное освещение, которое по своим характеристикам наиболее близко дневному свету, а галогенные лампы такой возможности лишены.

На основании информации, приведенной в статье, можно сделать вывод, что ксеноновые лампы обладают большим количеством преимуществ при сравнении с аналогами, что полностью оправдывает их стоимость. Однако предварительно следует убедиться в законности их установки, чтобы без проблем пройти технический осмотр транспортного средства и не платить штрафы.

Ксено́новая дугова́я ла́мпа — источник искусственного света, в котором источником излучения является электрическая дуга в колбе, заполненной ксеноном.

Дает яркий белый свет, близкий по спектру к дневному.

Ксеноновые лампы можно разделить на следующие категории:

Длительной работы с короткой дугой.
Длительной работы с длинной дугой. .

Лампа состоит из колбы из обычного или кварцевого стекла с вольфрамовыми электродами. Колба вакуумируется и затем заполняется ксеноном. Ксеноновые лампы-вспышки имеют третий поджигающий электрод, опоясывающий или нанесённый на колбу в виде проводящего слоя.

Содержание

История и применение [ | ]

Ксеноновая лампа с короткой дугой была изобретена в 1940-х годах в Германии и представлена в 1951 году компанией Osram. Лампа нашла широкое применение в кинопроекторах, откуда вытеснила преимущественно угольные дуговые источники света.

Лампа дает яркий белый свет, близкий к дневному спектру, но имеет достаточно невысокий КПД. На сегодняшний день практически во всех пленочных и цифровых кинопроекторах используются ксеноновые лампы мощностью от 450 Вт до 18 кВт . [ источник не указан 1589 дней ] Лампы в проекторах IMAX могут достигать мощности в 15 кВт в одной лампе.

Конструкция лампы [ | ]

Во всех современных ксеноновых лампах используется колба из кварцевого стекла с электродами из вольфрама, легированного торием. Кварцевое стекло — это единственный экономически приемлемый оптически прозрачный материал, который выдерживает высокое давление (25 атм в колбе ламп для IMAX) и температуру. Для специальных задач применяют изготовление колбы лампы из сапфира. Это расширяет спектральный диапазон излучения в сторону коротковолнового ультрафиолета и также приводит к увеличению срока службы лампы. Легирование электродов торием сильно увеличивает эмиссию ими электронов. Так как коэффициент теплового расширения кварцевого стекла и вольфрама различаются, вольфрамовые электроды вварены в полосы из инвара, которые вплавлены в колбу. В ксеноновой лампе анод при работе сильно нагревается потоком электронов, поэтому лампы большой мощности нередко имеют жидкостное охлаждение.

Для повышения светоотдачи лампы ксенон находится в колбе под высоким давлением (до 30 атм) , что накладывает особые требования по безопасности. При повреждении лампы осколки могут разлететься с большой скоростью и могут травмировать персонал. Обычно лампа транспортируется в специальном пластиковом контейнере, который снимается с лампы только после установки лампы на место и надевается на лампу при её демонтаже.

При работе лампы колба сильно нагревается, в результате чего к концу срока службы колба становится более хрупкой из-за частичной кристаллизации кварцевого стекла. Для безопасности персонала производители ксеноновых дуговых ламп рекомендуют использовать защитные очки при обслуживании лампы. При замене ламп IMAX рекомендуется надевать защитный костюм.

Принцип работы [ | ]

Спектр излучения ксеноновой лампы мощностью 150 Вт. Максимум излучения на длине волны 467 нм. В ближней инфракрасной области имеются несколько интенсивных спектральных линий.

В ксеноновой лампе основной поток света излучается столбом плазмы возле катода. Светящаяся область имеет форму конуса, причём яркость её свечения падает по мере удаления от катода по экспоненте. Спектр ксеноновой лампы приблизительно равномерный по всей области видимого света, близкий к дневному свету. Но даже в лампах высокого давления есть несколько пиков в ближнем инфракрасном диапазоне, примерно около 850—900 нм , которые могут составлять до 10 % всего излучения по мощности.

Цветовая температура излучения ксеноновой лампы около 6200 К .

Существуют также ртутно-ксеноновые лампы, в которых, кроме ксенона в колбе, находятся пары ртути. В них светящиеся области есть как возле катода, так и возле анода. Они излучают голубовато-белый свет с сильным содержанием ультрафиолета, что позволяет использовать их для физиотерапевтических целей, стерилизации и озонирования.

Благодаря малым размерам светящейся области, ксеноновые лампы могут использоваться как близкий к точечному источник света, позволяющий производить достаточно точную фокусировку излучения. Спектр, близкий к дневному свету, обуславливает широкое применение в кино- и фотосъёмке. Ксеноновые лампы также используются в климатических камерах — установках, моделирующих солнечное излучение для испытания материалов на светостойкость.

Варианты исполнения [ | ]

Коротуговые лампы (шаровые лампы) [ | ]

Наиболее распространены коротуговые лампы. В них электроды расположены на небольшом расстоянии, а колба имеет шарообразную или близкую к шарообразной форму.

Керамические лампы [ | ]

Ксеноновые коротуговые лампы могут выпускаться в керамической оболочке со встроенным рефлектором. Благодаря этому лампа получается более безопасной, так как из стекла сделано только небольшое окно, через которое выходит свет, а также не требуется юстировка при установке и замене. В такой лампе может быть окно, как пропускающее ультрафиолетовое излучение, так и непрозрачное для него. Рефлекторы могут быть как параболическими (для получения параллельного светового потока), так и эллиптическими (для сфокусированного в точку или цилиндрическом теле, например, для накачки лазеров) [1] .

Длиннодуговые лампы (трубчатые лампы) [ | ]

Требования к питанию [ | ]

Ксеноновая лампа с короткой дугой имеет отрицательный температурный коэффициент сопротивления. Для поджига дуги требуется зажигающий импульс амплитудой 15—30 кВ [2] , а иногда и до 50 кВ . В рабочем режиме требуется точная регулировка напряжения и тока (чтобы не превысить номинальную электрическую мощность лампы), так как по мере прогрева лампы её сопротивление значительно уменьшается, и кроме того, возможно появление колебаний плазмы. При питании выпрямленным током необходимо, чтобы уровень пульсаций не превышал 10—12 % , так как колебания напряжения ускоряют износ электродов. Существуют разновидности ксеноновых ламп для переменного тока. Лампы с длинной дугой (например, отечественная ДКсТ) не столь требовательны к качеству питания и могут использоваться без балласта, требуя лишь пускатель.

Применение [ | ]

Ксеноновые лампы чаще всего применяются в проекторах и в сценическом освещении, так как имеют очень хорошую цветопередачу. Благодаря малому размеру излучающей области, они нашли применение в оптических приборах.

Начиная с 1991 года, широкое распространение ртутно-ксеноновые лампы нашли в автомобильных фарах. Точнее, в автомобильных лампах основной световой поток формируют ртуть, соли натрия и скандия, а в атмосфере ксенона разряд происходит только на время запуска, до испарения других компонентов. [ источник не указан 2304 дня ] Поэтому их стоит скорее относить к металлогалогенным лампам [ источник не указан 2304 дня ] , однако при этом возникла бы путаница в названиях, так как в автомобильной светотехнике применяются также галогенные лампы накаливания.

В России при установке ксеноновых ламп на автомобиль необходимо также установить систему автоматической регулировки угла наклона фар и фароомыватели [3] , во избежание ослепления встречных водителей.

После того как были открыты гелий, неон, аргон и криптон, завершающие четыре первых периода таблицы Менделеева, уже не вызывало сомнений, что пятый и шестой периоды тоже должны оканчиваться инертным газом. Но найти их удалось не сразу. Это и неудивительно: в 1 м 3 воздуха 9,3 л аргона и всего лишь 0,08 мл ксенона.

Но к тому времени стараниями ученых, прежде всего англичанина Траверса, появилась возможность получать значительные количества жидкого воздуха. Стал доступен даже жидкий водород. Благодаря этому Рамзай совместно с Траверсом смог заняться исследованием наиболее труднолетучей фракции воздуха, получающейся после отгонки гелия, водорода, неона, кислорода, азота и аргона. Остаток содержал сырой (то есть неочищенный) криптон. Однако после откачки его в сосуде неизменно оставался пузырек газа. Этот газ голубовато светился в электрическом разряде и давал своеобразный спектр с линиями в областях от оранжевой до фиолетовой. В поисках нового элемента и для изучения его свойств Рамзай и Траверс переработали около ста тонн жидкого воздуха. Индивидуальность ксенона как нового химического элемента они установили, оперируя всего 0,2 см 3 этого газа. Необычайная для того времени тонкость эксперимента!

Синтез первых соединений ксенона поставил перед химиками вопрос о месте инертных газов в периодической системе. Прежде благородные газы были выделены в отдельную нулевую группу, что вполне отвечало представлению об их валентности. Но, когда ксенон вступил в химическую реакцию, когда стал известен его высший фторид, в котором валентность ксенона равна восьми (а это вполне согласуется со строением его электронной оболочки), инертные газы решили перенести в VIII группу. Нулевая группа перестала существовать.

Свойства ксенона

Ксенон, как и все инертные газы VIII группы таблицы Менделеева, состоит из одноатомных молекул, не имеет ни запаха, ни цвета, не горит и не поддерживает горение, не взрывоопасен, слабо растворяется в воде и очень быстро выделяется из организма через легкие.

Как инертный газ он благороден, никакой биотрансформации в организме не подвергается, не вступает ни в какие химические реакции. Инертность Хе обусловлена насыщенностью внешней электронной оболочки, электронные конфигурации его предельно замкнуты и максимально прочны. Порядковый номер Хе — 54, молекулярный вес —131,29. Плотность при 0 °С и 1 Ата составляет 5,89 кг/м 3 , что в 4 раза выше, чем у воздуха и в З,2 раза выше, чем у N₂О.

Ксенон в природе

Ксенон находится в земной атмосфере в крайне незначительных количествах, 0.087±0.001 миллионной доли (μL/L), а также встречается в газах, испускаемых некоторыми минеральными источниками. Некоторые радиоактивные виды ксенона, например, 133 Xe и 135 Xe , получаются как результат нейтронного облучения ядерного топлива в реакторах.

Ксенон относительно редок в атмосфере Солнца, на Земле, в составе астероидов и комет. Концентрация ксенона в атмосфере Марса аналогична земной: 0,08 миллионной доли, хотя содержание 129 Xe на Марсе выше, чем на Земле или Солнце. Поскольку данный изотоп образуется в процессе радиоактивного распада, полученные данные могут свидетельствовать о потере Марсом первичной атмосферы, возможно, в течение первых 100 миллионов лет после формирования планеты. У Юпитера, напротив, необычно высокая концентрация ксенона в атмосфере — почти в два раза выше, чем у Солнца.

Получение ксенона

Основным источником промышленного производства ксенона является воздух, где в 1000 м 3 содержится 86 см 3 ксенона. В России и странах СНГ уровень годового промышленного производства чистого ксенона составляет около 1500 м 3 .

В промышленности ксенон получают как побочный продукт разделения воздуха на кислород и азот. После такого разделения, которое обычно проводится методом ректификации, получившийся жидкий кислород содержит небольшие количества криптона и ксенона. Дальнейшая ректификация обогащает жидкий кислород до содержания 0,1–0,2% криптоноксеноновой смеси, которая отделяется адсорбированием на силикагель или дистилляцией. Как заключение, ксеноно-криптоновый концентрат может быть разделен дистилляцией на криптон и ксенон.

Основными поставщиками сырья (криптон-ксенонового концентрата) являются крупные промышленные центры металлургической промышленности России. Для получения чистого ксенона используется криптон-ксеноновый концентрат, который подвергается криогенной ректификации на газоразделительных установках, обеспечивающих получение ксенона высокой чистоты (99,999%). Из-за своей малой распространенности ксенон гораздо дороже более легких инертных газов.

Ксенон на практике

Несмотря на высокую стоимость, ксенон незаменим в ряде случаев. Ксенон используют для наполнения ламп накаливания, мощных газоразрядных и импульсных источников света (высокая атомная масса газа в колбах ламп препятствует испарению вольфрама с поверхности нити накаливания).

Радиоактивные изотопы (127 Xe , 133 Xe , 137 Xe и др.) применяют в качестве источников излучения в радиографии и для диагностики в медицине, для обнаружения течи в вакуумных установках. Фториды ксенона используют для пассивации металлов.

Ксенон как в чистом виде, так и с небольшой добавкой паров цезия-133, является высокоэффективным рабочим телом для электрореактивных (главным образом — ионных и плазменных) двигателей космических аппаратов.

С конца XX века ксенон стал применяться как средство для общего наркоза (достаточно дорогой, но абсолютно нетоксичный, точнее — не вызывает химических последствий — как инертный газ). Первые диссертации о технике ксенонового наркоза в России появились в 1993 г. В качестве лечебного наркоза ксенон эффективно применяется для снятия острых абстинентных состояний и лечения наркомании, а также психических и соматических расстройств.

Фториды и оксиды ксенона предложены в качестве мощнейших окислителей ракетного топлива, а также в качестве компонентов газовых смесей для лазеров.

В изотопе ксенон-129 возможно поляризовать значительную часть ядерных спинов для создания состояния с сонаправленными спинами — состояния, называемого гиперполяризацией.

Читайте также: