闪光灯劣化监测系统和方法
【技术领域】
[0001] 本申请设及闪光灯，更具体地，设及气体放电闪光灯的监测技术。高强度放电灯相 对小巧轻便，然而他们能够产生大量的照明。此外，诸如氣弧灯的高强度放电灯的明亮的白 色光谱曲线与自然的太阳光十分相似。因此，在太阳模拟器中普遍使用高强度放电灯，例如 用于在小屯、控制的实验室条件下测试太阳能电池。
【背景技术】
[0002] 高强度放电灯的连续操作需要大量的电能并且产生大量不需要的热量。因此，常 常使用气体放电闪光灯（诸如氣闪光灯），尤其当照亮大面积（例如，大的太阳能电池板或 者太阳能电池组）时。气体放电闪光灯产生模仿太阳照度的光谱曲线，但是仅短暂的瞬间 (例如，1毫秒或者2毫秒），从而比连续工作的灯消耗明显少的能量并且产生明显少的热 量。
[0003] 气体放电闪光灯通常需要产生初始气体电离的高压触发器，反过来，其又促进通 过闪光灯的高电流脉冲。初始的高压触发器和随后的高电流脉冲在闪光灯内形成高压等离 子体，高压等离子体可使闪光灯劣化并且最终，可能导致闪光灯发生故障（例如，失效）。
[0004] 已做出尝试来避免闪光灯在服务期间发生故障。例如，可W时常视觉检查闪光灯 W确定闪光灯是否达到灯寿命结束状态。然而，运种视觉检查往往妨碍正常的闪光灯工作。 作为另一示例，闪光灯在预定数量的脉冲之后可W停止服务。然而，如果闪光灯仍然具有使 用寿命，运样做可能浪费。 阳〇化]因此，本领域的技术人员致力于在闪光灯领域中继续研究和开发。
【发明内容】
[0006] 在一个实施方式中，公开的用于监测闪光灯劣化的方法可包括W下步骤：（1)触 发闪光灯W产生光脉冲；（2)随着时间监测至少一个参数W获得光脉冲的脉冲波形；(3)比 较脉冲波形与至少一个参考脉冲波形W确定二者间的差值；并且（4)当差值超过预定阔值 时，标记灯寿命结束状态。
[0007] 在另一个实施方式中，公开的闪光灯劣化监测系统可包括闪光灯，其包括容纳可 电离气体和相对电极的外壳；电源，电气禪接至电极；触发器，设置为引发可电离气体的电 离并产生光脉冲；传感器，设置为随时间监测至少一个参数，从而产生光脉冲的脉冲波形； 和计算机，与传感器通信，其中，计算机被配置为比较脉冲波形与至少一个参考脉冲波形。
[0008] 在另一个实施方式中，公开的闪光灯劣化监测系统可包括闪光灯，包括容纳可电 离气体和相对电极的外壳；电源，电禪接至电极；触发器，设置为引发可电离气体的电离并 产生光脉冲；电子传感器，设置为随时间监测电流和/或电压，从而产生光脉冲的脉冲波 形，和计算机，与电子传感器通信，其中，计算机被配置为比较脉冲波形与至少一个参考脉 冲波形。
[0009] 在又一个实施方式中，公开的闪光灯劣化监测系统可包括闪光灯，包括容纳可电 离气体和相对电极的外壳；电源，电禪接至电极；触发器，设置为引发可电离气体的电离并 产生光脉冲；光学检测器，设置为随时间监测光能量，从而产生光脉冲的脉冲波形；和计算 机，与光学检测器通信，其中，计算机被配置为比较脉冲波形与至少一个参考脉冲波形。
[0010] 从下列详细描述、附图W及所附权利要求书中，所公开的闪光灯劣化监测系统和 方法的其他实施方式将变得显而易见。
【附图说明】
[0011] 图1是公开的闪光灯劣化监测系统的一个实施方式的示意图表示；
[0012] 图2A至图2F是图1的闪光灯劣化监测系统收集的脉冲波形数据的图解表示；
[0013] 图3是公开的闪光灯劣化监测系统的另一实施方式的示意图表示；
[0014] 图4A至图4F是图3的闪光灯劣化监测系统收集的脉冲波形数据的图解表示；并 且
[0015] 图5是描述公开的闪光灯劣化监测方法的一个实施方式的流程图。
【具体实施方式】
[0016] 参考图1，公开的闪光灯劣化监测系统（通常表示为10)的一个实施方式可包括闪 光灯12、触发器14、电源16、电流传感器18和计算机20。另外，或者作为电流传感器18的 替代物，公开的闪光灯劣化监测系统10可包括电压传感器22。
[0017] 闪光灯12可W是能够使用电能产生光脉冲（或者一系列光脉冲）的任何灯。在 一个具体构造中，闪光灯12可W是气体放电闪光灯，诸如氣闪光灯或者氯闪光灯。作为一 个具体的、非限制性示例，闪光灯12可W是沃尔瑟姆，马萨诸塞州的埃塞力达科技公司市 售的脉冲氣气灯。
[001引闪光灯12可包括可W具有各种形状（例如，直线、U形、圆形等）的密封外壳24， 诸如玻璃管。密封的外壳24可W包含大量可电离气体26,诸如惰性气体（例如，氣和/或 氣）。第一电极28可W被密封在外壳24中的紧邻（在或接近）外壳24的第一端30。第 一电极28可W与电源16电气禪接。第二电极32可W被密封在外壳24中紧邻外壳24的 第二端34。第二电极32可W与第一电极28相对，并且可W与电源16电气禪接。
[0019] 触发器14可W设置为紧邻闪光灯12W提供引发可电离气体26的电离的高压（例 如，25, 000伏特）触发脉冲，从而减小跨接第一电极28和第二电极32的有效电阻并且允许 电流在第一电极28与第二电极32之间流动。触发器14可W通过被配置为输出需要的高 电压（低电流）的适当电路与电源16电气禪接。
[0020] 如图1中所示，触发器14可包括环绕闪光灯12的外壳24缠绕的线圈。然而，在 没有偏离本公开内容的范围的情况下，可W使用能够供给需要的高压触发脉冲的各种触发 器（例如，板式触发器）。
[0021] 当触发器14引发闪光灯12内的可电离气体26的电离时，电源16可W被配置为 在第一电极28与第二电极32之间传递高电流脉冲。例如，电源16可包括使一个或多个电 容器（例如，并联电气布置的多个电容器）充电的直流电源。电容器可W在可电离气体26 通过触发器14引发初始电离之后迅速放电，从而产生高压等离子体和对应的光脉冲。光脉 冲可W具有范围从约0. 001秒（1毫秒）至约0. 005秒，诸如从约0. 001秒至约0. 003秒的 持续时间。
[0022] 电流传感器18可W设置为监测每个光脉冲期间流过闪光灯12的电流。例如，电 流传感器18可W与供电线36禪接，供电线36使第一电极28与电源16电气禪接，如图1 中所示，或者电流传感器18可W与供电线38禪接，供电线38使第二电极32与电源16电 气禪接。因此，电流可W是通过电子传感器（电流传感器18)监测的电子参数。
[0023] 电流传感器18可W是产生指示任何给定时间时流过闪光灯12的电流的信号的任 何设备。作为一个具体的、非限制性示例，电流传感器18可W是（或者可包括）霍尔效应 传感器。作为另一具体的、非限制性示例，电流传感器18可W是（或者可包括）光纤电流 传感器。
[0024] 电流传感器18可W与计算机20通信（例如，单向或者双向）。计算机20可W是 包括存储器40 (例如，硬盘驱动器、闪存驱动器、基于云的数据存储等），或者与存储器40通 信的任何处理设备。电流传感器18可W向计算机20通信指示流过闪光灯12的电流随时 间变化的信号。计算机20可W将从电流传感器18接收的电流对时间的数据存储在存储器 40中。
[00巧]电压传感器22可W设置为监测每个光脉冲期间跨接闪光灯12的电压。例如，电 压传感器22可W是包括电压传感器22、电阻器25、27等的电压感测电路23的部分。电压 感测电路23可W与供电线36、供电线38电气禪接，W监测跨接闪光灯12的电压。因此，电 压可W是通过电子传感器（电压传感器22)监测的电子参数。
[00%] 电压传感器22可W是产生指示任何给定的时间时跨接闪光灯12的电压（例如， 与其成比例）的信号的任何设备或者系统。作为一个一般的、非限制性示例，电压传感器22 可W是（或者可包括）数字电压表。
[0027] 电压传感器22可W与计算机20通信（例如，单向或者双向）。电压传感器22可 W向计算机20通信指示跨接闪光灯12的电压随时间变化的信号。计算机20可W将从电 压传感器22接收的电压对时间的数据存储在存储器40中。
[0028] 通过闪光灯12产生的每个光脉冲可W具有基于