إلقاء الضوء على المصابيح الأمامية للسيارات
ظهرت المصابيح الأمامية للسيارات منذ أكثر من مئة سنة. كيف تعمل، وكيف سيكون شكلها في المستقبل؟
قطعت المصابيح الأمامية للسيارات Headlights شوطاً طويلاً منذ طرحها لأول مرة في ثمانينات القرن التاسع عشر- حيث كانت حينئذ عبارة عن مشاعل غازية. في أيامنا هذه، تستخدم معظم السيارات مصابيح الهالوجين التي تعمل بطريقة عمل المصابيح في منزلك. ويوجد داخل المصباح مزيج من الغازات، بما في ذلك الهالوجين والأرغون والنتروجين، تحيط بشبكة مصنوعة من معدن التنغستن .Tungsten وعند تشغيل المصابيح، يمر تيار كهربائي عبر الفتيل فيسخنه، مما يسمح للتنغستن بالتفاعل مع الغازات لتوليد الضوء. توضع المصابيح في مجموعة مقعرة من المرايا تسمى العاكسات ،Reflectors والتي تقوي الضوء وتوجهه في الاتجاه الصحيح.
في السيارات القديمة كان شعاع الضوء هذا هو ما ينير الطريق. خطت العديد من السيارات الجديدة خطوة إلى الأمام، مع أنظمة إسقاط Projector systems نضيف درعاً وعدسة لتوليد إضاءة أشد تركيزاً. فهناك إيجابيات وسلبيات لكلا التصميمين. المصابيح العاكسة أرخص وأصغر وتغطي مساحة أكبر، على الرغم من أن مصابيح الإسقاط أشد سطوعاً، وأكثر اتساقاً وتُنتج ضوءا أشد تركيزاً. سواء كانت عاكسات أساسية أو أجهزة أسقاط فخمة، هناك عدة أسباب تجعل مصابيح الهالوجين شائعة: فهي رخيصة الثمن ويسهل استبدالها. أما الجانب السلبي؛ فمصابيح الهالوجين ليست فعالة أو طويلة الأمد مثل الأنواع الأخرى من المصابيح الأمامية. يرجّح أن ترى تلك التقنيات الأحدث في السيارات الحديثة أو الباهظة الثمن، إذ يزداد شيوع المصابيح الثنائية الباعثة للضوء ”ليد“ LED ومصابيح التفريغ عالي الكثافة ”هيد“ (High-intensity discharge (HID.
استشراف المستقبل: مصابيح “ليد” مقابل مصابيح ”هيد“
تعمل مصابيح ”ليد“ عند مرور تيار كهربائي عبر الثنائيات الباعثة للضوء. لا يوجد فتيل، ومن ثمّ لا توجد حرارة زائدة، كما أن مصابيح ”ليد“ تدوم أطول من المصابيح ذات الفتيل. وتضيء مصابيح ”ليد“ بشكل أسطع ولمسافة أبعد من المصابيح التقليدية، كما إنها تعمل على الفور، لكنها باهظة الثمن. تنتج المصابيح الأمامية ذات التفريغ عالي الكثافة ”هيد“ الضوء باستخدام غاز الزينون Xenon، مما ينشيء قوساً كهربياً بين قطبين. فمصابيح ”هيد“ ساطعة جداً، لكنها قد تحتاج إلى عدة ثوان لكي تعمل- وهي أيضاً باهظة الثمن.
بقلم: مايك جينينغز
