Προβολείς Xenon (HID)

Η εκκένωση υψηλής έντασης με ξένον, παγκοσμίως γνωστή με τη συντομογραφία HID ή απλώς ως xenon, είναι τεχνολογία προβολέων που παράγει φως δημιουργώντας ηλεκτρικό τόξο μέσα σε κάψουλα γεμάτη αέριο, αντί να πυρακτώνει μεταλλικό νήμα. Εμφανίστηκε σε πολυτελή αυτοκίνητα στις αρχές της δεκαετίας του 1990 και αποτέλεσε το πρώτο μεγάλο άλμα στην απόδοση των προβολέων μετά την εποχή των κλειστών φανών (sealed-beam) και των λαμπτήρων αλογόνου, προσφέροντας αισθητά φωτεινότερο και λευκότερο φωτισμό που άλλαξε ριζικά τη νυχτερινή ορατότητα.

Στο εσωτερικό ενός λαμπτήρα HID δεν υπάρχει καθόλου νήμα. Η κάψουλα περιέχει αέριο ξένον μαζί με μικρή ποσότητα αλάτων μεταλλικών αλογονιδίων. Μια μονάδα ελέγχου, το λεγόμενο ballast, εφαρμόζει στιγμιαία πολύ υψηλή τάση, συχνά γύρω στα 20.000 βολτ, ώστε να ιονιστεί το αέριο και να σχηματιστεί τόξο ανάμεσα σε δύο ηλεκτρόδια· το ξένον εξασφαλίζει άμεσο, αξιοποιήσιμο φως κατά την εκκίνηση, ενώ τα θερμαινόμενα μεταλλικά άλατα εξατμίζονται, συντηρούν το τόξο και του δίνουν το χαρακτηριστικό του χρώμα. Μόλις σταθεροποιηθεί η λειτουργία, το ballast τροφοδοτεί τον λαμπτήρα με πολύ χαμηλότερη σταθερή τάση. Ένας τυπικός λαμπτήρας HID 35 βατ αποδίδει περίπου 3.000 λούμεν, σχεδόν διπλάσια φωτεινή ροή από λαμπτήρα αλογόνου 55 βατ, με μικρότερη κατανάλωση ρεύματος και σημαντικά μεγαλύτερη διάρκεια ζωής.

Για τον οδηγό τα πρακτικά οφέλη είναι μεγαλύτερο βεληνεκές και πλάτος δέσμης, καθώς και θερμοκρασία χρώματος γύρω στα 4.000 έως 4.500 Κέλβιν, κοντά στο φως της ημέρας, που μειώνει την κόπωση των ματιών και κάνει τις διαγραμμίσεις, τις πινακίδες και τα εμπόδια να ξεχωρίζουν καθαρότερα. Το λευκότερο φως έγινε αντιληπτό ως δείγμα τεχνολογικής υπεροχής και συνέβαλε ώστε το xenon να εξελιχθεί σε περιζήτητο εξοπλισμό στις μεγάλες και πολυτελείς κατηγορίες.

Η μεγάλη φωτεινότητα συνεπάγεται όμως νομική και πρακτική υποχρέωση: τα συστήματα HID πρέπει να διαθέτουν αυτόματη ρύθμιση ύψους δέσμης, ώστε ο προβολέας να στοχεύει σωστά όταν το αμάξωμα βυθίζεται λόγω φορτίου ή φρεναρίσματος, καθώς και πλυστικά προβολέων που κρατούν το κρύσταλλο καθαρό, αφού ένας βρόμικος ή κακορυθμισμένος προβολέας xenon μπορεί να θαμπώσει σοβαρά τους απέναντι οδηγούς — η σωστή ρύθμιση των φώτων ελέγχεται άλλωστε και στο ΚΤΕΟ. Πολλές εφαρμογές χρησιμοποιούν φακό προβολής (projector) με σαφές όριο δέσμης για τον έλεγχο της θάμβωσης. Η διάταξη bi-xenon αξιοποιεί μία μόνο κάψουλα με κινητό διάφραγμα, ώστε από την ίδια πηγή να προκύπτουν τόσο η μεσαία όσο και η μεγάλη σκάλα.

Η τεχνολογία έχει και μειονεκτήματα. Οι λαμπτήρες χρειάζονται ένα-δύο δευτερόλεπτα για να φτάσουν στην πλήρη φωτεινότητα και δεν μπορούν να αναβοσβήνουν γρήγορα, οπότε δεν προσφέρονται για σινιάλα με τη μεγάλη σκάλα χωρίς ξεχωριστή πηγή φωτός. Τα ballast και οι εκκινητές προσθέτουν κόστος και πολυπλοκότητα, ενώ ένα ελαττωματικό ballast ή ένας γερασμένος λαμπτήρας που γέρνει χρωματικά προς το ροζ ή το μοβ στοιχίζει ακριβά στην αντικατάσταση. Τα kit xenon του εμπορίου που τοποθετούνται σε φανάρια σχεδιασμένα για αλογόνο αποτελούν διαβόητη πηγή επικίνδυνης, ανεξέλεγκτης θάμβωσης.

Στο ευρύτερο τοπίο του αυτοκινητιστικού φωτισμού, το HID κατέχει μεταβατική θέση. Διαδέχθηκε το αλογόνο ως κορυφαία επιλογή, αλλά με τη σειρά του έχει εκτοπιστεί σε μεγάλο βαθμό από τους προβολείς LED και matrix LED, που ανάβουν ακαριαία, διαρκούν όσο και το ίδιο το αυτοκίνητο και επιτρέπουν την επιλεκτική μείωση της έντασης σε επιμέρους τμήματα της δέσμης. Παραμένει στενά συνδεδεμένο με τους προβολείς bi-xenon, τους προσαρμοζόμενους προβολείς που ακολουθούν τις στροφές και τα φώτα ημέρας, τεχνολογίες που εξελίχθηκαν παράλληλα με αυτό.