1958年,例如,Fridrich和E.H.Wiley已经发展起来卤钨灯通过在内部引入卤素气体(基本上碘)白炽灯。基本上,没有卤素气体,白炽灯灯丝逐渐损失其性能,因为其在较高的操作温度下蒸发。来自正常灯丝的蒸发钨白炽灯逐渐沉积在灯泡表面内。因此,流明从灯泡出来时会受阻。因此,白炽灯的效率,即流明/瓦逐渐下降。但是,在白炽灯中插入卤素气体除了具有不同的优点外,还克服了这一困难。因为这种插入的卤素气体有助于蒸发的钨形成卤化钨,在灯泡表面温度在500K和1500K之间时,卤化钨不会沉积在灯泡内表面。所以管腔不会受到阻碍。所以每瓦灯的流明不会变差。同样由于插入了加压卤素气体,灯丝的蒸发率下降。
卤素灯工作原理
卤素灯的工作原理基于卤素的再生循环。
在白炽灯由于高温钨丝在其操作过程中蒸发。由于灯泡内部的气体流动,蒸发的钨从长丝输送。灯泡的墙壁相对较冷。因此,蒸发的钨粘附到内灯泡壁上。当膨胀型碘碘如卤素中使用时,这不是这种情况。卤素灯的灯丝的温度保持在约3300k。因此,这里也将从灯丝蒸发钨。由于灯泡内的气体流动,蒸发的钨原子从长丝转移到相对较低的温度区,在那里它们与碘蒸气结合并形成钨碘化物。钨和碘组合所需的温度为2000K。
然后,灯泡内同样的气体对流将碘化钨输送到温度相对较低的管壁上。但是灯泡的设计使得玻璃壁的温度保持在500K和1500K之间,在这个温度下碘化钨不会附着在灯泡壁上。由于灯泡内气体的对流,它又回到灯丝。同样,在靠近灯丝的温度超过2800 K的地方,碘化钨被分解成钨和碘蒸气。因为这是将碘化钨分解成钨和碘原子所需的温度>2800K。
然后这些钨原子进一步进行并重新沉积在长丝上以补偿预先蒸发的钨。之后,由于高灯丝温度,它们再次蒸发,并且可以自由地获得碘以形成碘化物。此循环一次又一次地重复。因此,与正常的白炽灯相比,长丝不会永久蒸发,使得长丝的温度可以保持在非常高的水平,这使得更有效的是更有效的..更高的腔/瓦特额定值。因为没有长丝蒸发,所以的寿命钨卤素灯凭借照明的清晰度更加较长。化学方程是
卤素灯结构
与卤素灯相比,白炽灯能够在寿命结束时仅在寿命结束时仅提供80%的流明,因为玻璃壁的透明度因钨沉积而变淡化而不是卤钨灯能够在生命结束时提供95%的流明。以前使用硼硅酸盐或硅铝酸盐玻璃制成卤素灯的灯泡。因为它们具有更高的温度耐受性,并且它们的热膨胀共同效率非常低。但现在一天的石英广泛用于制造卤素灯玻璃玻璃。石英是透明二氧化硅和纯二氧化硅。与硼硅酸盐或氧化铝硅酸盐相比,它非常强壮,其耐受较高的温度。石英灯泡可以是1900k以上的软材料。必须保持围绕灯丝2800k,以获得连续的卤素循环。因此,必须保持灯丝和石英灯泡壁之间的距离,使得石英灯泡壁的温度低于1900k。灯泡壁应更强大,体积较小,使得灯可以在几个大气的内压下操作。 Again higher pressure inside the bulb reduces the rate of evaporation of the tungsten filament. A certain amount of nitrogen and argon are mixed in addition to the halogen gas inside the bulb to maintain this higher gas pressure inside. Thus the lamp can be operated at the higher temperature and with higher luminous efficacy for long time. Most of the lamps in present days are with bromine instead of iodine. Bromine is colorless whereas the iodine is purplish tint.
钨卤素灯的应用
钨卤素灯可以有许多形状,但它们通常是管状的,灯丝轴向排列。同样,它们有双端和单端两种类型。两种类型如下所示。
两种类型如下所示。
卤钨灯提供相关的色温,良好的流明维护和合理的使用寿命。卤钨灯适用于户外照明应用。特别适用于体育照明、剧院、演播室、电视照明等,灯丝机械性能稳定,定位精度高。钨卤素灯广泛用于聚光灯,电影投影仪和科学仪器。还提供了低压钨灯具市场中钨卤素灯的类型。它们可在3000K和3300K之间的12,20,42,50和75瓦的可用。他们的生活范围从2000小时到3500小时。
卤素灯作为常用的光学投影设备,目前在显示照明中也得到了广泛的应用。
主要部分卤钨灯是小卤钨胶囊。它被粘合成一个整体,所有的玻璃反射器都作为光学控制光束的面。MR-16灯具有直径为2英寸的多面反射器。它的发光效率略高于标准电压白炽灯。它们的尺寸还较小,也可以允许紧凑型夹具。