1958年,friedrich和E.H. Wiley开发了卤钨灯将一种卤素气体(基本上是碘)引入白炽灯。基本上,在没有卤素气体的情况下,白炽灯灯丝由于在较高的运行温度下灯丝蒸发而逐渐失去其性能。从正常灯丝中蒸发的钨白炽灯在球茎表面逐渐沉积。因此,流明在从灯泡出来的路上就被阻塞了。所以白炽灯的效率,即流明/瓦逐渐下降。但是在白炽灯中插入卤素气体除了不同的优点外,还克服了这一困难。因为这种插入卤素气体有助于蒸发的钨形成卤素钨,在500K - 1500K灯泡表面温度下,卤素钨不会沉积在灯泡内表面。所以腔不会受到阻碍。所以灯的每瓦流明不会恶化。再次由于插入加压卤素气体,灯丝的蒸发速率下降。
卤素灯工作原理
卤素灯的工作原理是基于卤素的再生循环。
在白炽灯钨丝在运行过程中由于温度过高而易蒸发。由于灯泡内气体的对流流动,蒸发的钨被从灯丝中输送出去。灯泡的内壁相对较冷。因此,蒸发后的钨附着在灯泡内壁上。在灯泡容器中使用碘等卤素时,情况就不同了。卤素灯的灯丝温度保持在3300K左右。因此,钨丝也会从灯丝中蒸发掉。由于灯泡内气体的对流流动,蒸发的钨原子被从灯丝转移到相对较低的温度区,在那里它们与碘蒸汽结合,形成碘化钨。钨和碘的结合所需温度为2000K。
然后,灯泡内同样的对流气流将碘化钨带到温度相对较低的壁面上。但是灯泡的设计使玻璃墙的温度保持在500K到1500K之间,在这个温度下碘化钨不会附着在灯泡壁上。它回到灯丝由于相同的对流气体在灯泡内流动。同样,在灯丝附近温度超过2800K时,碘化钨破碎成钨和碘蒸气。因为这是将碘化钨打碎成钨所需的温度,碘原子是>2800K。
然后,这些钨原子进一步进行,重新沉积在灯丝上,以补偿先前蒸发的钨。之后,由于灯丝温度高,它们再次被蒸发,自由地获得碘,形成碘化物。这种循环一再重复。因此灯丝不会永久蒸发,因此灯丝的温度可以保持在非常高的水平,与普通白炽灯相比,这使它更有效率,即更高的流明/瓦额定值。由于灯丝没有永久蒸发,其寿命延长卤钨灯随着照明清晰度的提高,时间会更长。化学方程式是
卤素灯的构造
与卤素灯相比,白炽灯在使用寿命结束时只能提供80%的流明,因为玻璃墙壁的清晰度由于钨的沉积而变差,而白炽灯卤钨灯在生命结束时能够提供超过95%的流明。以前卤素灯的灯泡是用硼硅酸盐或铝硅酸盐玻璃制成的。因为它们具有较高的耐温能力,热膨胀系数很低。但现在一天的石英被广泛用于卤素球泡玻璃。石英是透明的二氧化硅和纯二氧化硅。与硼硅酸盐或铝硅酸盐玻璃相比,它的强度非常高,可以承受更高的温度。石英灯泡可以是1900K以上的软材料。再次,灯丝周围必须保持2800K以获得连续的卤素循环。所以灯丝和石英球管壁之间的距离必须保持在石英球管壁温度低于1900K。灯泡的内壁应该更坚固,体积更小,这样灯泡就可以在几个大气压的内部工作。 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.
钨卤灯的应用
卤钨灯可以有多种形状,但它们通常是管状的,灯丝是轴向的。同样,它们有双端和单端类型。下面显示了两种类型。
下面显示了两种类型。
钨卤灯具有良好的色温、良好的流明维护和合理的使用寿命。钨卤灯适用于户外照明应用。特别适用于体育照明、剧场、演播室、电视照明等。他们的细丝一般是机械稳定和定位精度更高。卤钨灯被广泛用作聚光灯、电影放映机和科学仪器。市场上的钨卤灯也有低压钨丝灯可供选择。它们可在12瓦、20瓦、42瓦、50瓦和75瓦运行,运行时间在3000K和3300K之间。它们的寿命从2000小时到3500小时不等。
卤素灯作为目前普遍使用的光学投影设备,在显示照明中也得到了广泛的应用。
主要部分卤钨灯是钨卤小胶囊。它被粘合成一个整体,所有的玻璃反射器都作为控制光束的面。MR-16灯有2英寸直径的多面反射器。它的光效略高于标准电压白炽灯。它们的尺寸更小,也允许紧凑的夹具。




