Lámpadas de haloxeno

En 1958, E.G. Fridrich e E.H. Wiley desenvolveron a Lámpara de Haloxeno de Tungsteno introducindo un gas haloxeno (basicamente yodo) dentro da lámpara incandescente. Basicamente, sen o gas haloxeno, o filamento da lámpara incandescente perde gradualmente o seu rendemento debido á evaporación do filamento a temperaturas operativas máis altas. O tungsteno evaporado do filamento dunha lámpara incandescente normal deposítase gradualmente na superficie do bulbo. Así, os lúmens atopan obstrución no seu camiño para saír do bulbo. Polo tanto, a eficacia, é dicir, os lúmens/vatio da lámpara incandescente baixan gradualmente. Pero a inserción do gas haloxeno na lámpara incandescente supera esta dificultade, ademais de ofrecer diferentes vantaxes. Porque este gas haloxeno insertado axuda ao tungsteno evaporado a formar un haluro de tungsteno que nunca se deposita na superficie interna do bulbo a temperaturas entre 500K e 1500K. Así, os lúmens non atópanse con obstrución. Polo tanto, os lúmens por vatio da lámpara non se deterioran. Ademais, debido á inserción de gas haloxeno presurizado, a taxa de evaporación do filamento diminúe.

Funcionamento da Lámpara de Haloxeno

O principio de funcionamento da lámpara de haloxeno basease no ciclo regenerativo do haloxeno.

Na lámpara incandescente, debido á alta temperatura, o filamento de tungsteno evapórase durante a súa operación. Debido ao fluxo convectivo do gas dentro do bulbo, o tungsteno evaporado transportase afastado do filamento. A parede do bulbo está relativamente fría. Polo tanto, o tungsteno evaporado adérase á parede interna do bulbo. Isto non ocorre cando se utiliza un haloxeno como o yodo no contedor do bulbo. A temperatura do filamento da lámpara de haloxeno manteuse en torno a 3300K. Polo tanto, aquí tamén o tungsteno evapórase do filamento da lámpara. Debido ao fluxo convectivo do gas dentro do bulbo, os átomos de tungsteno evaporados transportanse afastados do filamento a zonas de temperatura relativamente máis baixa, onde combinan co vapor de yodo e forman o ioduro de tungsteno. A temperatura necesaria para a combinación de tungsteno e yodo é 2000K.

Entón, o mesmo fluxo convectivo do gas dentro do bulbo leva o ioduro de tungsteno á parede de temperatura relativamente máis baixa. Pero o bulbo está deseñado de tal xeito que a temperatura da parede de vidro permanece entre 500K e 1500K, e a esa temperatura, o ioduro de tungsteno non se adere á parede do bulbo. Volve cara ao filamento debido ao mesmo fluxo convectivo do gas dentro do bulbo. Novamente, nas proximidades do filamento, onde a temperatura é superior a 2800K, o ioduro de tungsteno descompóse nos elementos de tungsteno e vapor de yodo. Porque esta é a temperatura necesaria para descompor o ioduro de tungsteno en átomos de tungsteno e yodo, que é >2800K.

Entón, estes átomos de tungsteno prosiguen e volven a depositarse no filamento para compensar o tungsteno previamente vaporizado. Despois, volven a evaporarse debido á alta temperatura do filamento e son libres para adquirir yodo para formar ioduros. Este ciclo repitése de novo e de novo. Polo tanto, o filamento non se evapora permanentemente, polo que a temperatura do filamento pode manterse nun nivel moi alto comparada coa lámpara incandescente normal, o que a fai máis eficiente, é dicir, con unha maior clasificación de lúmens/vatio. Como non hai evaporación permanente do filamento, a vida útil das Lámparas de Haloxeno de Tungsteno é moito máis longa, con claridade de iluminación. A ecuación química é

Construción da Lámpara de Haloxeno

Comparativamente coa lámpara de haloxeno, a lámpara incandescente só pode proporcionar o 80% dos seus lúmens ao final da súa vida, xa que a claridade da parede de vidro desvanece debido á deposición de tungsteno nela, mentres que a lámpara de haloxeno de tungsteno pode proporcionar máis do 95% dos seus lúmens ao final da súa vida. Anteriormente, usábase vidro borosilicato ou aluminosilicato para fabricar o bulbo da lámpara de haloxeno. Porque teñen unha capacidade de resistencia a temperaturas máis altas e o seu coeficiente de expansión térmica é moi baixo. Pero agora, o cuarzo úsase amplamente para fabricar o vidrio do bulbo de haloxeno. O cuarzo é sílica transparente e dióxido de silicio puro. É moi máis forte e resiste temperaturas máis altas en comparación co vidro borosilicato ou aluminosilicato. O bulbo de cuarzo pode ser un material blando por encima dos 1900K. Novamente, arredor do filamento debe manterse unha temperatura de 2800K para obter un ciclo de haloxeno continuo. Polo tanto, a distancia entre o filamento e a parede do bulbo de cuarzo debe manterse de tal xeito que a parede do bulbo de cuarzo teña unha temperatura inferior a 1900K. A parede do bulbo debe ser máis forte e menor en volume para que a lámpara poida operar a unha presión interior de varios atmosferas. Novamente, unha presión interior máis alta dentro do bulbo reduce a taxa de evaporación do filamento de tungsteno. Unha cantidade determinada de nitróxeno e argón méclanse, ademais do gas haloxeno, dentro do bulbo para manter esta presión de gas máis alta no interior. Así, a lámpara pode operar a unha temperatura máis alta e con unha eficacia luminosa máis alta durante moito tempo. A maioría das lámparas actuais utilizan bromo en lugar de yodo. O bromo é incoloro, mentres que o yodo ten un ton purpúreo.

Aplicación das Lámparas de Haloxeno de Tungsteno

As lámparas de haloxeno de tungsteno poden ter varias formas, pero son máis frecuentemente tubulares co filamento orientado axialmente. Novamente, están dispoñibles en tipos de extremos dobles e simples. Amósanse dous tipos abaixo.
Amósanse dous tipos abaixo.

As lámparas de haloxeno de tungsteno ofrecen temperatura de cor correlacionada, excelente mantemento de lúmens e vida razonable. As lámparas de haloxeno de tungsteno son apropiadas para aplicacións de iluminación exterior. Especialmente, poden usarse na iluminación deportiva, teatro, estudios e iluminación de televisión, etc. Os seus filamentos xeralmente son mecánicamente estables e posicionados con maior precisión. As lámparas de haloxeno de tungsteno usanse amplamente como focos, proxectionistas de filmes e instrumentos científicos. Tamén están dispoñibles no mercado tipos de lámparas de haloxeno de tungsteno de baixa tensión. Están dispoñibles en 12, 20, 42, 50 e 75 Watts, operándose entre 3000K e 3300K. A súa vida oscila entre 2000 horas e 3500 horas.

Como equipamentos de proxección óptica, as lámparas de haloxeno xeralmente usanse, e actualmente, usanse amplamente tamén na iluminación de exposición. A parte principal da lámpara de haloxeno de tungsteno é a cápsula pequena de haloxeno de tungsteno. Está cementada en unha peza, todos os reflectores de vidro son como facetas para controlar o feixe ópticamente. A lámpara MR-16 ten un reflector multifacetado con 2 pulgadas de diámetro. Ten unha eficacia luminosa lixeiramente superior á das lámparas incandescentes normais de tensión. O seu tamaño tamén é menor e permitten unha armadura compacta.

Declaración: Respeitar o orixinal, artigos bons merecen ser compartidos, se hai infracción, póñase en contacto para eliminar.