Vugleni lampice

Godine 1958., E.G. Fridrich i E.H. Wiley razvili su Tungsten Halogen Lamp uvođenjem halogenog plina (osnovno jod) unutar žarulje na sijanje. Bez halogenog plina, žica žarulje na sijanje postupno gubi svoju performansu zbog isparavanja žice na višim temperaturama rada. Ispareni volfram iz žice obične žarulje na sijanje postupno se odlagao unutar površine stakla. Tako su lumeni bili sprečeni da prođu kroz staklo. Stoga je efikasnost, odnosno lumeni po vat, žarulje na sijanje postupno opadala. Međutim, ubacivanje halogenog plina u žarulju na sijanje prevaziđe taj problem uz dodatne prednosti. Ubacen halogeni plin pomaže da ispareni volfram formira volframni halid koji se nikada ne odlaga na unutrašnju površinu stakla na temperaturi između 500K i 1500K. Stoga lumeni nikada ne suočavaju s preprekom. Efikasnost, odnosno lumeni po vat, svjetiljke ne opadaju. Ponovno, zbog ubacivanja pod pritiskom halogenog plina, stopa isparavanja žice se smanjuje.

Radni princip halogenih svjetiljki

Radni princip halogenih svjetiljki temelji se na regenerativnom ciklusu halogenova plina.

U žarulji na sijanje zbog visoke temperature, žica od volframa se isparava tijekom rada. Zbog konvekcijskog toka plina unutar stakla, ispareni volfram se transportira daleko od žice. Zid stakla je relativno hladan. Stoga se ispareni volfram pričvršćuje unutrašnjem zidu stakla. To nije slučaj kada se koristi halogen poput joda u spremniku stakla. Temperatura žice halogenih svjetiljki održava se oko 3300K. Stoga će se i ovdje volfram ispariti iz žice svjetiljke. Zbog konvekcijskog toka plina unutar stakla, atomi isparenog volframa se transportiraju daleko od žice do relativno niže temperature zone gdje se kombiniraju s parnicima joda i formiraju volframni jodid. Temperatura potrebna za kombiniranje volframa i joda je 2000K.

Zatim isti konvekcijski tok plina unutar stakla nosi volframni jodid na zid relativno niže temperature. Ali staklo je tako dizajnirano da temperatura staklenog zida ostaje između 500K i 1500K i na toj temperaturi volframni jodid se ne pričvršćuje na zid stakla. Vraća se natrag prema žici zbog istog konvekcijskog toka plina unutar stakla. Ponovno, u blizini žice gdje je temperatura veća od 2800K, volframni jodid se razbija na volfram i parnice joda. Jer je to potrebna temperatura za razbijanje volframnog jodida na atome volframa i joda >2800K.

Zatim se ti atomi volframa nastavljaju i ponovno deponiraju na žici kako bi nadoknadili prethodno isparen volfram. Nakon toga se opet isparavaju zbog visoke temperature žice i postaju slobodni da prihvate jod za formiranje jodida. Taj ciklus se ponavlja ponovno i ponovno. Stoga se žica ne isparava trajno, pa se može održavati na vrlo visokoj temperaturi u usporedbi s normalnom žaruljom na sijanje, što ju čini učinkovitijom, odnosno s većim omjerom lumeni po vat. Budući da nema trajnog isparavanja žice, vijek trajanja Tungsten Halogen Lamps postaje puno duži s jasnijom osvetljenosti. Kemijska jednadžba glasi

Konstrukcija halogenih svjetiljki

U usporedbi s halogenim svjetiljkama, žarulje na sijanje mogu pružiti samo 80% svojih lumeni na kraju vijeka jer se jasnost staklenog zida zamazuje zbog deponiranja volframa na njemu, dok tungsten halogen lamp može pružiti preko 95% svojih lumeni na kraju vijeka. Prethodno se za izradu stakla halogenih svjetiljki koristio borosilikat ili aluminosilikat. Zbog toga što imaju veću sposobnost otpornosti na visoku temperaturu i njihov koeficijent termičkog širenja je vrlo nizak. Ali danas se široko koristi kvarc za izradu stakla halogenih svjetiljki. Kvarc je prozirni silicij i čist dioksid silicija. Veoma je čvrst i može izdržati veću temperaturu u usporedbi s borosilikatom ili aluminosilikatom. Staklo od kvarta može biti meko materijal iznad 1900K. Ponovno, oko žice mora se održavati 2800K kako bi se dobila kontinuirana halogenska ciklusa. Stoga mora se održavati razmak između žice i zida stakla kvarta tako da zid stakla kvarta ima temperaturu ispod 1900K. Zid stakla treba biti čvrst i manjeg volumena kako bi se svjetiljka mogla upotrebljavati pod unutrašnjim pritiskom od nekoliko atmosfera. Ponovno, veći pritisak unutar stakla smanjuje stopu isparavanja žice od volframa. Određena količina azota i argona se miješa uz halogeni plin unutar stakla kako bi se održao ovaj veći pritisak plina unutar. Tako se svjetiljka može upotrebljavati na većoj temperaturi i s većom luminous efikasnošću dugi vremenski period. Većina svjetiljki danas koristi brom umjesto joda. Brom je bezbojan, dok je jod purpurne boje.

Primjena tungsteno-halogenih svjetiljki

Tungsteno-halogeni svjetiljke mogu imati brojne forme, ali najčešće su cijevasti s žicom orijentiranom osnovno. Ponovno, dostupne su u obliku dvostrukog i jedinstvenog kraja. Dva tipa su prikazana ispod.
Dva tipa su prikazana ispod.

Tungsteno-halogeni svjetiljke daju koreliranu temperaturu boje, odličnu održivost lumeni i razuman vijek trajanja. Tungsteno-halogeni svjetiljke su pogodni za upotrebu u vanjskom osvetljenju. Posebno se mogu koristiti u sportskom osvetljenju, kazalištu, studijima i televizijskom osvetljenju itd. Njihove žice su općenito mehanički stabilne i pozicionirane s visokom preciznošću. Tungsteno-halogeni svjetiljke se široko koriste kao reflektori, filmovi projektori i znanstveni instrumenti. Tipovi tungsteno-halogenih svjetiljki na tržištu niskih napona tungstene žice su također dostupni. Dostupni su na 12, 20, 42, 50 i 75 vata operiranih između 3000K i 3300K. Njihov vijek trajanja se kreće od 2000 do 3500 sati.

Kao optički projekcijski uređaji, halogeni svjetiljke se općenito koriste, danas se široko koriste i u osvetljenju izložbi.
Glavni dio tungsteno-halogenih svjetiljki je mali kapsul tungsteno-halogeni. Cementiran je u jednu cjelinu, svi stakleni reflektori su kao facete za kontrolu zrake optički. MR-16 svjetiljka ima multifacetni reflektor s promjerom od 2 inča. Ima malo veću luminous efikasnost od standardnih napona žarulja na sijanje. Njihove veličine su manje i dozvoljavaju kompaktni uređaj.

Izjava: Poštujte original, dobre članke vrijedne djeljenja, ukoliko postoji kršenje autorskih prava molimo kontaktirajte za brisanje.