Vulkāna halogēnu spuldzes

1958. gadā E.G. Fridrich un E.H. Wiley izstrādāja Volframa halogenu lampu, ieviešot halogēnu gāzi (galvenokārt jodi) incandescenčlampa. Būtībā bez halogēna gāzes incandescenčlampa filaments palielinātā temperatūrā postījumā kaitina savu veiktspēju, jo filaments izdzesā. Izdzestais volframs no normālas incandescenčlampas filameta tiek nogāzts uz lampas sienām. Tāpēc lumens tiek bloķēti, nespējot iziet no lampas. Tādējādi efektivitāte, t.i., lumeni/vati, samazinās. Tomēr, ieviešot halogēna gāzi incandescenčlampā, šis grūtība tiek pārvarēta, pievienojoties arī citiem priekšrocībām. Ievietotā halogēna gāze palīdz izdzestajam volframam veidot volframu halīdu, kas nekad neatrodas uz lampas iekšējās virsmas starp 500K un 1500K. Tādējādi lumens nav bloķēti, un lumeni/vats rādītājs nemazinās. Turklāt, ieviešot spiediena zemāku halogēna gāzi, filameta izdzesāšanas ātrums samazinās.

Halogena lampas darbības princips

Halogena lampas darbības princips balstīts uz halogēna atjaunošanās ciklu.

Incandescenčlampā dēļ augstās temperatūras filaments izdzesā operācijas laikā. Dēļ gāzes plūsmas lampā izdzestais volframs tiek pārvadāts no filamenta. Lampas siena ir saldāka, tāpēc izdzestais volframs tiek nogāzts uz lampas iekšējo sienas. Tas nav tāds, kad halogēns, piemēram, jods, tiek izmantots lampas konteinerī. Halogena lampas filameta temperatūra tiek uzturēta aptuveni 3300K. Tāpēc šeit arī volframs tiks izdzest no lampas filamenta. Dēļ gāzes plūsmas lampā izdzestie volframa atomi tiek pārvadāti no filamenta pretī mazākai temperatūrai, kur viņi savienojas ar joda vārām un veido volframa jodīdu. Savienošanai nepieciešamā temperatūra starp volframu un jodu ir 2000K.

Tad tas pašā gāzes plūsma lampā nes volframa jodīdu uz lampas sienas, kur temperatūra ir mazāka. Bet lampa ir tāda, ka stikla sienas temperatūra paliek starp 500K un 1500K, un šajā temperatūrā volframa jodīds neapglabājas uz lampas sienas. Tas atgriežas filamenta tuvumā dēļ gāzes plūsmas lampā. Atkal, filamenta tuvumā, kur temperatūra ir lielāka par 2800K, volframa jodīds sadalās volframā un joda vārās. Lai sadalītos volframa jodīds volframā un joda atomos, nepieciešamā temperatūra ir >2800K.

Pēc tam šie volframa atomi turpina ieplūst filamentā, kompensējot iepriekš izdzestā volframa. Pēc tam tie atkal tiek izdzesti dēļ augstās filameta temperatūras un atkal kļūst brīvi, lai apguvētu jodu, lai veidotu jodīdu. Šis cikls atkārtojas vēlreiz un vēlreiz. Tādējādi filaments nekaitina pastāvīgi, tāpēc filameta temperatūru var uzturēt ļoti augstā līmenī salīdzinājumā ar normālo incandescenčlampu, kas padara to efektīvāku, t.i., ar lielāku lumeni/vatu rādītāju. Dēļ filameta nekaitināšanas, Volframa halogenu lampas ilgsto daudz ilgāk ar skaidru apgaismojumu. Kemiskā vienādojums ir

Halogena lampas konstrukcija

Salīdzinājumā ar halogenu lampu, incandescenčlampa spēj nodrošināt tikai 80% no tās lumenu dzīves beigās, jo stikla sienas skaidrums samazinās, dēļ volframa nogādāšanas uz to, bet volframa halogenu lampa spēj nodrošināt vairāk par 95% no tās lumenu dzīves beigās. Iepriekš borosilikāts vai aluminosilikāts tika izmantots, lai izgatavotu halogenu lampas bultu. Tāpēc, ka tie spēj izturēt augstākas temperatūras un to termiskais izplešanās koeficients ir ļoti zems. Bet tagad šaurkvarts tiek plaši izmantots, lai izgatavotu halogenu lampas bultu. Šaurkvarts ir caurspīdīgs silikāts un čists silicijdioxid. Tas ir ļoti stiprs un izturēt augstākas temperatūras salīdzinājumā ar borosilikātu vai aluminosilikātu. Šaurkvarta bulta var kļūt mīksta virs 1900K. Atkal filamenta tuvumā jāuztura 2800K, lai saņemtu nepārtrauktu halogēna ciklu. Tāpēc starp filametu un šaurkvarta lampas sienām jāuztver attālums tā, lai šaurkvarta lampas sienas temperatūra būtu zemāka par 1900K. Lampas sienas jābūt stiprākām un mazākām, lai lampa varētu strādāt ar augstu iekšējo spiedienu. Augsts spiediens lampas iekšpusē samazina filameta izdzesāšanas ātrumu. Dažāda daudzuma šķidrais dusks un argons tiek misēts papildus halogēnam gāzai lampas iekšpusē, lai uzturētu šo augsto gāzes spiedienu. Tādējādi lampa var strādāt augstākā temperatūrā un ar augstāku gaismas efektivitāti ilgā laikā. Dažādas dienas lampas parasti izmanto bromu, nevis jodu. Broms ir bezkrāsains, bet jods ir purpurainā krāsa.

Volframa halogenu lampu pielietojumi

Volframa halogenu lampas var būt dažādas formas, bet visbiežāk tās ir tubulāras ar filametu orientētu ass garumā. Atkal tās ir pieejamas gan divpuļu, gan vienpuļu veidos. Divi veidi ir parādīti zemāk.
Divi veidi ir parādīti zemāk.

Volframa halogenu lampas sniedz korrelēto krāsu temperatūru, izcilu lumeni uzturēšanu un saprātīgu dzīves laiku. Volframa halogenu lampas ir piemērotas izmantošanai ārējā apgaismojumā. Īpaši tās var tikt izmantotas sporta apgaismojumā, teātrī, studijās un televīzijas apgaismojumā utt. To filamenti ir bieži mehāniski stabili un novietoti ar augstu precizitāti. Volframa halogenu lampas plaši tiek izmantotas kā spotlight, filmu projektori un zinātniskie instrumenti. Rūpniecībā pieejamas arī zemsprieguma volframa filametas lampas. Tās ir pieejamas 12, 20, 42, 50 un 75 vatā, strādājot starp 3000K un 3300K. Tās dzīves laiks ir no 2000 stundām līdz 3500 stundām.

Kā optiskie projekcijas ierīces halogenu lampas ir plaši izmantotas, tagad tās tiek plaši izmantotas arī izstādēs. Volframa halogenu lampas galvenā daļa ir maza volframa halogenu kapsula. Tā ir cementēta vienā gabalā, visi stikla reflektori ir kā facetas, lai kontrolētu gaismu. MR-16 lampa ir multifacetēts reflektors ar 2 collas diametru. Tās gaismas efektivitāte ir nedaudz lielāka nekā standarta sprieguma incandescenčlampām. Tās ir arī mazākas, ļaujot kompakto montāžu.

Declarācija: Cienīsim originālo, labas rakstītas raksti vērts koplietošanai, ja ir pārkāpumi, lūdzu, sazinieties, lai dzēst.