Wolframhalogeenlampen

In 1958, E.G. Fridrich en E.H. Wiley hadden de Tungsten Halogen Lamp ontwikkeld door een halogengas (voornamelijk jood) toe te voegen aan de glowlamp. Zonder halogengas verliest de gloeidraad van de glowlamp geleidelijk aan zijn prestaties vanwege verdamping bij hogere werktemperaturen. Het verdampte wolfraam van de gloeidraad van een normale glowlamp wordt geleidelijk op de binnenkant van de bol afgezet. Hierdoor worden de lumen belemmerd in hun weg naar buiten. De efficiëntie, dus de lumen per watt, van de glowlamp neemt geleidelijk af. Maar het toevoegen van halogengas aan de glowlamp overwint dit probleem en biedt verschillende voordelen. Het toegevoegde halogengas helpt het verdampte wolfraam om wolframhalide te vormen, dat nooit wordt afgezet op de binnenkant van de bol bij een bollentemperatuur tussen 500K en 1500K. Dus de lumen worden niet belemmerd. De lumen per watt van de lamp gaan niet achteruit. Bovendien gaat de verdampingsgraad van de gloeidraad omlaag door het toevoegen van gepresseerd halogengas.

Werkprincipe van de Halogeenlamp

Het werkprincipe van de halogeenlamp is gebaseerd op de regeneratieve cyclus van het halogeen.

Bij de glowlamp raakt de wolfraamgloeidraad tijdens het gebruik door hoge temperaturen verdampt. Door de convectiestroom van gas binnen de bol wordt het verdampte wolfraam van de gloeidraad vervoerd. De wand van de bol is relatief koel, waardoor het verdampte wolfraam aan de binnenwand van de bol hecht. Dit is niet het geval als er een halogeen zoals jood in de bol zit. De temperatuur van de gloeidraad van de halogeenlamp wordt gehandhaafd op ongeveer 3300K. Daarom zal ook hier wolfraam van de gloeidraad verdampen. Door de convectiestroom van gas binnen de bol worden de verdampte wolfraamatomen vervoerd naar een zone met een relatief lagere temperatuur, waar ze zich met jooddampen combineren tot wolframjodide. De temperatuur die nodig is voor de combinatie van wolfraam en jood is 2000K.

Dezelfde convectiestroom van gas binnen de bol brengt vervolgens het wolframjodide naar de wand met een relatief lagere temperatuur. Maar de bol is zo ontworpen dat de temperatuur van de glazen wand tussen 500K en 1500K blijft, en bij die temperatuur hecht het wolframjodide niet aan de wand van de bol. Het keert terug naar de gloeidraad door dezelfde convectiestroom van gas binnen de bol. Opnieuw, in de buurt van de gloeidraad waar de temperatuur hoger is dan 2800K, breekt het wolframjodide op in wolfraam en jooddampen. Omdat de vereiste temperatuur voor het breken van wolframjodide in wolfraam en joodatomen >2800K is.

Vervolgens gaan deze wolfraamatomen verder en worden ze opnieuw afgezet op de gloeidraad om het eerder verdampte wolfraam te compenseren. Ze verdampen daarna opnieuw door de hoge temperatuur van de gloeidraad en worden vrij om jood te binden om jodide te vormen. Deze cyclus herhaalt zich steeds opnieuw. Daarom verdampen de gloeidraad niet permanent, zodat de temperatuur van de gloeidraad op een zeer hoog niveau kan worden gehandhaafd vergeleken met een normale glowlamp, wat het efficiënter maakt, dus meer lumen per watt. Aangezien er geen permanente verdamping van de gloeidraad plaatsvindt, is de levensduur van de Tungsten Halogen Lamps veel langer met helderheid van verlichting. De chemische vergelijking is

Constructie van de Halogeenlamp

In vergelijking met de halogeenlamp kan de glowlamp slechts 80% van haar lumen leveren aan het einde van haar levensduur, omdat de helderheid van de glazen wand vervaagt door het afzetten van wolfraam. De tungsten halogen lamp kan echter meer dan 95% van haar lumen leveren aan het einde van haar levensduur. Vroeger werd borosilicaat- of aluminosilicaatglas gebruikt om de bol van de halogeenlamp te maken. Omdat ze een hogere temperatuurbestendigheid hebben en hun thermische uitzettingscoëfficiënt erg laag is. Tegenwoordig wordt kwarts breed gebruikt om de halogeenbol te maken. Kwarts is transparante siliciumdioxide en zuiver siliciumdioxide. Het is sterker en bestaat bij hogere temperaturen beter dan borosilicaat- of aluminosilicaatglas. Een kwartsbol kan boven 1900K zacht worden. Rond de gloeidraad moet 2800K worden gehandhaafd om de continue halogeen cyclus te krijgen. Dus de afstand tussen de gloeidraad en de wand van de kwartsbol moet zo zijn dat de wand van de kwartsbol een temperatuur onder 1900K heeft. De wand van de bol moet sterker en kleiner in volume zijn, zodat de lamp kan worden bediend bij een interne druk van meerdere atmosferen. Hogere druk binnen de bol vermindert de verdampingsgraad van de wolfraamgloeidraad. Er wordt een bepaald aantal stikstof en argon toegevoegd naast het halogengas binnen de bol om deze hogere gashoeveelheid te behouden. Zo kan de lamp op een hogere temperatuur en met een hogere lichtopbrengst langdurig functioneren. De meeste lampen tegenwoordig bevatten broom in plaats van jood. Broom is kleurloos, terwijl jood een purperachtige tint heeft.

Toepassingen van Tungstehen halogeenlampen

Tungstehen halogeenlampen kunnen verschillende vormen hebben, maar ze zijn meestal cilindrisch met de gloeidraad axiaal georiënteerd. Ze zijn verkrijgbaar in zowel dubbel- als enkel-einde types. Twee typen worden hieronder getoond.
Twee typen worden hieronder getoond.

Tungstehen halogeenlampen bieden gekoppelde kleurtemperatuur, uitstekende lumenbehoud en redelijke levensduur. Tungstehen halogeenlampen zijn geschikt voor toepassing in buitensverlichting. Vooral kunnen ze worden gebruikt voor sportverlichting, theater, studio's en televisieverlichting, etc. Hun gloeidraden zijn doorgaans mechanisch stabiel en nauwkeurig geplaatst. Tungstehen halogeenlampen worden wijdverspreid gebruikt als schijnwerpers, filmprojectors en wetenschappelijke instrumenten. Typen Tungstehen halogeenlampen in de markt van lage spanning wolfraam gloeilampen zijn ook beschikbaar. Ze zijn verkrijgbaar in 12, 20, 42, 50 en 75 Watt, die worden bediend tussen 3000K en 3300K. Hun levensduur varieert van 2000 uur tot 3500 uur.

Aangezien de optische projectieapparatuur algemeen halogeenlampen gebruikt, worden ze tegenwoordig ook wijdverspreid gebruikt in displayverlichting. Het belangrijkste deel van de tungsten halogen lamp is een kleine tungstehen halogeen capsule. Het is vastgezet in één stuk, alle glasreflector zijn facetten voor optische straalbeheersing. De MR-16 lamp heeft een multifacet reflector met een diameter van 2 inch. Hij heeft een iets hogere lichtopbrengst dan standaard spannings glowlampen. Hun formaat is ook kleiner, wat compacte fixtures mogelijk maakt.

Verklaring: Respecteer het origineel, goede artikelen zijn de moeite waard om te delen, indien er sprake is van inbreuk, neem dan contact op om te verwijderen.