Halogenlamper

I 1958 hadde E.G. Fridrich og E.H. Wiley utviklet Tungsten Halogen Lamp ved å introdusere et halogengass (hovedsakelig jod) inni den glødelampe. Grunnen til dette er at uten halogengass, mister glødelampefilamentet gradvis sin yteevne på grunn av evaporasjon av filamentet ved høyere operasjonstemperatur. Det tungstensom fordamper fra filamente i en vanlig glødelampe deponeres gradvis inne på glassflasken. Dette fører til at lumener blir blokkert fra å komme ut av flasken. Dermed går effektiviteten, det vil si lumen per watt, ned gradvis. Men ved å sette inn halogengass i glødelampen overkommer man denne vanskeligheten i tillegg til forskjellige fordeler. Denne innsatte halogengassen hjelper det fordamrede tungstenset med å danne tungstenhalider som aldri deponeres på indre glassoverflate ved flasketemperatur mellom 500K og 1500K. Så lumener møter aldri noen hindring. Derfor forverres ikke lumen per watt av lampen. I tillegg til pressurisert halogengass, går raten for evaporasjon av filamente ned.

Arbeidsprinsipp for halogenlampe

Arbeidsprinsippet for halogenlampen er basert på regenerativ syklus av halogen.

I glødelampe fordamper tungstenfilamentet seg under drift på grunn av høy temperatur. På grunn av konveksjonell gassstrømning inne i flasken, transporteres det fordamrede tungstenset bort fra filamentet. Veggene på flasken er relativt kjølige. Derfor kles det fordamrede tungstenset fast på indre flaskvegg. Dette skjer ikke når halogen som jod brukes i flaskebeholderen. Temperaturen på filamentet i halogenlampen holdes ved omtrent 3300K. Her vil også tungsten fordampe fra lampefilamentet. På grunn av konveksjonell gassstrømning inne i flasken, transporteres de fordamrede tungstenatomene bort fra filamentet til et relativt lavere temperaturområde der de kombinerer seg med joddampen og danner tungstenjodid. Temperatur som kreves for kombinasjon av tungsten og jod er 2000K.

Deretter bærer samme konveksjonelle gassstrømning inne i flasken tungstenjodiden til veggene med relativt lavere temperatur. Men flasken er designet slik at temperaturen på glassveggen holder seg mellom 500K og 1500K, og ved denne temperaturen kles ikke tungstenjodiden fast på flaskveggen. Den blir ført tilbake mot filamentet på grunn av samme konveksjonelle gassstrømning inne i flasken. Igjen, nærheten av filamentet hvor temperaturen er mer enn 2800K, blir tungstenjodiden splittet opp i tungsten og joddamp. For at dette skal skje, må temperaturen være over 2800K.

Disse tungstenatomene fortsetter videre og deponeres på nytt på filamentet for å kompensere for tidligere fordampt tungsten. Etter det fordamper de igjen på grunn av høy filamenttemperatur og blir fritt til å akkumulere jod for å danne jodid. Denne syklusen gjentar seg igjen og igjen. Derfor fordamper filamentet ikke permanent, så temperaturen på filamentet kan opprettholdes på et svært høyt nivå sammenlignet med en vanlig glødelampe, noe som gjør den mer effektiv, det vil si med høyere lumen per watt-rating. Ettersom det ikke forekommer permanent fordamping av filament, blir levetiden til Tungsten Halogen Lamps mye lengre med klarhet i lysstyrken. Kjemiske ligning er

Konstruksjon av halogenlampe

Sammenlignet med halogenlampe, kan glødelampen kun gi 80% av sine lumener ved slutten av livet, da klarheten på glassveggen blekket på grunn av tungstendepositering på den, mens tungsten halogen lamp kan gi over 95% av sine lumener ved slutten av livet. Tidligere ble borosilikat eller aluminosilikatglass brukt til å lage flasken av halogenlampe. Fordi de har høyere temperaturutholdenhet og deres termisk ekspansjonskoeffisient er veldig lav. Men nå bruker man ofte kvarts til å lage halogenflaskeglass. Kvarts er transparent silika og ren silikadioksid. Det er veldig sterkere og tål høyere temperatur sammenlignet med borosilikat eller alumina silikatglass. Kvartsflaske kan bli bløt materiale over 1900K. Igjen rundt filamentet må 2800K opprettholdes for å få kontinuerlig halogensyklus. Så avstanden mellom filamentet og kvartsflaskeveggen må opprettholdes slik at kvartsflaskeveggen får temperatur under 1900K. Flasken veggen skal være sterkere og mindre i volum, slik at lampe kan drives ved innertrykk på flere atmosfærer. Igjen høyere trykk inne i flasken reduserer raten for tungstenfilamentets evaporasjon. En vis sum nitrogen og argon blandes i tillegg til halogengassen inne i flasken for å opprettholde dette høyere gasspresset inne. Slik kan lampen drives ved høyere temperatur og med høyere lys effektivitet i lang tid. De fleste lampene i dag er med brom istedenfor jod. Brom er fargetløs, mens jod har lilla farge.

Anvendelse av tungsten halogen lamper

Tungsten halogen lamper kan ha mange former, men de er oftest tubulære med filamentet orientert aksialt. Igjen er de tilgjengelige både i dobbelendet og enkeltsides typer. To typer er vist nedenfor.
To typer er vist nedenfor.

Tungsten halogen lamper gir korrelert fargetemperatur, fremragende lumen vedlikehold og rimelig levetid. Tungsten halogen lamper er egnet til bruk i utendørs belysning. Spesielt kan de brukes i sportsbelysning, teater, studioer og TV-belysning osv. Deres filamenter er generelt mekanisk stabile og posisjonert med høy presisjon. Tungsten halogen lamper brukes vidt ut som spotlight, filmprojektorer og vitenskapelige instrumenter. Typer av tungsten halogen lamper på markedet for lavspennings tungstenfilamlamper er også tilgjengelige. De er tilgjengelige i 12, 20, 42, 50 og 75 Watt og drives mellom 3000K og 3300K. Levetiden deres varierer fra 2000 timer til 3500 timer.

Som optiske projeksjonsutstyr brukes halogenlamper generelt, i dag brukes de vidt ut i displaybelysning også.
Hoveddelen av tungsten halogen lamp er en liten tungsten halogen kapsel. Den er sementert inn i én del, alle glassreflektorer er som facetter for å kontrollere strålen optisk. MR-16 lampe har multifaset reflektor med 2 tommer diameter. Den har litt høyere lys effektivitet enn standard spennings glødelamper. Deres størrelse er også mindre og tillater kompakt fitting.

Erklæring: Respekt for original, god artikler verdig deling, hvis det finnes kranskjæring kontakt slett.