Halogenlampor

1958 års E.G. Fridrich och E.H. Wiley hade utvecklat Tungsten Halogen Lamp genom att införa ett halogengas (grundligen jod) inuti den glödlampa. Grundligen, utan halogengas, förlorar glödlampan gradvis sin prestanda på grund av filaments evaporation vid högre temperatur under drift. Det evaporerade tungsten från filamentet i en vanlig glödlampa deponeras gradvis på insidan av lampkulans yta. Därför blockerar lumens sitt sätt att komma ut ur lampkulans yta. Så effektiviteten dvs. lumen/watt för glödlampan minskar gradvis. Men införandet av halogengas i glödlampan övervinner detta problem samt ger olika fördelar. Eftersom det införda halogengaset hjälper till att evaporerat tungsten bildar tungstenhalid som aldrig deponeras på insidan av lampkulans yta vid lampkulans ytemperatur mellan 500K och 1500K. Så blockeras inte lumens. Så lumen per watt för lampan försämras inte. På grund av införandet av förtryckt halogengas, minskar takten för filamentets evaporation.

Arbetsprincip för halogenlampor

Arbetsprincipen för halogenlampor bygger på regenereringscykeln för halogen.

I glödlampa evaporerar tungstenfilamentet under drift på grund av hög temperatur. På grund av konvektionell flöde av gas inuti lampkulans yta transporteras det evaporerade tungsten bort från filamentet. Väggen av lampkulans yta är relativt kall. Därför fastnar det evaporerade tungsten sedan vid den inre lampkulans ytan. Detta är inte fallet när halogen som jod används i lampkulans behållare. Temperaturen på filamentet i halogenlampan hålls vid cirka 3300K. Här kommer också tungsten att evaporeras från lampfilamentet. På grund av konvektionell flöde av gas inuti lampkulans yta transporteras de evaporerade tungstenatomerna bort från filamentet till relativt lägre temperaturzon där de kombinerar med jodånga och bildar tungstenjodid. Temperaturen krävd för kombinationen av tungsten och jod är 2000K.

Därefter bärs samma tungstenjodid till väggen av relativt lägre temperatur av samma konvektionella flöde av gas inuti lampkulans yta. Men lampkulans yta är så designad att temperaturen på glasytan hålls mellan 500K och 1500K och vid den temperaturen fastnar inte tungstenjodid vid lampkulans yta. Den går tillbaka mot filamentet på grund av samma konvektionella flöde av gas inuti lampkulans yta. Återigen, nära filamentet där temperaturen är mer än 2800K, bryts tungstenjodiden ner till tungsten och jodånga. För att bryta ned tungstenjodid till tungsten och jodatomer krävs temperaturen >2800K.

Dessa tungstenatomer fortsätter sedan och deponeras på nytt på filamentet för att kompensera tidigare vaporiserade tungsten. Sedan ångar de igen på grund av hög filamenttemperatur och blir fria att förvärvs jod för att forma jodid. Denna cykel upprepas igen och igen. Därför evaporerar inte filamentet permanent, så temperaturen på filamentet kan hållas på mycket hög nivå jämfört med normal glödlampa vilket gör den mer effektiv dvs. högre lumen/watt-betyg. Eftersom det inte finns någon permanent evaporation av filament, blir livslängden för Tungsten Halogen Lamps mycket längre med klarhet i belysningen. Kemiska ekvationen är

Konstruktion av halogenlampor

Jämfört med halogenlampor kan glödlampor endast ge 80% av sina lumens vid livsslutet eftersom tydligheten i glasytan tonar bort på grund av tungstendeposition på den, medan tungsten halogen lamp kan ge över 95% av sina lumens vid livsslutet. Tidigare användes borosilikat eller aluminosilikatglas för att göra lampkulans yta av halogenlampor. Eftersom de har högre temperaturuthållighet och deras termisk expansionskoefficient är mycket låg. Men nu används kvarts ofta för att göra halogenlampkulans yta. Kvarts är transparent silika och rent silikadioxid. Det är mycket starkare och tål högre temperatur jämfört med borosilikat eller alumina silikatglas. Kvartsglas kan vara mjukt material över 1900K. Återigen måste 2800K bibehållas runt filamentet för att få kontinuerlig halogencykel. Så avståndet mellan filamentet och kvartsglasväggen måste hållas så att kvartsglasväggens temperatur hamnar under 1900K. Glasväggen bör vara starkare och mindre i volym så att lampan kan drivas vid inre tryck på flera atmosfärer. Återigen minskar högre tryck inuti lampkulans yta takten för tungstenfilamentets evaporation. En viss mängd kväve och argon blandas in i halogengasen inuti lampkulans yta för att bibehålla detta högre gastryck inuti. På så sätt kan lampan drivas vid högre temperatur och med högre ljusutbyte under lång tid. De flesta lampor numera använder brom i stället för jod. Brom är färglöst medan jod är purpuraktigt.

Användning av tungsten halogenlampor

Tungsten halogenlampor kan ha flera former men de är oftast tubulära med filamentet axiellt orienterat. De finns både i dubbeländade och enändade typer. Två typer visas nedan.
Två typer visas nedan.

Tungsten halogenlampor ger korrelerad färgtemperatur, utmärkt lumenunderhåll och rimlig livslängd. Tungsten halogenlampor är lämpliga att använda i utomhusbelysning. Speciellt kan de användas i sportbelysning, teater, studior och TV-belysning osv. Deras filament är generellt mekaniskt stabila och positionerade med högre precision. Tungsten halogenlampor används bredvidhand som spotlight, filmprojektorer och vetenskapliga instrument. Typer av tungsten halogenlampor på marknaden för lågspännings tungstenfilamentlampor finns också. De finns på 12, 20, 42, 50 och 75 Watt drivna mellan 3000K och 3300K. Deras livslängd varierar mellan 2000 timmar och 3500 timmar.

Eftersom optiska projekteringsekviperingar i allmänhet använder halogenlampor, används de numera också i visningsbelysning. Det huvudsakliga delen av tungsten halogen lamp är en liten tungsten halogen kapsel. Den är cementerad till ett stycke, alla glasreflektorer är som facetter för att kontrollera strålen optiskt. MR-16-lampa har multifacetreflektor med 2 tum diameter. Den har något högre ljusutbyte än standard spänning glödlampor. Deras storlek är också mindre och tillåter kompakt fixtur.

Uttalande: Respektera det ursprungliga, bra artiklar är värda att dela, om det finns upphovsrättsskydd kontakta för att ta bort.