卤钨灯(halogen lamp)产品介绍


卤钨灯
卤钨灯

卤钨灯(halogen lamp)产品介绍
中文名称:卤钨灯
英文名称:tungsten-halogen lamp 
定义:发光体为钨丝及卤族元素的白炽灯。 
应用学科:电力(一级学科);配电与用电(二级学科) 

以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布

  卤钨灯(halogen lamp)是填充气体内含有部分卤族元素或卤化物的充气白炽灯。在普通白炽灯中,灯丝的高温造成钨的蒸发,蒸发的钨沉淀在玻壳上,产生灯泡玻壳发黑的现象。1959年时,发明了卤钨灯,利用卤钨循环的原理消除了这一发黑的现象。 

  卤钨循环的过程是这样的:在适当的温度条件下,从灯丝蒸发出来的钨在泡壁区域内与卤素物质反应,形成挥发性的卤钨化合物。由于泡壁温度足够高(250℃),卤钨化合物呈气态,当卤钨化合物扩散到较热的灯丝周围区域时又分化为卤素和钨。释放出来的钨部分回到灯丝上,而卤素继续参与循环过程。 

  氟,氯,溴,碘各种卤素都能产生钨的再生循环。它们之间的主要区别是发生循环反应所需的温度以及与灯内其他物质发生作用的程度有所不同现在大量生产各种溴钨灯和碘钨灯,某些灯中还部分采用氯作为循环剂。 
  为了使灯壁处生成的卤化物处于气态,卤钨灯的管壁温度要比普通白炽灯高得多。相应地,卤钨灯的泡壳尺寸就要小得多,必须使用耐高温的石英玻璃或硬玻璃。由于玻壳尺寸小,强度高,灯内允许的气压就高,加之工作温度高,故灯内的工作气压要比普通充气灯泡高得多。既然在卤钨灯中钨的蒸发受到更有力的抑制,同时卤钨循环消除了泡壳的发黑,灯丝工作温度和光效就可大为提高,而灯的寿命也得到相应延长。 
  卤钨灯分为主高压卤钨灯(可直接接入220V-240V电源)及低电压卤钨灯(需配相应的变压器)两种,低电压卤钨灯具有相对更长的寿命,安全性能等优点。 
  选择卤钨灯的秘诀:灯的色温,寿命,安全性及是否隔除紫外线。 
  卤素灯是充有溴碘等卤族元素或卤化物的钨灯称为卤素灯或卤钨灯。它是新一代白炽灯。 
  为提高白炽灯的发光效率,必须提高钨丝的温度,但相应会造成钨的蒸发,使玻壳发黑。 
  在白炽灯中充入卤族元素或卤化物,利用卤钨循环的原理可以消除白炽灯的玻壳发黑现象。这就是卤素灯的来由。 
  但为确保卤钨循环的正常进行,必须大大缩小玻壳尺寸,以提高玻壳温度(一般要求碘钨灯的玻壳温度为250-600℃,溴钨灯的玻壳温度为200-1100℃),使灯内卤化钨处于气态。因此,卤素灯的玻壳必须使用耐高温和机械强度高的石英玻璃。 

  其结构有双端直管形、单端圆柱形和反射形。由于使用石英玻璃作玻壳,卤素灯又常称石英灯。其中反射形卤素灯因带有反射杯,又常称杯灯。 
  卤钨灯功率有5W、10W、15W、20W、25W、30W、35W、40W、45W、50W、60W、70W、100W、150W、200W和250W等多种。工作电压有6V、12V、24V、28V、110V和220V等多种。灯头有螺口式(E10、E11、E14等)、插入式(GU5.3、GX5.3、GY6.35、GZ4和G8等)和直接引出式。其中杯灯还有带前罩与不带前罩之分。杯口直径有25mm(MR8),35mm(MR11)和50 
mm(MR16)等几种。反射角有8°、10°、12°、20°、24°、30°、36°、40°和60°等多种。

卤钨灯分类

  卤钨灯按用途分为6类:①照明卤钨灯。又分为高压双端灯、低压单端灯和多平面冷反射低压定向照明灯3种,广泛用于商店、橱窗、展厅、家庭室内照明。②汽车卤钨灯。又分前灯,近光灯,转弯灯,刹车灯等。③红外、紫外辐照卤钨灯。红外辐照卤钨灯用于加热设备和复印机上,紫外辐照卤钨灯已开始用于牙科固化粉的固化工艺。④摄影卤钨灯。已在舞台影视和新闻摄影照明中取代普通钨丝白炽灯。⑤仪器卤钨灯。用于现代显微镜、投影仪、幻灯以及医疗仪器等光学仪器上。⑥冷反射仪器卤钨灯。用于轻便型电影机、幻灯机、医用和工业用内窥镜、牙科手术着色固化、彩色照片扩印等光学仪器上。

卤钨灯的发展

  1959年人们发现了卤钨循环原理后制造出卤钨灯,它给热辐射光源注入了新的活力,这类灯体积小,光维持率达到95%以上,光效和寿命均明显地优于白炽灯。近年来,人们已生产出可直接应用于电网电压220V或110V的卤钨灯,其尺寸可小到Ø14×54mm,具有灯丝稳定性和抗震性都优异的特性,泡壳有透明和磨砂二种不同规格,内带保险丝符合IEC 
A32—2标准,灯头为G9型易于联接,它的主要技术参数见表1所示。近年来又推出多种节能卤钨灯新品种,如在石英泡壳上采用涂敷TiO2 / SiO2红外反射层技术(IRC)制成JD型和JDR型新颖卤钨灯,通过让可见光透过,而将红外线反射回灯丝的过程,使灯的光效有30%-45%的提高,寿命达3000h。由于卤钨灯的显色性特别好,而且体积小易于装饰,因此至今仍倍受人们青睐和广泛使用。 
  
220V卤钨灯的技术参数表
  
工作电压(v) 220 220 220 220
功率(w) 25 40 60 75
光通量(lm) 285 510 940 1225
寿命(h) 1500 1500 2000 2000

发光原理

  所有白炽灯的发光原理都是利用物体受热发光原理和热辐射原理而实现的,最简单的白炽灯就是给灯丝导通足够的电流,灯丝发热至白炽状态,就会发出光亮,但这种白炽灯的寿命会相当相当的短。 
  目前我们见到的白炽灯之所以采用了以下各种技术,其目的都在于使得白炽灯具有更长的寿命和使用起来更加方便:真空玻璃管(减少灯丝氧化程度)、灯脚(便于你将灯泡插在灯座上)、填充惰性气体(减少灯丝在高温下的氧化程度)等等。

工作原理

  卤素灯泡与白炽灯的最大差别在于一点,就是卤素灯的玻璃外壳中充有一些卤族元素气体(通常是碘或溴),其工作原理为:当灯丝发热时,钨原子被蒸发后向玻璃管壁方向移动,当接近玻璃管壁时,钨蒸气被冷却到大约800℃并和卤素原子结合在一起,形成卤化钨(碘化钨或溴化钨)。卤化钨向玻璃管中央继续移动,又重新回到被氧化的灯丝上,由于卤化钨是一种很不稳定的化合物,其遇热后又会重新分解成卤素蒸气和钨,这样钨又在灯丝上沉积下来,弥补被蒸发掉的部分。通过这种再生循环过程,灯丝的使用寿命不仅得到了大大延长(几乎是白炽灯的4倍),同时由于灯丝可以工作在更高温度下,从而得到了更高的亮度,更高的色温和更高的发光效率。

使用时注意事项

  (1).安装卤素灯泡时,请将电源关掉,并利用塑料套保护灯泡玻璃 
壳清洁,不要用手触摸,如不慎触摸,请用酒精擦拭干净。 
  (2).卤素灯泡使用耐高温的石英玻璃制成,如沾到手或油污,将使石 
英玻璃失去光泽,变成白浊色而减低亮度,缩短寿命,甚至玻 璃壳破裂。 
  (3).卤素灯泡点灯时,封口处的温度不可超过 350度,否则会缩短卤 
素灯泡的寿命,故卤素灯具通风散热必须良好。 
  (4).卤素灯泡点灯时,避免冷气直接吹向灯泡。
  (5).卤素灯泡点灯中,避免受到冲击或震动。 
  (6).卤素灯泡点灯中或刚熄灯后,因灯泡温度仍然很高,绝对不可用 
  手去触摸。

石英玻璃和紫外线

  由于卤素灯泡需要工作在更高的温度下,普通玻璃外壳在此温度下会熔化并产生流动,由于具有极低的热膨胀系数,所以熔凝石英玻璃(英文:Fusedquartz)代替普通玻璃应用在了卤素灯泡中,由于普通玻璃可以隔断紫外光,但石英玻璃不能,所以卤素灯泡会发射出具有紫外光波段的不可见光。事物的两面性在这里得到了充分的体现:一方面要对灯泡增加防护措施以减少紫外线的辐射,另一方面,我们也利用紫外灯来治疗某些皮肤疾病或在室内就可得到在阳光下暴晒才能得到的古铜色皮肤。基于石英玻璃的特性,如果玻璃管壁上沾染了油污(例如用手触摸灯泡的玻璃壳),将导致上述再生循环过程不能良好完成,从而大大影响灯泡的寿命,需要用酒精进行清除。

卤素灯特点

  卤素灯一直以来都与时代同步。它们发出的光线强而“冷”,也就是说卤素灯所发出的光强度远远高出白炽灯, 

  可使物体的颜色更光彩夺目。

  卤素灯尤其吸引人的地方是它能使物体的表面色泽更鲜艳,并能带出迷人的闪烁效果。由于灯的体积非常小巧玲珑且品种规格齐全,有从窄到宽多种角度以供选择,给专业灯光设计提供很大的的创意空间。就经济角度来说,卤素灯特别“明亮”。例如,白炽灯需要消耗75W的电能才能达到960流明的光通量,而卤素灯仅需要约50W。

卤钨灯的安装

  1).安装卤钨灯泡时,请将电源关掉,并利用塑料套保护灯泡玻璃壳清洁,不要用手触摸,如不慎触摸,请用酒精擦拭干净。 

  2).卤钨灯泡使用耐高温的石英玻璃制成,如沾到手或油污,将使石英玻璃失去光泽,变成白浊色而减低亮度,缩短寿命,甚至玻璃壳破裂。 

  3).卤钨灯泡点灯时,封口处的温度不可超过350度,否则会缩短卤钨灯泡的寿命,故卤钨灯具通风散热必须良好。 
  4).卤钨灯泡点灯时,避免冷气直接吹向灯泡。 
  5).卤钨灯泡点灯中,避免受到冲击或震动。 
  6).卤钨灯泡点灯中或刚熄灯后,因灯泡温度仍然很高,绝对不可用手去触摸。

卤钨灯常用术语

  1、灯轴线 
  通过光源几何中心的轴线。 
  2、初始光电参数 
  指灯泡在老炼结束时所测量的光学和电学的数值,主要是色温,光通量和功率。 
  3、光中心高度 
  指灯丝的有效几何尺寸中心线至灯头底部触点间的距离。 
  4、柱形卤钨灯泡 
  单端引出的圆柱形卤钨灯泡。 
  5、冷反射定向照明卤钨灯泡 
  照明卤钨灯与多平面介质膜反光镜组合成的卤钨灯称为冷反射定向照明卤钨灯,其中加透镜的称为封闭式冷反射定向照明卤钨灯

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