鹵鎢燈

內含有部分鹵族元素或鹵化物的充氣白熾燈

鹵鎢燈(halogen lamp)是填充氣體內含有部分鹵族元素或鹵化物的充氣白熾燈。在普通白熾燈中,燈絲的高溫造成鎢的蒸發,蒸發的鎢沉澱在玻殼上,產生燈泡玻殼發黑的現象。1959年時,發明了鹵鎢燈,利用鹵鎢循環的原理消除了這一發黑的現象。

簡介


鹵鎢燈
鹵鎢燈
鹵鎢燈泡是在燈泡內注入碘或溴等鹵素氣體。在高溫下,蒸發的鎢絲與鹵素進行化學作用,蒸發的鎢會重新凝固在鎢絲上,形成平衡的循環,避免鎢絲過早斷裂。因此鹵鎢燈泡比白熾燈更長壽。具有體積小、光效高、壽命長、光色好、使用方便等優點,適用於施工工地、車站、碼頭、廣場等大面積照明。
在白熾燈的充填惰性氣體中加入微量的鹵素或鹵化物而製成的電光源。第一支實用的鹵鎢燈是1959年由美國通用電氣公司研製成功的管型碘鎢燈。由於鹵鎢燈具有體積小、發光效率高、色溫穩定、幾乎無光衰、壽命長等優點,問世后發展十分迅速。1964年試製出溴鎢燈,進而開展了以氟、氯、溴、碘的各種化合物作充填循環劑的研究工作,使鹵鎢燈的性能不斷提高。已試製和生產的各種用途的鹵鎢燈已顯示出將逐步取代普通鎢絲白熾燈的趨勢。中國自1961年起試製碘鎢燈,其後各主要白熾燈生產廠相繼試製出了各種鹵鎢燈。

原理


鹵鎢燈
鹵鎢燈
鹵鎢燈是利用鹵鎢再生循環原理工作的。在一定的溫度範圍內,從燈絲上蒸發出的鎢在燈殼內壁附近與鹵素反應生成氣態的鹵化鎢,再通過對流和擴散到達燈絲的高溫區,分解成鎢和鹵素,鎢沉積在燈絲表面,而鹵素則被擴散到溫度較低的燈殼內壁附近再繼續與蒸發的鎢化合。這一過程稱為鹵鎢再生循環。鹵素與鎢反應的基本形式為:
式中W為鎢原子,為鹵素分子。鎢和各種鹵素充分生成無色氣態的鹵化鎢的溫度範圍是不同的。碘鎢燈要求的燈殼溫度為250~600℃;溴鎢燈為200~1100℃;氯、氟鎢燈燈殼溫度範圍更寬。但是,氯、氟會對燈內低溫部分的燈絲、支架以及石英玻殼產生較強的腐蝕,縮短燈泡壽命,故目前的鹵鎢燈多數是充填溴的化合物。
由於鹵鎢循環減少了鎢的蒸發量,鹵鎢燈燈絲工作溫度可達3000℃以上,發光效率根據用途可達17~33lm/W,光衰可低於5%。
循環
鹵鎢循環的過程是這樣的:在適當的溫度條件下,從燈絲蒸發出來的鎢在泡壁區域內與鹵素物質反應,形成揮發性的鹵鎢化合物。由於泡壁溫度足夠高(250℃),鹵鎢化合物呈氣態,當鹵鎢化合物擴散到較熱的燈絲周圍區域時又分化為鹵素和鎢。釋放出來的鎢部分回到燈絲上,而鹵素繼續參與循環過程。
氟,氯,溴,碘各種鹵素都能產生鎢的再生循環。它們之間的主要區別是發生循環反應所需的溫度以及與燈內其他物質發生作用的程度有所不同大量生產各種溴鎢燈和碘鎢燈,某些燈中還部分採用氯作為循環劑。
發光
所有白熾燈的發光原理都是利用物體受熱發光原理和熱輻射原理而實現的,最簡單的白熾燈就是給燈絲導通足夠的電流,燈絲髮熱至白熾狀態,就會發出光亮,但這種白熾燈的壽命會相當相當的短。
我們見到的白熾燈之所以採用了以下各種技術,其目的都在於使得白熾燈具有更長的壽命和使用起來更加方便:真空玻璃管(減少燈絲氧化程度)、燈腳(便於你將燈泡插在燈座上)、填充惰性氣體(減少燈絲在高溫下的氧化程度)等等。
鹵素燈泡與白熾燈的最大差別在於一點,就是鹵素燈的玻璃外殼中充有一些鹵族元素氣體(通常是碘或溴),其工作原理為:當燈絲髮熱時,鎢原子被蒸發後向玻璃管壁方向移動,當接近玻璃管壁時,鎢蒸氣被冷卻到大約800℃並和鹵素原子結合在一起,形成鹵化鎢(碘化鎢或溴化鎢)。鹵化鎢向玻璃管中央繼續移動,又重新回到被氧化的燈絲上,由於鹵化鎢是一種很不穩定的化合物,其遇熱后又會重新分解成鹵素蒸氣和鎢,這樣鎢又在燈絲上沉積下來,彌補被蒸發掉的部分。通過這種再生循環過程,燈絲的使用壽命不僅得到了大大延長(幾乎是白熾燈的4倍),同時由於燈絲可以工作在更高溫度下,從而得到了更高的亮度,更高的色溫和更高的發光效率。

結構


為了使燈壁處生成的鹵化物處於氣態,鹵鎢燈的管壁溫度要比普通白熾燈高得多。相應地,鹵鎢燈的泡殼尺寸就要小得多,必須使用耐高溫的石英玻璃或硬玻璃。由於玻殼尺寸小,強度高,燈內允許的氣壓就高,加之工作溫度高,故燈內的工作氣壓要比普通充氣燈泡高得多。既然在鹵鎢燈中鎢的蒸發受到更有力的抑制,同時鹵鎢循環消除了泡殼的發黑,燈絲工作溫度和光效就可大為提高,而燈的壽命也得到相應延長。
鹵鎢燈分為主高壓鹵鎢燈(可直接接入220V-240V電源)及低電壓鹵鎢燈(需配相應的變壓器)兩種,低電壓鹵鎢燈具有相對更長的壽命,安全性能等優點。
為提高白熾燈的發光效率,必須提高鎢絲的溫度,但相應會造成鎢的蒸發,使玻殼發黑。
在白熾燈中充入鹵族元素或鹵化物,利用鹵鎢循環的原理可以消除白熾燈的玻殼發黑現象。這就是鹵素燈的來由。
但為確保鹵鎢循環的正常進行,必須大大縮小玻殼尺寸,以提高玻殼溫度(一般要求碘鎢燈的玻殼溫度為250-600℃,溴鎢燈的玻殼溫度為200-1100℃),使燈內鹵化鎢處於氣態。因此,鹵素燈的玻殼必須使用耐高溫和機械強度高的石英玻璃。
其結構有雙端直管形、單端圓柱形和反射形。由於使用石英玻璃作玻殼,鹵素燈又常稱石英燈。其中反射形鹵素燈因帶有反射杯,又常稱杯燈。
鹵鎢燈功率有5W、10W、15W、20W、25W、30W、35W、40W、45W、50W、60W、70W、100W、150W、200W和250W等多種。工作電壓有6V、12V、24V、28V、110V和220V等多種。燈頭有螺口式(E10、E11、E14等)、插入式(GU5.3、GX5.3、GY6.35、GZ4和G8等)和直接引出式。其中杯燈還有帶前罩與不帶前罩之分。杯口直徑有25mm(MR8),35mm(MR11)和50mm(MR16)等幾種。反射角有8°、10°、12°、20°、24°、30°、36°、40°和60°等多種。
鹵鎢燈的主要部件是玻殼、燈絲和充填鹵化物。根據鹵鎢循環原理,鹵鎢燈燈殼的溫度在200~800℃時才能形成充分的鹵鎢再生循環。為此,玻殼須選用耐高溫的石英玻璃、高硅氧玻璃或低鹼硬質玻璃,石英玻殼表面負載取20~40(W/cm2);燈的體積須縮小到同功率白熾燈的0.5~3%。也有幾種規格的鹵鎢燈使用硬質玻璃代替石英玻璃,其色溫比石英玻璃的低100K。
鹵鎢燈的結構有雙端管形、單端圓柱形和反射形(見圖)。
鹵鎢燈
鹵鎢燈
雙端管形鹵鎢燈的燈絲髮光體呈線狀。單端圓柱形鹵鎢燈的燈絲髮光體呈面光源或點光源。反射形鹵鎢燈帶有金屬或玻璃介質膜反光鏡。介質膜反光鏡是一種利用光學折射原理鍍製成的多層寬頻反射膜,能反射95%以上的可見光,透射80%的紅外線和紫外線,相應的反射形鹵鎢燈又可分為光束溫度較低的聚光型和紅外、紫外有害輻射少的定向照明型。

類型


鹵鎢燈按用途分為6類:①照明鹵鎢燈。又分為高壓雙端燈、低壓單端燈和多平面冷反射低壓定向照明燈3種,廣泛用於商店、櫥窗、展廳、家庭室內照明。②汽車鹵鎢燈。又分前燈,近光燈,轉彎燈,剎車燈等。③紅外、紫外輻照鹵鎢燈。紅外輻照鹵鎢燈用於加熱設備和複印機上,紫外輻照鹵鎢燈已開始用於牙科固化粉的固化工藝。④攝影鹵鎢燈。已在舞台影視和新聞攝影照明中取代普通鎢絲白熾燈。⑤儀器鹵鎢燈。用於現代顯微鏡、投影儀、幻燈以及醫療儀器等光學儀器上。⑥冷反射儀器鹵鎢燈。用於輕便型電影機、幻燈機、醫用和工業用內窺鏡、牙科手術著色固化、彩色照片擴印等光學儀器上。
1、照明鹵鎢燈,有高壓雙端燈、低壓單端燈和多平面冷反射低壓定向照明燈3種。高壓雙端燈色溫2900~3100K、發光效率17~22lm/W、工作電壓100~240V、功率300~2000W、壽命1500~2000h,水平燃點,廣泛用於大面積泛光照明。低壓單端燈電壓6~110V、功率5~300W、壽命1000~3500h、體積小、發光體小,配上相應的反光鏡時光利用率高,是一種節能型室內照明光源。多平面冷反射低壓定向照明燈的節能效果和照明效果更為顯著。主要有12V20W、12V50W、12V75W3種功率,相當於50~200W的普通PAR型燈(射燈)的照明效果,色溫3050K,壽命2000~3500h。低壓定向照明燈又分為寬角泛光照明燈(照射角30°~40°)、窄角泛光照明燈(照射角15°~25°)和窄點照明燈(照射角6°~14°)3種照射角的燈泡,均採用多平面介質膜反光鏡,約80%的紅外線透過反光鏡而不被投射到被照物上,故光束溫度低,被照面照度均勻,定向性好,有利於商品保鮮、顯色逼真和突出效果。改變介質膜反射光的帶寬和波長,可以鍍出紅、黃、綠、藍等彩色的定向照明燈。與低壓定向照明燈配套發展起來的一種小而輕的電子變壓器,採用開關電路、高頻工作(20~400kHz)原理,用高頻磁芯代替笨重的鐵芯。它可以單獨配裝在射燈燈具外,也可以與鹵鎢燈製成採用普通E27螺口燈頭的一體化定向照明燈,還可與普通PAR型燈互換,使用更加方便。多平面冷反射定向照明燈因節能效果顯著,發展非常迅速,已廣泛用於商店、櫥窗、展覽廳、家庭室內等場所照明。
2、汽車鹵鎢燈,汽車上已使用12~24V、8~60W單端鹵鎢燈,色溫為3000~3100K,壽命200h。其中前燈採用H4型12V60W/55W的雙燈絲燈泡,近光燈絲精確裝配在燈內的防眩鉬制反光罩內,射程遠、防眩效果好、定向性好;轉彎燈、剎車燈等採用12V、8~25W的燈泡。
3、紅外、紫外輻照鹵鎢燈,色溫2500K以下的鹵鎢燈有豐富的紅外輻射,熱效率高、體積小,廣泛用於加熱照乾燥設備和複印機上。這類燈多數是雙端管形。複印機燈泡的燈絲分段繞制,保證熱輻射均勻。色溫高於3000K的鹵鎢燈有一定量的長波紫外輻射(約佔總輻射量的0.1%),已開始用於牙科固化粉的固化工藝上。
4、攝影鹵鎢燈,功率200~20000W、色溫3200±50K、發光效率27~36lm/W、壽命15~300h,電壓分為12~36V、110V和220V3種。12~36V的攝影鹵鎢燈為低壓單端圓柱形,功率200~400W;110V和220V的為雙端管形,功率500~2000W,更大功率的,燈絲由幾段單螺旋絲排成均勻的發光面。攝影鹵鎢燈色溫穩定、光衰小,
鹵鎢燈
鹵鎢燈
已在舞台影視和新聞攝影照明中取代了普通鎢絲白熾燈。
5、儀器鹵鎢燈,功率2~400W、色溫3000~3200K、電壓3~36V、壽命50~200h。廣泛用於現代顯微鏡、投影儀、幻燈以及醫療儀器等光學儀器上。
6、冷反射儀器鹵鎢燈,它是與橢球面介質膜反光鏡經預聚焦組合成一體化的燈泡。功率50~250W、色溫3200~3600K,光束溫度低、光利用率高,反光鏡最大直徑50cm,電壓8~110V。廣泛用於輕便型電影機、幻燈機、醫用和工業用內窺鏡、牙科手術著色固化、彩色照片擴印儀等光學儀器上。

特點


鹵素燈一直以來都與時代同步。它們發出的光線強而“冷”,也就是說鹵素燈所發出的光強度遠遠高出白熾燈,
可使物體的顏色更光彩奪目。鹵素燈尤其吸引人的地方是它能使物體的表面色澤更鮮艷,並能帶出迷人的閃爍效果。由於燈的體積非常小巧玲瓏且品種規格齊全,有從窄到寬多種角度以供選擇,給專業燈光設計提供很大的的創意空間。就經濟角度來說,鹵素燈特別“明亮”。例如,白熾燈需要消耗75W的電能才能達到960流明的光通量,而鹵素燈僅需要約50W。

案例


金屬鹵素燈(高強紫外鹵素燈)通常又叫鐵燈,一般的水銀UV燈的最高波峰為365nm,並不大適合於一些需要380nm、403nm新油墨及特殊應用工藝。這些新的最高波峰(380hm、403nm)可以由金屬鹵素燈產生,金屬鹵素燈及在含有水銀及氬的水銀UV燈的基礎上添加鐵摻合、鉀摻合或其它稀土金屬原素摻合。鐵摻合鹵素燈特別增強了380hm作為最高波峰。鉀摻合鹵素燈特別增強了403nm及417nm的波峰。主要適用於UV油墨、UV油漆的固化,干膜、濕膜,綠色阻焊的曝光。在網印和固化中帶顏色,特別是塗層較厚的產品和白色、黑色的乾燥有突出的效果。

應用


鹵鎢燈產品使用於哪些地方?
宜用在照度要求較高、顯色性較好或要求調光的場所,如體育館、大會堂、宴會廳等。其色溫尤其適用於彩色電視的演播室照明。由於它的工作溫度較高,不適於多塵、易燃、爆炸危險、腐蝕性環境場所,以及有振動的場所等。石英聚光鹵鎢燈用於拍攝電影、電視及舞台照明的聚光燈具或回光燈具中。
照明開閉頻繁,需要迅速點亮,需要調光或需要避免對測試設備產生高頻干擾的地方和屏蔽室等,宜採用鹵鎢燈。
需要正確識別色彩,照度要求較高或進行長時間緊張視力工作的場所,宜採用鹵鎢燈。
鹵素燈-鹵素燈優勢與劣勢 鹵素燈具有體積小、發光效率高(達17-33 lm/W)、色溫穩定(可選取2500K-3500K)、光衰小(5%以下)、壽命長(可達3000小時至5000小時)等特點,這些特點顯示出它有取代普通白熾燈的趨勢。但石英玻璃昂貴,鹵素燈的價格當然要比白熾燈高。同白熾燈一樣,鹵鎢燈按用途、結構和外形也可分成許多類別。

製備


鎢絲的再結晶組織能形成良好的燕尾搭接結構,長寬比大於12,在高溫燃點狀態下高溫強度高,高溫抗下垂性能及抗變形性能好;在非燃點即常溫狀態下的常溫強度也高、延性好,延長了鹵鎢燈的使用壽命;提高了鹵鎢燈用鎢絲的高溫抗下垂性能和改善了制燈過程中的繞制性能。以細化和均勻彌散鎢絲鉀泡為關鍵技術,將A3型仲鎢酸銨作為原料,鎢粉配製方案新增C型鎢粉和有別於現行鎢粉製備工藝,依鉀泡的高度彌散和均勻化來設計垂熔燒結、鎢棒中高溫退火,採用剛玉管爐進行鎢棒的第一次再結晶退火等創新生產工藝。

影響因素


石英玻璃和紫外線
由於鹵素燈泡需要工作在更高的溫度下,普通玻璃外殼在此溫度下會熔化併產生流動,由於具有極低的熱膨脹係數,所以熔凝石英玻璃(英文:Fusedquartz)代替普通玻璃應用在了鹵素燈泡中,由於普通玻璃可以隔斷紫外光,但石英玻璃不能,所以鹵素燈泡會發射出具有紫外光波段的不可見光。事物的兩面性在這裡得到了充分的體現:一方面要對燈泡增加防護措施以減少紫外線的輻射,另一方面,我們也利用紫外燈來治療某些皮膚疾病或在室內就可得到在陽光下暴晒才能得到的古銅色皮膚。基於石英玻璃的特性,如果玻璃管壁上沾染了油污(例如用手觸摸燈泡的玻璃殼),將導致上述再生循環過程不能良好完成,從而大大影響燈泡的壽命,需要用酒精進行清除。

技術術語


燈軸線
通過光源幾何中心的軸線。
初始光電參數
指燈泡在老煉結束時所測量的光學和電學的數值,主要是色溫,光通量和功率。
光中心高度
指燈絲的有效幾何尺寸中心線至燈頭底部觸點間的距離。
柱形鹵鎢燈泡
單端引出的圓柱形鹵鎢燈泡。
冷反射定向照明
照明鹵鎢燈與多平面介質膜反光鏡組合成的鹵鎢燈稱為冷反射定向照明鹵鎢燈,其中加透鏡的稱為封閉式冷反射定向照明鹵鎢燈。

使用注意事項


(1)安裝鹵素燈泡時,請將電源關掉,並利用塑料套保護燈泡玻璃殼清潔,不要用手觸摸,如不慎觸摸,請用酒精擦拭乾凈;
(2)鹵素燈泡使用耐高溫的石英玻璃製成,如沾到手或油污,將使石英玻璃失去光澤,變成白濁色而減低亮度,縮短壽命,甚至玻璃殼破裂;
(3)鹵素燈泡點燈時,封口處的溫度不可超過350度,否則會縮短鹵素燈泡的壽命,故鹵素燈具通風散熱必須良好;
(4)鹵素燈泡點燈時,應避免冷氣直接吹向燈泡;
(5)鹵素燈泡點燈中,應避免受到衝擊或震動;
(6)鹵素燈泡點燈中或剛熄燈后,因燈泡溫度仍然很高,絕對不可用手去觸摸。

區別


1879年,愛迪生髮明第一盞白熾燈(碳絲白熾燈),開始了人類第一次照明光源技術革命。白熾燈使用壽命短,鹵素燈光效低,但顯色度高。第二代照明光源是鹵素燈,所發出的光強度遠遠高出白熾燈,而能耗約降低三分之一。
金鹵燈因燈泡中填充了金屬鹵化物而得名,基本構造與發光原理大致與熒光燈管相似,不同之處在於弧光放電點燈,產生高熱,金屬鹵化物升華成為蒸氣,直接發出可見光,節能80%至90%,屬第三代照明光源。
金鹵燈是繼白熾燈、鹵素燈之後當今世界崛起的第三代綠色照明光源,以光效高、顯色性好、使用壽命長等優勢,不僅成為高檔轎車、背投電視等光源的首選,還可廣泛應用于軍事、探險、水下作業、野外搜救等領域。與普通白熾燈相比,金鹵燈節能效果驚人,市場空間巨大。金鹵燈在歐美髮達國家發展勢頭迅猛,已有近40%的普及率。但我國曾有80億支燈泡產量中,金鹵燈比例不到2%。由於功率越小,技術要求越高,國內50W以下的金鹵燈生產尚屬空白。
碘鎢燈就是鹵鎢燈,但是鹵鎢燈不一定是碘鎢燈。
鹵鎢燈
鹵鎢燈
1、白熾燈,又稱鎢絲燈、燈泡
白熾燈是將燈絲通電加熱到白熾狀態而發光的電光源,俗稱電燈泡。為提高白熾燈的發光效率,目前白熾燈的燈絲大都做成雙螺旋型並充有氬氮混合氣,大功率的白熾燈還充有氪氣、氙氣等惰性氣體,以進一步提高白熾燈的發光效率或延長白熾燈的壽命。
白熾燈按用途可分為普通照明燈泡和專用照明燈泡。普通照明燈泡按其結構和外形又可分為無色(透明)燈泡、白色燈泡、乳白色燈泡、磨砂燈泡、彩色燈泡、單螺旋燈泡、雙螺旋燈泡、球形燈泡、蘑菇形燈泡、搖曵形燈泡、反射型燈泡、螺口燈泡(燈頭型號為E14、E27)、卡口(插口)燈泡(燈頭型號為B14、B22)等等。專用照明燈泡有裝飾燈泡、局部照明燈泡、道路機車燈泡、軍用燈泡、照相攝相燈泡、紅外線燈泡、無影燈泡、儀器燈泡、水下燈泡、指示燈泡、礦用燈泡、船用燈泡、飛機用燈泡、聚光燈泡、放映燈泡、勵光燈泡、印刷燈泡、防爆燈泡、小型燈泡、超小型燈泡(微型燈泡、米泡)等等。光電參數和外形尺寸極其繁多。
白熾燈的發光效率及其他光點參數遠比節能燈、鹵鎢燈等新光源差,已逐步被節能燈、鹵鎢燈等新光源取代,但其價格便宜,目前在一些特殊應用場合和落後地區還有一定市場。
2、鹵素燈
鹵鎢燈
鹵鎢燈
充有溴碘等鹵族元素或鹵化物的鎢燈稱為鹵素燈或鹵鎢燈。它是新一代白熾燈。為提高白熾燈的發光效率,必須提高鎢絲的溫度,但相應會造成鎢的蒸發,使玻殼發黑。在白熾燈中充入鹵族元素或鹵化物,利用鹵鎢循環的原理可以消除白熾燈的玻殼發黑現象。這就是鹵素燈的來由。但為確保鹵鎢循環的正常進行,必須大大縮小玻殼尺寸,以提高玻殼溫度(一般要求碘鎢燈的玻殼溫度為250-600℃,溴鎢燈的玻殼溫度為200-1100℃),使燈內鹵化鎢處於氣態。因此,鹵素燈的玻殼必須使用耐高溫和機械強度高的石英玻璃。其結構有雙端直管形、單端圓柱形和反射形。由於使用石英玻璃作玻殼,鹵素燈又常稱石英燈。其中反射形鹵素燈因帶有反射杯,又常稱杯燈。鹵鎢燈功率有5W、10W、15W、20W、25W、30W、35W、40W、45W、50W、60W、70W、100W、150W、200W和250W等多種。工作電壓有6V、12V、24V、28V、110V和220V等多種。燈頭有螺口式(E10、E11、E14等)、插入式(GU5.3、GX5.3、GY6.35、GZ4和G8等)和直接引出式。其中杯燈還有帶前罩與不帶前罩之分。杯口直徑有25mm(MR8),35mm(MR11)和50mm(MR16)等幾種。反射角有8°、10°、12°、20°、24°、30°、36°、40°和60°等多種。
由於鹵素燈中鎢的蒸發受到有效的抑制,加之鹵鎢循環消除了玻殼發黑,鹵素燈燈絲的溫度就可大大提高(高達3000℃),使鹵素燈的發光效率遠比普通白熾燈高。例如,白熾燈需要消耗75W電能才能達到960流明的光通量,而鹵素燈僅需50W。鹵素燈尤其吸引人的地方是它的體積小巧玲瓏,品種規格多種多樣,尤其杯燈可把光線集中反射,相對於散射型光源而言,消耗同樣電功率,可獲得強得多的照度,因此,人們覺得鹵素燈“特別明亮”,能使物體的表面色澤更絢麗,光彩更奪目,甚至覺得有迷人的閃爍效果。杯燈的反射角度有從窄到寬多種角度可供選擇(越窄越覺明亮),也給專業燈光設計提供很大的創意空間。
鹵素燈具有體積小、發光效率高(達17-33lm/W)、色溫穩定(可選取2500K-3500K)、光衰小(5%以下)、壽命長(可達3000小時至5000小時)等特點,這些特點顯示出它有取代普通白熾燈的趨勢。但石英玻璃昂貴,鹵素燈的價格當然要比白熾燈高。
同白熾燈一樣,鹵鎢燈按用途、結構和外形也可分成許多類別。
3.熒光燈
熒光燈即低壓汞燈,它是利用低氣壓的汞蒸氣在放電過程中輻射紫外線,從而使熒光粉發出可見光的原理髮光,因此它屬於低氣壓弧光放電光源。熒光燈內裝有兩個燈絲。燈絲上塗有電子發射材料三元碳酸鹽(碳酸鋇、碳酸鍶和碳酸鈣),俗稱電子粉。在交流電壓作用下,燈絲交替地作為陰極和陽極。燈管內壁塗有熒光粉。管內充有400Pa-500Pa壓力的氬氣和少量的汞。通電后,液態汞蒸發成壓力為0.8Pa的汞蒸氣。在電場作用下,汞原子不斷從原始狀態被激發成激發態,繼而自發躍遷到基態,並輻射出波長253.7nm和185nm的紫外線(主峰值波長是253.7nm,約佔全部輻射能的70-80%;次峰值波長是185nm,約佔全部輻射能的10%),以釋放多餘的能量。熒光粉吸收紫外線的輻射能后發出可見光。熒光粉不同,發出的光線也不同,這就是熒光燈可做成白色和各種彩色的緣由。由於熒光燈所消耗的電能大部分用於產生紫外線,因此,熒光燈的發光效率遠比白熾燈和鹵鎢燈高,是目前最節能的電光源。

發展趨勢


1959年人們發現了鹵鎢循環原理后製造出鹵鎢燈,它給熱輻射光源注入了新的活力,這類燈體積小,光維持率達到95%以上,光效和壽命均明顯地優於白熾燈,人們已生產出可直接應用於電網電壓220V或110V的鹵鎢燈,其尺寸可小到Ø14×54mm,具有燈絲穩定性和抗震性都優異的特性,泡殼有透明和磨砂二種不同規格,內帶保險絲符合IEC A32—2標準,燈頭為G9型易於聯接,它的主要技術參數見表1所示。又推出多種節能鹵鎢燈新品種,如在石英泡殼上採用塗敷TiO2/SiO2紅外反射層技術(IRC)製成JD型和JDR型新穎鹵鎢燈,通過讓可見光透過,而將紅外線反射回燈絲的過程,使燈的光效有30%-45%的提高,壽命達3000h。由於鹵鎢燈的顯色性特別好,而且體積小易於裝飾,因此仍廣泛使用。
220V鹵鎢燈的技術參數
工作電壓(v)220220220220
功率(w)25406075
光通量(lm)2855109401225
壽命(h)1500150020002000
鹵鎢燈是處於發展中的新一代白熾燈。其發展趨勢:
①繼續發展節能型小功率產品,代替白熾燈全面進入室內照明。
②研究氟、氯化合物充填劑以及防腐工藝,提高發光效率和壽命,使氯、氟鎢燈得以實用。
③研究反射紅外線透射可見光塗層的節能型鹵鎢燈。
④逐步採用硬質玻璃燈殼。

類似詞條


燈光燈泡家用電器低壓納燈汞燈鎢絲