光源原理和设计卤钨灯
卤钨灯的作业原理及和卤素灯的差异
卤钨灯的作业原理及和卤素灯的差异卤钨灯的简介卤钨灯是灯具国际第三代鼓起的新式商品。
卤钨灯（halogenlamp）是填充气体内富富含些卤族元素或卤化物的充气白炽灯。
在通常白炽灯中，灯丝的高温构成钨的蒸腾，蒸腾的钨沉积在玻壳上，发作灯泡玻壳发黑的景象。
1959年时，发了解卤钨灯，运用卤钨循环的原理消除了这一发黑的景象。
卤钨灯的工作原理：卤钨循环的进程是这么的：在恰当的温度条件下，从灯丝蒸宣告来的钨在泡壁区域内与卤素物质反响，构成挥发性的卤钨化合物。
因为泡壁温度满意高（250℃），卤钨化合物呈气态，当卤钨化合物涣散到较热的灯丝周围区域时又分解为卤素和钨。
开释出来的钨有些回到灯丝上，而卤素持续参与循环进程。
悉数白炽灯的发光原理都是运用物体受热发光原理和热辐射原理而完毕的，最简略的白炽灯便是给灯丝导通满意的电流，灯丝发热至白炽状况，就会宣告亮光，但这种白炽灯的寿数会恰当恰当的短。
咱们见到的白炽灯之所以选用了以下各种技能，其意图都在于使得白炽灯具有更长的寿数和运用起来愈加便当：真空玻璃管（削减灯丝氧化程度）、灯脚（便于你将灯泡插在灯座上）、填充惰性气体（削减灯丝在高温下的氧化程度）等等。
卤钨灯和卤素灯的差异卤素灯自觉明以来，一贯深受花费者和公司的喜爱。
它们宣告的光线强而冷，也便是说卤素灯所宣告的光强度远远高出白炽灯，可使物体的色彩更荣耀耀眼。
卤素灯分外招引人的本地是它能使物体的外表色泽更艳丽，并能带出诱人的闪耀作用。
因为灯的体积十分细巧小巧且种类规范完全，有从窄到宽多种视点以供挑选，给专业灯火计划供应很大的的构思空间。
就经济视点来说，卤素灯分外亮堂。
例如，白炽灯需求耗费75W的电能才干抵达960流明的光通量，而卤素灯仅需求约50W。
1879年，爱迪生创造榜首盏白炽灯（碳丝白炽灯），开端了人类初度照明光源技能革新。
白炽灯运用寿数短，卤素灯火效低，但显色度高。
第二代照明光源是卤素灯，所宣告的光强度远远高出白炽灯，而能耗约下降三分之一。
卤钨灯概述
卤钨灯中文名称：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。
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。
汽车卤钨灯一、卤钨灯介绍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，安全性能灯优点。
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。
卤钨灯的生产工艺流程
卤钨灯的生产工艺流程卤钨灯是一种以钨螺丝作为光源的高压气体放电灯，广泛应用于舞台照明、影院、摄影、电视等领域。
它具有高亮度、高色温、长寿命等优点，成为了专业照明设备的主要选择。
下面将介绍卤钨灯的生产工艺流程。
1.原材料准备：卤钨灯的主要原材料包括钨丝、碱金属物质（如钠、铯等卤素化合物）、玻璃灯壳等。
这些物质需要经过严格的质量检查和筛选，确保满足生产要求。
2.钨丝制备：钨丝是卤钨灯的关键元件，它需要经过一系列加工步骤才能得到。
首先是钨棒的制备，将高纯度的钨粉末在一定的温度下通过热等静压或热等通压得到钨棒。
然后将钨棒放在适当的环境中进行加热处理，使其变成柔软的钨线。
经过拉丝机拉丝后，钨线的直径和长度可以根据需要进行调整。
3.灯泡制备：将产生特定玻璃灯壳的原材料（如硼酸玻璃）制备成灯泡形状。
这一步需要根据厂家的要求使用特定的玻璃成分和生产工艺。
4.灯泡内层制备：将钠、铯等卤素化合物喷涂在灯泡内壁上。
这一步骤的目的是增加灯泡内部的反射率和照明效果，并提高灯丝的寿命。
5.灯丝装配：将制备好的钨丝装配到灯泡内。
这需要采用特殊的夹具和技术，确保钨丝可以稳定固定在灯泡内。
6.真空充氩：将装配好的灯泡放入真空炉中，通过抽气和充氩的过程达到高真空状态。
这是为了保护钨丝不氧化，同时去除灯泡内的残留气体，以减少灯泡内部压力和热传导。
7.输送灌装：将制备好的灯泡输送到灌装装置中，利用特殊的工艺将惰性气体（如氩气、氙气等）和少量卤素化合物注入到灯泡内。
8.密封灌装：将输送到灌装装置中的灯泡进行密封，并进行漏气测试，确保灯泡内部不漏气。
9.电性能测试：将密封好的灯泡进行电性能测试，包括电压、电流、亮度等参数的测量。
通过这些测试可以评估灯泡的性能是否达到要求。
10.包装：电性能测试合格的灯泡进行包装，包括塑料袋、纸箱等，以保护灯泡免受外界环境的影响。
以上就是卤钨灯的生产工艺流程。
这些步骤需要高度的专业知识和技术，并且需要严格的质量控制，以确保卤钨灯的质量和性能符合要求。
低压卤钨灯研究报告
低压卤钨灯研究报告1. 背景低压卤钨灯是一种使用卤素元素增加灯丝工作温度，提高灯泡发光效率的灯具。
它在照明、汽车大灯以及舞台灯光等领域得到广泛应用。
本报告旨在对低压卤钨灯进行研究，包括其结构、工作原理、优点与缺点以及应用领域等方面的内容。
2. 分析2.1 结构低压卤钨灯主要由灯泡、灯丝、卤素气体以及电路等组成。
•灯泡：由玻璃制成，具有良好的透光性，并起到保护灯丝的作用。
•灯丝：是低压卤钨灯的关键组件，由钨丝制成，具有较高的熔点和耐高温的特性。
•卤素气体：常用的卤素气体包括溴、碘等，它们可以与断丝蒸发的钨重新结合，从而延长灯丝的使用寿命。
•电路：用于给灯泡供电，控制灯丝的工作状态。
2.2 工作原理低压卤钨灯的工作原理基于灯丝的热辐射。
当灯丝通电后，由于阻值较大，导致灯丝发热。
卤素气体与断丝蒸发的钨发生化学反应，使得蒸发的钨重新沉积在断丝上，从而延长了灯丝的使用寿命。
2.3 优点与缺点低压卤钨灯具有以下优点：•高亮度：由于灯丝的工作温度较高，低压卤钨灯具有较高的亮度，适用于需要较高照明要求的场合。
•色温可调：通过改变卤素气体的组成和压力，可以调节灯光的色温，满足不同场合的需求。
•灯丝寿命长：由于使用卤素气体的化学反应，低压卤钨灯的灯丝寿命明显延长。
然而，低压卤钨灯也存在一些缺点：•能耗较高：由于灯丝的高温工作，低压卤钨灯的能耗相对较高，需要消耗较多的电力。
•使用环境限制：由于灯丝温度较高，低压卤钨灯不适合在一些热敏感的环境中使用。
2.4 应用领域低压卤钨灯在各个领域都有广泛的应用，包括但不限于：•室内照明：由于其高亮度和可调的色温特性，低压卤钨灯常用于商业建筑、办公室等地的照明。
•汽车照明：低压卤钨灯可以作为汽车大灯的光源，使得驾驶人在夜间驾驶时有更好的能见度。
•舞台灯光：低压卤钨灯的高亮度和可调的色温使其成为舞台上常用的照明灯光。
3. 结果通过对低压卤钨灯的研究，我们了解到了其结构、工作原理、优点与缺点以及应用领域等方面的内容。
卤钨灯的发光原理
卤钨灯的发光原理卤钨灯是一种常见的光源，它发光的原理主要是通过电阻发热和电子激发发光两个过程来实现的。
下面将详细介绍卤钨灯的发光原理：1. 电阻发热过程：卤钨灯的内部结构包括外壳、玻璃灯壳、电极、钨丝和填充气体。
当电流通过电极流过钨丝时，电阻会产生较大的热量，使得钨丝温度急剧升高。
钨丝的温度一般可以达到3000摄氏度以上，这就会导致钨丝发出炽热的白炽光。
2. 电子激发发光过程：卤钨灯内部填充着惰性气体（如氩气、氖气等）和一定量的卤素元素（如碘、溴等）。
当钨丝发出光线后，氙气处于充气状态，这时的氙气原子会受到钨丝发出的紫外光的激发，从而电子跃迁，释放出能量。
激发的氙原子会释放出红、绿、蓝三种颜色的光，其中绝大部分是以氙原子的黄橙光为主。
卤素元素（如碘、溴等）在发光的过程中扮演着非常重要的角色。
当钨丝发出光线后，与其相邻的卤素分子会受到紫外光的激发，使得卤素分子内的离子和分子发生跃迁。
在这个过程中，卤素分子会释放出能量，产生明亮的白炽光。
总的来说，卤钨灯的发光原理是利用钨丝的电阻发热和氙原子的激发发光两个过程相互作用，共同实现了炽热的白炽光和明亮的黄橙光。
卤钨灯具有发光效率高、色温高、光色艳丽等优点，因此在舞台照明、影视摄影、户外广告等领域被广泛应用。
同时，卤钨灯也有一定的缺点，比如能耗较大、使用寿命较短等，因此在节能环保方面仍有待改进。
总的来说，卤钨灯的发光原理是一种电阻发热和电子激发发光相结合的物理过程，通过这两个过程的相互作用，实现了白炽光和黄橙光的发射。
这种原理赋予了卤钨灯独特的优势，在一定范围内得到了广泛的应用。
随着科技的不断发展，相信卤钨灯会不断改进和完善，以适应更广泛的使用需求。
卤钨灯工作原理
卤钨灯工作原理
卤钨灯的工作原理
卤钨灯(halogen lamp)是一种高效、高可靠性的室内照明电源设备，它是一种强大的可见光源，最常用于室内照明，是家庭装饰、公共建筑或商业空间的常见选择。
卤钨灯是一种半导体照明装置，由钨丝或灯泡内的灯丝发出可见的光，利用半导体电路原理，通过电流电压的控制，可以调节卤钨灯的亮度和色温。
卤钨灯的工作原理主要可分为以下几个部分：
1. 电源：卤钨灯需要通过电源闭合来供电，控制发光二极管的工作电压，进而生成可见光，即供给灯丝电流。
2. 灯丝：用于发射可见光的灯丝是卤钨灯的主要组件，它一般由一支钨丝或其它类型的金属丝编织而成，当流过电流时，会产生可见的光，从而产生发光效果。
3. 卤素气体：用于改善灯丝效率和寿命的卤素气体，它们会在灯丝发射的可见光的照射下，被吸收，并转换成另一种波长的光，最后发出红外线，用于重新给灯丝供能，提高灯丝的效率及其寿命。
4. 棉布：在卤钨灯空腔内部，覆盖有一层棉布，这是为了减少灯丝和支撑环的磨损，从而延长灯丝的寿命。
5. 球泡：卤钨灯的球泡由碳酸钙系列物质和金属热敏材料组成，当电流流过灯丝时，球泡会聚焦灯丝的热量，从而改善灯的散热效果。
6. 防火板：防火板是用于固定灯丝及空腔内部的零件，它们由耐高温的玻璃制成，可以抵御灯丝产生的高温。
卤钨灯工作原理
卤钨灯工作原理一、概述卤钨灯是一种常见的高亮度、高色温的灯泡，广泛应用于舞台照明、摄影、电影放映等领域。
它的工作原理是通过电流通入灯丝，使其加热并发光。
本文将详细介绍卤钨灯的工作原理及其相关知识。
二、卤钨灯的结构卤钨灯由灯泡、灯丝、灯座和电源等组成。
灯泡是由透明的玻璃制成，内部充满了惰性气体和卤素元素，以及一定量的钨丝。
灯丝是由钨制成，位于灯泡的中心位置，起到加热和发光的作用。
灯座则提供了与电源的连接。
三、卤钨灯的工作过程卤钨灯的工作过程可以分为三个阶段：预热阶段、加热阶段和发光阶段。
1. 预热阶段当电流通入灯丝时，灯丝开始加热。
此时，灯丝的温度还不足以使其发光，但已经开始释放出部分热能。
2. 加热阶段随着电流的增加，灯丝的温度逐渐升高。
当温度达到一定程度时，灯丝开始发光，但颜色可能还不够纯净。
3. 发光阶段当灯丝的温度进一步升高时，它会发出强烈的白光。
此时，卤素元素开始与钨丝反应，生成卤化钨，这种化合物可以在高温下发光，使灯泡的光线更加明亮。
四、卤钨灯的特点卤钨灯具有以下几个特点：1. 高亮度卤钨灯的灯丝温度非常高，可以达到3000℃以上，因此发光效果非常明亮。
2. 高色温卤钨灯的色温通常在3000K到6000K之间，色温越高，光线越接近蓝光，使得物体的颜色更加鲜艳。
3. 长寿命卤钨灯的寿命相对较长，通常可以达到1000小时以上，比普通灯泡更加耐用。
4. 能耗较高由于卤钨灯需要较高的工作温度，因此其能耗较高，相比LED等新型灯泡，能效较低。
五、应用领域卤钨灯由于其高亮度和高色温的特点，被广泛应用于以下领域：1. 舞台照明卤钨灯可以提供明亮、鲜艳的光线，适合用于舞台照明，使演员和舞台效果更加突出。
2. 摄影卤钨灯的高亮度和高色温使其成为摄影师常用的照明工具，可以拍摄出高质量的照片。
3. 电影放映卤钨灯在电影放映中也有广泛应用，可以提供清晰明亮的画面，使观众获得更好的观影体验。
六、总结卤钨灯通过电流通入灯丝，使其加热并发光。
卤钨灯不同色温发光曲线
卤钨灯不同色温发光曲线
卤钨灯的发光曲线是根据其不同色温来的。
色温是指光源发出的光线的颜色，常用单位是开尔文（K）。
以下是一些常见色温下卤钨灯的发光曲线：
1. 2700K：这是一种暖白色光，类似于传统的白炽灯。
在这种色温下，卤钨灯的发光曲线会有一个较高的亮度峰值，而其他波长的光线较少。
2. 3000K：这是一种暖白色光，适用于更温馨的环境。
在这种色温下，卤钨灯的发光曲线也会有一个较高的亮度峰值，但不如2700K那么明显。
3. 4000K：这是一种中性白色光，适用于一般照明需求。
在这种色温下，卤钨灯的发光曲线会比前两种色温更平坦，各个波长的光线相对均匀。
4. 6000K：这是一种冷白色光，适用于需要较高亮度和清晰度的场景。
在这种色温下，卤钨灯的发光曲线会有一个较高的亮度峰值，但蓝色波长的光线会更多。
需要注意的是，不同厂家的卤钨灯可能会有不同的发光曲线，这里只是一般情况下的表现。
另外，由于卤钨灯的维持电压和热度等因素的影响，实际的发光曲线可能会略有变化。
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光源原理与设计—卤钨灯
诸定昌
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2020/4/13
3.硬玻璃 Ws=10~15w/cm2
2020/4/13
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诸定昌
二、灯丝与外壳的气密封接
1.利用钼箔的延展性实现“非匹配”封接 锲型 钼箔宽度2A/mm 钼箔长度7~9mm 钼杆直径 J=5~10A/mm2
2.钼杆与铝硅玻璃的匹配封接 封接可靠，故充气压可以提高，抑制钨 蒸发，进一步提高光效、延长寿命。
卤素把灯丝上蒸发的钨原子不间断的搬回到灯 丝上面去的过程。
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1nWX T Twf 1nWXn
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三、卤钨循环的温度条件
化学反应平衡常数
Kp(T)
PW
1
Xn n
Px
Kp＜1（高温下）→反应向左，有利于分解 Kp＞1（低温下）→反应向右，有利于复合 Kp=1 左右速率相同
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第三章 卤钨灯
2020/4/13
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诸定昌
3.1卤钨循环原理
2020/4/13
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一、卤钨循环的要求
1.蒸发的钨在Tw（泡壁温度）下易形成易挥发的 化合物W+nX →WXn
2.在灯丝温度区域分解 WXn→W+nX
二、卤钨循环的定义
2020/4/13
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诸定昌
1．反转温度（T反）的定义
Kp（T）=1对应的温度，称为反转温度。
碘钨 950K（677℃） T反 溴钨 1600K（1327℃）
氯钨 2200K（1927℃）
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2.温度条件
1）Tf＞T反,分解 2）Tw＜T反,合成 3）Tw＞T升（卤化物）
例2.充Kr(Xe)和碘的灯，燃点位置可放宽。
例3.充Kr(Xe)的溴钨灯，燃点位置任意。
2020/4/13
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三、应用领域
1。泛光照明 2。投光照明 3。汽车卤钨灯 4。复印机卤钨灯
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四、发展方向
1。新的外壳材料 2。高电压小功率卤钨灯 3。新的循环剂
五、红外反射膜
多层介质干涉膜
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3.4卤钨灯的应用
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一、卤钨灯的光效和寿命
1.光效
卤钨灯 Tf=3100~3500K→η=20~34lm/w
充气白炽灯 Tf=2700~3050K→η=14~18lm/w
真空白炽灯 Tf=2300~2600K→η=8~10lm/w
2020/4/13
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三、灯丝
1.采用螺旋型灯丝 单、双螺旋→线状光源 双、三螺旋→点状光源
2.细丝绕在粗丝上再绕螺旋 →Me相同下增加辐射面积
3.用支架支撑→防下垂
2020/4/13
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四、最佳充气压
综合考虑寿命和光效两方面 的要求，卤钨灯的充气压强 通常应选择得使气体稳定层 直径b略小于泡壳直径d。
2020/4/13
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2．寿命
1）支架的腐蚀
2）水蒸气的腐蚀 3）热点机制并没克服
2020/4/13
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二、卤钨灯的燃点位置
燃点位置与灯内所充循环剂的种类有关， 更与所充气体的种类有关。（考虑分子量 的问题） 例1．充1atmAr的管状碘钨灯只能水平燃点。
碘钨灯≥250℃ 表面温度Tw 溴钨灯≥200℃
氯钨灯≥180℃
为了使Tw达到要求，卤钨灯一般体积比白 炽灯小得多。使用石英或硬料玻璃。
2020/4/13
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3.2 卤钨循环剂
2020/4/13
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碘溴 但对灯丝丝脚、支架腐蚀很大
所以现在一般充： 溴化氢HBr 一溴甲烷 CH3Br 二溴甲烷 CH2Br2 溴仿 CHBr3 氯仿 CHCl3
2020/4/13
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3.3卤钨灯的结构和制造
2020/4/13
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诸定昌
一、外壳材料的几何尺寸
1.石英
红外灯：Ws=15~20w/cm2 照明灯： Ws=20~25w/cm2 高色温灯：Ws=25~30w/cm2
2.高硅氧玻璃（拜科） Ws=20~25w/cm2