卤钨灯的简单介绍(上)
文章出处:物理资源 发布时间:2005-04-05
热心的卤素加入了保卫钨丝的行列,它们不知疲倦地忙碌奔波,为改进白炽灯献身尽力。
到目前为止,在理论和实践上应用卤钨循环原理比较成功的是碘钨灯和溴钨灯。
最早问世的卤钨灯是用碘作循环剂的碘钨灯。这是因为在4 个卤族元素里,碘的性质最不活泼,不像其他几种卤素那样有强烈的腐蚀作用。
待灯泡里充进纯碘、玻壳壁的温度控制在250~1200℃之间,从灯丝上蒸发出来的钨就会在玻壳壁附近与碘化合成碘化钨。随着气体的对流,碘化钨将扩散到灯丝附近,由于这里的温度可以高到2000℃以上,不太稳定的碘化钨就会在这里分解成碘和钨,钨重新回到灯丝上继续工作,碘则再次向玻壳方向扩散去完成新的“搬运”钨的任务。
同普通白炽灯相比,碘钨灯大大减少了钨的蒸发量,延长了使用寿命,提高了工作温度和发光效率。普通白炽灯的平均使用寿命是1000 个小时,碘钨灯要比它长一半,发光效率提高30%。
从个子来看,碘钨灯显得特别小巧玲珑,同样一只500 瓦的灯泡,碘钨灯的体积只有白炽灯的1%。它的玻壳里除了有碘,还充进了惰性气体,又小又结实,充气压力高达1.5~10 个大气压。
根据用途的不同,碘钨灯可分好几种。
有的碘钨灯能发出大量看不见的红外线,热效率高,是加热干燥用的理想热源。
有的碘钨灯功率大,可辐射出大量的光能,用作大型车间、广场、体育场、机场、港口等处的照明很合适。
有的碘钨灯是新闻摄影、彩色照相制版,以及电影摄影、放映的光源,功率高、体积小、重量轻是它的主要优点。在一部分激光装置中,碘钨灯还可用做光泵。
碘钨灯的光效高、亮度大、结构紧凑,这些正是交通车辆照明求之不得的长处。现在火车特别是汽车上的聚光灯、雾灯、主前灯等,正在逐步改用碘钨灯。
最常见的碘钨灯,有着像钢笔一样的细长身材。灯的主体是一根直径10~12 毫米的石英管,软化点高达1700℃。灯丝上每隔一定距离用一个支撑圈托着灯丝,灯两端的长方形扁块是封接部分,用来保证既能导电,又不漏气。
碘钨灯也有不足之处。
碘蒸汽是紫红色的,它多少会对碘钨灯的亮度和发光效率产生一定的影响。碘钨灯工作时玻壳里有气体对流,个别地点的温度有可能下降到不足以维持碘钨循环反应进行的程度,结果使玻壳的局部发黑。还有,水平放置的管形碘钨灯必须用溴代替硫放得很平,倾斜度不得超过4 度,否则就会影响灯的寿命。溴钨灯可以在相当程度上克服这些缺点。
闪电的启示(上)