Галогенные лампы накаливания

Галогенные лампы накаливания по структуре и принципу действия срав­нимы с лампами накаливания. Но они содержат в газенаполнителе незначи­тельные добавки галогенов (бром, хлор, фтор, йод) или их комбинации. С помощью этих добавок возможно в определенном температурном интервале практически полностью устранить потемнение колбы (вызванное испарением атомов вольфрама) и обусловленное этим уменьшение светового потока. Поэтому размер колбы в галогенных лампах накаливания может быть силь­но уменьшен, вследствие чего с одной стороны можно повысить давление в газенаполнителе, и, с другой стороны, становится возможным применение до­рогих инертных газов (криптон и ксенон) в качестве газовнаполнителей.

Современные галогенные лампы имеют ряд существенных преимуществ:

• неизменно яркий свет в течение всего срока службы;

• красивый, сочный свет, обеспечивающий великолепную цветопередачу и возможность создания привлекательных световых эффектов;

• больше света при такой же мощности, благодаря более высокой световой отдаче, а, следовательно, и повышенная экономичность;

• увеличенный вдвое срок службы, по сравнению с лампами накаливания;

• уменьшенные размеры.

Существенные характеристики лампы накаливания  световая отдача и срок службы  в основном определяются температурой спирали: чем выше температура спирали, тем выше световая отдача, но тем короче срок службы.

Сокращение срока службы является последствием быстро растущей при повышении температуры скорости испарения вольфрама, которая приводит с одной стороны, к потемнению колбы, а с другой  к перегоранию спирали.

Потемнение колбы можно эффективно предотвратить с помощью галоген­ной добавки к газунаполнителю, которая в процессе вольфрамогалогенного цикла не дает уже испаренному вольфраму осесть на стенках колбы. Испаренный из спирали в процессе работы лампы вольфрам попадает в результате диффузии или конвекции в температурную область (T₁ < 1400 К) вблизи стенки колбы, где образует стабильное вольфрамогалогенное со­единение. Вместе с тепловым потоком эти соединения снова перемещаются в зону горячей спирали (Т₂ > 1400 К) и там снова распадаются.

Часть вольфрама снова восстанавливается на спирали, но уже на новом месте. Нормальный вольфрамогалогенный цикл приводит т.о. лишь к предот­вращению потемнения колбы, но не к увеличению срока службы, который закончится в результате разрыва спирали на возникших «горячих ячейках».

 

  Вольфрамо-галогенный цикл

Галогенные лампы накаливания нового поколения, с отражающим инф­ракрасное излучение покрытием ламповой колбы, характеризуются значи­тельным повышением световой отдачи. Это обусловлено следующим физическим процессом. Часть энергии, ко­торая в обычных галогенных лампах накаливания преобразовывается в неви­димое инфракрасное излучение (более 60% производительности излучения), в лампах с покрытием частично преобразовывается снова в свете. Это становится возможным благодаря структуре покрытия, которое пропускает только видимый свет, а инфракрасное излучение по возможности полностью воз­вращает на спираль, где оно частично поглощается. Это вызывает повыше­ние температуры спирали, вследствие чего подачу электроэнергии можно сократить. Световая отдача возрастает.

По конструктивным признакам галогенные лампы накаливания делятся на две группы: с длинным спиральным телом накала при соотношении длины ламп к диаметру более 10  линейные или трубчатые лампы; с компактным телом накала при отношении длины тела накала к диаметру не менее 8  эти галогенные лампы накаливания подразделяются в свою очередь на мощные и малогабаритные, в которых электроды размещены обычно с одной стороны.

Лампы для светильников общего освещения и прожекторов выпускаются преимущественно на напряжение 220 В мощностью от 1 до 20 кВт; световая отдача - 22...26 лм/Вт, срок службы - 2000 ч, лампы трубчатые, положение горения - горизонтальное.