第三章卤钨灯课件

光源原理与设计—卤钨灯诸定昌3.1卤钨循环原理光源原理与设计—卤钨灯诸定昌3.1卤钨循环原理1光源原理与设计—卤钨灯诸定昌一、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→WXn2.在灯丝温度区域分解WXn→W+nX二、卤钨循环的定义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。

光源原理与设计—卤钨灯诸定昌一、卤钨循环的要求1.蒸发的钨在2光源原理与设计—卤钨灯诸定昌三、卤钨循环的温度条件化学反应平衡常数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左右速率相同光源原理与设计—卤钨灯诸定昌三、卤钨循环的温度条件化学反应平3光源原理与设计—卤钨灯诸定昌1．反转温度（T反）的定义Kp（T）=1对应的温度，称为反转温度。T反

碘钨950K（677℃）溴钨1600K（1327℃）氯钨2200K（1927℃）光源原理与设计—卤钨灯诸定昌1．反转温度（T反）的定义Kp（4光源原理与设计—卤钨灯诸定昌2.温度条件1）Tf＞T反,分解2）Tw＜T反,合成3）Tw＞T升（卤化物）表面温度Tw碘钨灯≥250℃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。光源原理与设计—卤钨灯诸定昌2.温度条件1）Tf＞T反,分解5光源原理与设计—卤钨灯诸定昌3.2卤钨循环剂光源原理与设计—卤钨灯诸定昌3.2卤钨循环剂6光源原理与设计—卤钨灯诸定昌碘溴但对灯丝丝脚、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

光源原理与设计—卤钨灯诸定昌碘溴但对灯丝丝脚7光源原理与设计—卤钨灯诸定昌3.3卤钨灯的结构和制造光源原理与设计—卤钨灯诸定昌3.3卤钨灯的结构和制造8光源原理与设计—卤钨灯诸定昌一、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/cm23.硬玻璃Ws=10~15w/cm2光源原理与设计—卤钨灯诸定昌一、外壳材料的几何尺寸1.石英9光源原理与设计—卤钨灯诸定昌二、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。光源原理与设计—卤钨灯诸定昌二、灯丝与外壳的气密封接1.利用10光源原理与设计—卤钨灯诸定昌三、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→防下垂光源原理与设计—卤钨灯诸定昌三、灯丝1.采用螺旋型灯丝单、11光源原理与设计—卤钨灯诸定昌四、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。五、红外反射膜多层介质干涉膜光源原理与设计—卤钨灯诸定昌四、最佳充气压综合考虑寿命和光效12光源原理与设计—卤钨灯诸定昌3.4卤钨灯的应用光源原理与设计—卤钨灯诸定昌3.4卤钨灯的应用13光源原理与设计—卤钨灯诸定昌一、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光源原理与设计—卤钨灯诸定昌一、卤钨灯的光效和寿命1.光效14光源原理与设计—卤钨灯诸定昌2．寿命1）支架的腐蚀2）水蒸气的腐蚀3）热点机制并没克服光源原理与设计—卤钨灯诸定昌2．寿命1）支架的腐蚀2）水蒸气15光源原理与设计—卤钨灯诸定昌二、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。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。光源原理与设计—卤钨灯诸定昌二、卤钨灯的燃点位置燃点位置与灯16光源原理与设计—卤钨灯诸定昌三、应用领域

1。泛光照明2。投光照明3。汽车卤钨灯4。复印机卤钨灯光源原理与设计—卤钨灯诸定昌三、应用领域1。泛光照明2。投17光源原理与设计—卤钨灯诸定昌四、发展方向1。新的外壳材料