鹵鎢循環(huán)

鏑燈是金屬鹵素燈的一種，所加入的金屬鹵化物為稀土金屬鏑，光色為6000K，顯色指數(shù)為85--90，光效為80流明/瓦，各種技術(shù)指標均稍高于鈉鉈銦燈，是首選取燈具之一。鹵化錫燈具有與太陽光相近似的光色，色溫為5000K，顯色指數(shù)為92-94(太陽光為100)，光效高(50-60流明/瓦)。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(fā)光效率，必須提高鎢絲的溫度，但相應(yīng)會造成鎢的蒸發(fā)，使玻殼發(fā)黑。在白熾燈中充入鹵族元素或鹵化物，利用鹵鎢循環(huán)的原理可以消除白熾燈的玻殼發(fā)黑現(xiàn)象。這就是鹵素燈的來由。但為確保鹵鎢循環(huán)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(nèi)鹵化鎢處于氣態(tài)。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(jié)構(gòu)有雙端直管形、單端圓柱形和反射形。由于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50 mm(MR16)等幾種。反射角有8°、10°、12°、20°、24°、30°、36°、40°和60°等多種。

由于鹵素燈中鎢的蒸發(fā)受到有效的抑制，加之鹵鎢循環(huán)消除了玻殼發(fā)黑，鹵素燈燈絲的溫度就可大大提高(高達3000℃)，使鹵素燈的發(fā)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(guī)格多種多樣，尤其杯燈可把光線集中反射，相對于散射型光源而言，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(yè)燈光設(shè)計提供很大的創(chuàng)意空間。

鹵鎢循環(huán)的過程是這樣的:在適當?shù)臏囟葪l件下，從燈絲蒸發(fā)出來的鎢在泡壁區(qū)域內(nèi)與鹵素物質(zhì)反應(yīng)，形成揮發(fā)性的鹵鎢化合物。由于泡壁溫度足夠高(250℃)，鹵鎢化合物呈氣態(tài)，當鹵鎢化合物擴散到較熱的燈絲周圍區(qū)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(xù)參與循環(huán)過程。

氟，氯，溴，碘各種鹵素都能產(chǎn)生鎢的再生循環(huán)。它們之間的主要區(qū)別是發(fā)生循環(huán)反應(yīng)所需的溫度以及與燈內(nèi)其他物質(zhì)發(fā)生作用的程度有所不同大量生產(chǎn)各種溴鎢燈和碘鎢燈，某些燈中還部分采用氯作為循環(huán)劑。

所有白熾燈的發(fā)光原理都是利用物體受熱發(fā)光原理和熱輻射原理而實現(xiàn)的，最簡單的白熾燈就是給燈絲導通足夠的電流，燈絲發(fā)熱至白熾狀態(tài)，就會發(fā)出光亮，但這種白熾燈的壽命會相當相當?shù)亩獭?/p>

我們見到的白熾燈之所以采用了以下各種技術(shù)，其目的都在于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(便于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于一點，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:當燈絲發(fā)熱時，鎢原子被蒸發(fā)后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℃并和鹵素原子結(jié)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(xù)移動，又重新回到被氧化的燈絲上，由于鹵化鎢是一種很不穩(wěn)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(fā)掉的部分。通過這種再生循環(huán)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)，同時由于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(fā)光效率。