光源原理和设计卤钨灯
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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
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
2020/4/13
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 2。高电压小功率卤钨灯 3。新的循环剂
3.硬玻璃 Ws=10~15w/cm2
2020/4/13
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。
2020/4/13
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。
碘钨 950K（677℃） T反 溴钨 1600K（1327℃）
氯钨 2200K（1927℃）
2020/4/13
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）
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
光源原理与设计—卤钨灯
诸定昌
3.2 卤钨循环剂
2020/4/13
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
2020/4/13
光源原理与设计—卤钨灯
诸定昌
谢 谢 观 看！
2020/4/13
五、红外反射膜
多层介质干涉膜
2020/4/13
光源原理与设计—卤钨灯
诸定昌
3.4卤钨灯的应用
2020/4/13
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
2020/4/13
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
2020/4/13
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。
2020/4/13
光源原理与设计—卤钨灯
诸定昌
3.3卤钨灯的结构和制造
2020/4/13
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/cm2
光源原理与设计—卤钨灯
诸定昌
第三章 卤钨灯
2020/4/13
光源原理与设计—卤钨灯
诸定昌
3.1卤钨循环原理
2020/4/13
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 →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
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
2020/4/13
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。
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。
Βιβλιοθήκη Baidu
2020/4/13
1nWX T Twf 1nWXn
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(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
例3.充Kr(Xe)的溴钨灯，燃点位置任意。
2020/4/13
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
2020/4/13
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 2。高电压小功率卤钨灯 3。新的循环剂
3.硬玻璃 Ws=10~15w/cm2
2020/4/13
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。
2020/4/13
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。
碘钨 950K（677℃） T反 溴钨 1600K（1327℃）
氯钨 2200K（1927℃）
2020/4/13
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）
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
光源原理与设计—卤钨灯
诸定昌
3.2 卤钨循环剂
2020/4/13
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
2020/4/13
光源原理与设计—卤钨灯
诸定昌
谢 谢 观 看！
2020/4/13
五、红外反射膜
多层介质干涉膜
2020/4/13
光源原理与设计—卤钨灯
诸定昌
3.4卤钨灯的应用
2020/4/13
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
2020/4/13
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
2020/4/13
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。
2020/4/13
光源原理与设计—卤钨灯
诸定昌
3.3卤钨灯的结构和制造
2020/4/13
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/cm2
光源原理与设计—卤钨灯
诸定昌
第三章 卤钨灯
2020/4/13
光源原理与设计—卤钨灯
诸定昌
3.1卤钨循环原理
2020/4/13
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 →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
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
2020/4/13
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。
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。
Βιβλιοθήκη Baidu
2020/4/13
1nWX T Twf 1nWXn
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(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