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1、光源原理与设计光源原理与设计卤钨灯卤钨灯诸定昌诸定昌3.1卤钨循环原理卤钨循环原理光源原理与设计光源原理与设计卤钨灯卤钨灯诸定昌诸定昌一、卤钨循环的要求一、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 WXnW+nX二、卤钨循环的定义二、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。 nWXnXWnTfTw11 光源原理与设计光源原理与设计卤钨灯卤钨灯诸定昌诸定昌三、卤钨循环的温度条件三、卤钨循环的温度条件化学反应平衡常数PxPTKpnWXn1)(Kp1（高温下）反应向左，有利于分解Kp1（低温下）反应向右，
2、有利于复合Kp=1 左右速率相同光源原理与设计光源原理与设计卤钨灯卤钨灯诸定昌诸定昌1反转温度（反转温度（T反反）的定义）的定义Kp（T）=1对应的温度，称为反转温度。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）光源原理与设计光源原理与设计卤钨灯卤钨灯诸定昌诸定昌2.温度条件温度条件1）TfT反,分解2）TwT反,合成3）TwT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。光源原理与设计光源原理与设计卤钨灯卤钨灯诸定昌诸定昌3.2 卤钨
3、循环剂卤钨循环剂光源原理与设计光源原理与设计卤钨灯卤钨灯诸定昌诸定昌碘碘 溴溴 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 光源原理与设计光源原理与设计卤钨灯卤钨灯诸定昌诸定昌3.3卤钨灯的结构和制造卤钨灯的结构和制造光源原理与设计光源原理与设计卤钨灯卤钨灯诸定昌诸定昌一、外壳材料的几何尺寸一、外壳材料的几何尺寸1.石英石英 红外灯：Ws=1520w/cm2 照明灯： Ws=2025w/cm2 高色温灯：Ws=2530w/cm2 2.高硅氧玻璃（拜科）高硅氧玻璃（拜科） Ws=2025w/cm2 3.
4、硬玻璃硬玻璃 Ws=1015w/cm2光源原理与设计光源原理与设计卤钨灯卤钨灯诸定昌诸定昌二、灯丝与外壳的气密封接二、灯丝与外壳的气密封接1.利用钼箔的延展性实现利用钼箔的延展性实现“非匹配非匹配”封接封接锲型 钼箔宽度2A/mm 钼箔长度79mm 钼杆直径 J=510A/mm2 2.钼杆与铝硅玻璃的匹配封接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。 光源原理与设计光源原理与设计卤钨灯卤钨灯诸定昌诸定昌三、灯丝三、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
5、光源原理与设计光源原理与设计卤钨灯卤钨灯诸定昌诸定昌四、最佳充气压四、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、红外反射膜五、红外反射膜多层介质干涉膜 光源原理与设计光源原理与设计卤钨灯卤钨灯诸定昌诸定昌3.4卤钨灯的应用卤钨灯的应用光源原理与设计光源原理与设计卤钨灯卤钨灯诸定昌诸定昌一、卤钨灯的光效和寿命一、卤钨灯的光效和寿命 1.光效光效卤钨灯 Tf=31003500K=2034lm/w 充气白炽灯 Tf=27003050K=1418lm/w 真空白炽灯 Tf=23002600K=810lm/w 光源原理与设计光源原理与设
6、计卤钨灯卤钨灯诸定昌诸定昌2寿命寿命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光源原理与设计卤钨灯卤钨灯诸定昌诸定昌二、卤钨灯的燃点位置二、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。光源原理与设计光源原理与设计卤钨灯卤钨灯诸定昌诸定昌三、应用领域三、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光源原理与设计卤钨灯卤钨灯诸定昌诸定昌四、发展方向四、发展方向1。新的外壳材料2。高电压小功率卤钨灯3。新的循环剂光源原理与设计光源原理与设计卤钨灯卤钨灯诸定昌诸定昌谢 谢 观 看！