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碘鎢燈 |
碘鎢燈是一種燈,碘鎢燈具有亮度高,壽命長的特點。普通碘鎢燈常作為電影攝影、舞台、工廠、建築物、廣場等照明光源。同普通白熾燈相比,碘鎢燈大大減少了鎢的蒸發量,延長了使用壽命,提高了工作溫度和發光效率。
簡介
碘鎢燈的原理類似於白熾燈,只是它裡面充入碘蒸氣,碘蒸氣有個性質,就是在低溫(相對的)與鎢化合,在高溫與其分解,這樣,就把位於燈管其他部分的,已經升華走的鎢化合掉,再在燈絲上分解,這樣就讓燈絲不會因為高溫而快速燒毀。在理論和實踐上應用鹵鎢循環原理比較成功的是碘鎢燈和溴鎢燈。最早問世的鹵鎢燈是用碘作循環劑的碘鎢燈。這是因為在4 個鹵族元素里,碘的性質最不活潑,不像其他幾種鹵素那樣有強烈的腐蝕作用。燈泡里充進純碘、玻殼壁的溫度控制在250~1200℃之間,從燈絲上蒸發出來的鎢就會在玻殼壁附近與碘化合成碘化鎢。隨着氣體的對流,碘化鎢將擴散到燈絲附近,由於這裡的溫度可以高到2000℃以上,不太穩定的碘化鎢就會在這裡分解成碘和鎢,鎢重新回到燈絲上繼續工作,碘則再次向玻殼方向擴散去完成新的「搬運」鎢的任務。普通白熾燈的平均使用壽命是1000 個小時,碘鎢燈要比它長一半,發光效率提高30%。從個子來看,碘鎢燈顯得特別小巧玲瓏,同樣一隻500 瓦的燈泡,碘鎢燈的體積只有白熾燈的1%。它的玻殼裡除了有碘,還充進了惰性氣體,又小又結實,充氣壓力高達1.5~10 個大氣壓。根據用途的不同,碘鎢燈可分幾種:有的碘鎢燈能發出大量看不見的紅外線,熱效率高,是加熱乾燥用的理想熱源。有的碘鎢燈功率大,可輻射出大量的光能,用作大型車間、廣場、體育場、機場、港口等處的照明很合適。有的碘鎢燈是新聞攝影、彩色照相製版,以及電影攝影、放映的光源,功率高、體積小、重量輕是它的主要優點。在一部分激光裝置中,碘鎢燈還可用做光泵。
評價
碘蒸汽是紫紅色的,它多少會對碘鎢燈的亮度和發光效率產生一定的影響。碘鎢燈工作時玻殼裡有氣體對流,個別地點的溫度有可能下降到不足以維持碘鎢循環反應進行的程度,結果使玻殼的局部發黑。還有,水平放置的管形碘鎢燈必須用溴代替硫放得很平,傾斜度不得超過4 度,否則就會影響燈的壽命。溴鎢燈可以在相當程度上克服這些缺點。溴鎢燈里的溴化氫可以在200~1100℃的玻殼壁溫下進行正常的溴鎢循環,所以可以用來製作大功率高光效的電光源。溴清潔玻殼壁的效果比碘好,玻殼發黑的問題基本得到解決。溴化氫是無色透明的氣體,不吸收可見光,比碘鎢燈的發光效率高。溴鎢燈里的氣體對流不影響燈的壽命,使用時也不像碘鎢燈那樣一定要水平放置。在不少崗位上,溴鎢燈已經取代了碘鎢燈溴鎢燈發光體的形狀多種多樣,有點狀、線狀,還有面狀點狀的溴鎢燈工作溫度和發光效率高,在光學儀器、電影放映、光刻等方面有廣泛應用。人們在研製熒光燈的同時,也沒有忘記對白熾燈的改進。1959年,一位名叫弗里德里奇的美國人發現,把碘充於白熾電燈中,升華並粘貼在燈壁上的鎢原子重新送回到鎢絲上,這不僅控制了燈絲的升華,而且可以大幅度提高燈絲溫度,發出與日光相似的光。這樣製成的燈叫作碘鎢燈。碘鎢燈具有亮度高、壽命長的特點,一隻1000瓦的碘鎢燈相當於5000瓦普通燈泡的亮度。隨着研究的深入,人們發現把鹵族元素的某些化合物充入白熾燈內能取得更好的效果,例如把溴化氫充入白熾燈中,製成的溴鎢燈比碘鎢燈還要好,這樣就產生了各種各樣的鹵鎢燈。鹵鎢燈適用於車間、劇院、舞台、攝影棚等場合。我們看到電視台記者拍攝電視新聞時,手裡舉着一個很亮的光源,那就是鹵鎢燈。它的缺點是輻射出來的熱量很大,有時甚至可用它來烘烤物體。[1]