光源原理和设计卤钨灯.ppt

* * 光源原理与设计—卤钨灯 诸定昌 第三章 卤钨灯 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 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 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 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 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 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 3.2 卤钨循环剂 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 3.3卤钨灯的结构和制造 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 3.硬玻璃 Ws=10~15w/cm2 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 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 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 3.4卤钨灯的应用