Спектр галогенной лампы: Спектр галогенной лампы, галогеновый свет

Содержание

Лампы накаливания галогенные — Справочник химика 21

В качестве источников света в видимой области могут быть использованы лампы накаливания. Более удобными в видимой области являются галогенные лампы, спектр испускания которых сдвинут в коротковолновую область но сравнению с обычными лампами накаливания (рис. 5.12). [c.246]

Наибольшую мощность в зоне стимуляции обеспечивает нагрев оптическим излучением, генерируемым лампами различного типа и лазерами (рис. 1.1, а). Наиболее просто можно нагреть поверхность объекта контроля с помощью электрических ламп накаливания. Плотность нагрева может составлять до нескольких кВт/м в зоне диаметром до 1 м при произвольной длительности нагрева. Такие лампы являются гибким и практичным средством «мягкого» нагрева неметаллов. Для стимуляции металлов применяют галогенные и ксеноновые лампы, которые создают плотность мощности до 100 кВт/м в течение времени от нескольких миллисекунд до нескольких секунд. [c.20]

Весьма технологичными являются ИК-излучатели, которые подразделяют на 1) высокотемпературные, нагреваемые до 1500 °С (ИК-лампы накаливания, кварцевые галогенные лампы и т.п.) 2) низкотемпературные, нагреваемые до 450. .. [c.206]

Лампы накаливания можно разделить на три основные группы обычные лампы накаливания, галогенные и ленточные. [c.33]

С (кварцевые стеклянные, керамические, металлические и другие излучатели) 3) низкотемпературные, нагреваемые до 450 °С (стеклянные, керамические, металлические). Кварцевые галогенные лампы, мощность которых изменяется от 0,5 до 2,5 кВт, выпускают различной формы и размеров. На их основе разрабатывают достаточно мощные и гибкие нагреватели, пригодные для ТК разнообразных изделий, выполненных преимущественно, из неметаллов. Длительность нагрева в таких случаях не превышает десятков секунд. Сходные результаты, но при более длительном нагреве, достигают, используя стандартные лампы накаливания. Большое

[c.207]

Базовой моделью для СФД-В стал СФД-УФ. Дифракционная решетка 3600 шт/мм, которой бьш укомплектован СФД-УФ, бьша заменена на дифракционную решетку 1200 шт/мм, лампа ДЦС-30 -на галогенную лампу накаливания КГМ, фотоумножитель ФЭУ-71 - [c.122]

Предельная температура спиралей галогенных ламп накаливания составляет [c.386]

Мощным источником ИК-излучения в диапазоне длин волн 0,3. .. 3,0 мкм являются галогенные лампы накаливания. Индикатриса излучения ТИ близка к сферической, их яркость составляет от 10 до Ю кд/м . Недостаток ТИ — инерционность, изменение спектра излучения при колебаниях напряжения питания, высокая температура нити накала, достоинство — широкий спектральный диапазон, который легко перестраивается, надежность, большая световая мощность (до 10 лм). [c.489]

Источниками света в проекторах обычно служат галогенные лампы накаливания мощностью 100. .. 500 Вт, охлаждаемые с помощью воздушной вентиляции. Оптическая система, как правило, содержит теплофильтр для

[c.491]

При возбуждении фотохимических эффектов у двухатомных молекул за счет поглощения ими излучения представляют интерес в первую очередь такие длины волн, которые приводят к диссоциации молекул. Так, например, в случае галогенов имеется в виду использование излучения следующих длин волн для хлора—короче 4785 А, для брома—5107 А и для йода—4989 А. Все эти три длины волны расположены в сине-зеленой видимой части спектра, так что любой источник света, у которого синяя и фиолетовая области обладают высокой интенсивностью, вызывает диссоциацию этих молекул. Например, рассеянного дневного света достаточно, чтобы возбудить некоторые из этих реакций, в частности произвести хлорирование. Однако если требуются большие скорости, то можно использовать прямой солнечный свет или излучение лампы накаливания.

[c.227]

Галогенные лампы накаливания наряду с вольфрамовой нитью содержат в колбе пары того или иного галогена (например, иода), который повышает температуру накала нити и практически исключает испарение. Они имеют более продолжительный срок службы (до 3000 ч) и более высокую светоотдачу (до 30 лм/Вт). [c.136]

Лампа накаливания с вольфрамовой нитью остается непревзойденным источником излучения в спектрофотометрии в видимой и ближних УФ- и ИК-областях (примерно от 320 нм до 3,5 мкм). Срок службы этих ламп при высокой температуре можно существенно увеличить введением в баллон небольшого количества паров иода. Такая лампа называется галоген-вольфрамо-вой (иногда йодно-кварцевой, так как баллон изготовляют часто из кварца, а не из стекла, что позволяет работать при более высокой температуре). Иод реагирует с испарившимися или распыленными атомами вольфрама с образованием летучего соединения, которое при соприкосновении с раскаленной нитью подвергается пиролизу, но при этом атомы металла осаждаются на нити, а не на холодных стенках баллона.

[c.68]

Повышенным сроком службы и большей силой излучения обладают галогенные лампы накаливания [5], в баллоны которых вводится галоген (обычно иод). Температура нити накала в таких [c.34]

Галогенные лампы обладают большой световой отдачей в видимом диапазоне света, имеют большой срок службы н применяются для создания больших световых потоков в проекционных аппаратах, микроскопах и др. Лампы для оптических приборов изготовляют обычно на небольшие напряжения источника электропитания (6, 12, 24 В), чтобы использовать нить накаливания небольших размеров и улучшить однородность создаваемого светового потока. [c.224]

В табл. 2.3 указаны параметры отечественных галогенных ламп накаливания, которые можно рекомендовать для аналитических приборов, работающих в ближней ИК-области. [c.36]

Явно И. О. Малогабаритные галогенные лампы накаливания как высокоинтенсивный стабильный источник света для оптических приборов. Докл. всесоюзн. совещания Оптические и титрометрические анализаторы жидких сред , ч. I, Тбилиси, 1971, с. 286—292.

[c.138]

Введение в электролампу вместе с газом-наполнителем атомов галогенов увеличивает интенсивность светового потока. Б обычных лампах накаливания атомы вольфрама, испаряющиеся с вольфрамовой проволоки при температуре ее свечения, постепенно оседают на более холодной поверхности стеклянной колбы, затемняя ее. В случае введения атомов иода возникает циклический химический процесс с участием атомов вольфрама, которые уже не доходят до стенок и не снижают интенсивности света. Кроме того, при этом увеличивается продолжительность работы электролампы, которая обычно очень мала по сравнению с ее мощностью.

[c.140]

Кварцевые галогенные лампы — особый вид ламп накаливания по сравнению с фотолампами обычного типа они имеют при сравнительно небольших размерах большой световой поток (13 000—26 000 лм), достаточно высокую цветовую температуру 200- 3600 К), увеличенный срок службы (20—50 ч). [c.183]

Более перспективны трубчатые галогенные кварцевые дампы накаливания с йодным наполнителем. Благодаря кварцевой оболочке лампы не чувствительны к резким перепадам температур, а в присутствии йода колба не загрязняется налетом вольфрама. Лампы имеют небольшие размеры, массу и простую конфигурацию.

[c.462]

В совре.меиных осветительных установках, предназначенных для освещения производственных по.мещений, в качестве источников света применяют лампы накаливания, галогенные и газоразрядные. [c.136]

Гафний Hf (лат. Hafnium, от древнего названия Копенгагена — Hafnia). Г.— элемент IV группы 6-го периода периодич. системы Д. И. Менделеева, п. и. 72, атомная масса 178,49. Положение Г. в периодической системе было предсказано Д. И. Менделеевым. Д. Костер и Г. Хевеши в 1923 г. обнаружили Г. в норвежской руде. Г.— типичный рассеянный элемент. Он не образует собственных минера.яов и в природе сопутствует цирконию. Г.— серебристо-белый металл. Чистый Г. пластичен, легко поддается холодной и горячей обработке. По химическим свойствам сходен с цирконием. В соединениях проявляет степень окисления-(-4. Металлический Г. на воздухе покрывается пленкой оксида НГОг.При нагревании реагирует с галогенами, а при высоких температурах с азотом и углеродом, образуя тугоплавкие HfN и Hf . Растворяется в плавиковой и концентрированной серной кислоте. Водные растворы солей Г. легко гидролизуются. Применяется Г. для изготовления катодов электронных ламп, нитей ламп накаливания, жаростойких железных и никелевых сплавов, в атомной технике и др.

[c.36]

В качестве спектральных источников света используются, как правило, лампы с широким спектром излучения. К таким лампам относятся ксеноновые газоразрядные лампы, ксеноново-ртутные лампы, излучающие в видимой и ультрафиолетовой области лампы накаливания, излучающие в видимой области, и лампы накаливания с добавками галогенов, излучающие в видимой и ближней ультрафиолетовой области. Современные ксеноновые лампы (ДКСШ-75, ДКСШ-120), имеющие малый зазор между электродами и большую стабильность дуги, наиболее часто используются в

[c.184]

Для измерения спектров используют спектральные приборы-спектрофотометры, осн. части к-рого источник излучения, диспергирующий элемент, кювета с исследуемым в-вом, регистрирующее устройство. В качестве источников излучения применяют дейтериевую (или водородную) лампу (в УФ области) и вольфрамовую лампу накаливания или галогенную лампу (в видимой и ближней ИК областях). Приемниками Излучения служат фотоэлектронные умножители (ФЭУ) и фотоэлементы (фоторезисторы на основе PbS). Диспергирующими элементами прибора являются призменный монохроматор или монохроматор с дифракц. решетками. Спектр получают в графич. форме, а в приборах со встроенной мини-ЭВМ-в графической и цифровой формах. Графически спектр регистрируют в координатах длина волны (нм) и(или) волновое число (см )-пропускание (%) и(или) оптич. плотность. Осн. характеристики спектрофотометров точность определения длины волны излучения и величины пропускания, разрешающая способность и светосила, время сканирования спектра. Мини-ЭВМ (или микро-процеесоры) осуществляют автоматизир. управление прибором и разл. мат. обработку получаемых эксперим. данных статистич. обработку результатов измерений логарифмирование величины пропускания, многократное дифференцирование спектра, интегрирование спектра по разл. программам, разделение перекрывающихся полос, расчет концентраций отдельных компонентов и т. п. Спектрофотометры обычно снабжаются набором приставок для получения спектров отражения, работы с образцами при низких и высоких т-рах, для измерения характеристик источников и приемников излучения и т.п.

[c.397]

Нагрев с помощью электроэнергии может производиться также путем излучения в инфракрасном диапазоне. Простейшим устройством для этого является специально изготовленная лампа накаливания, стекло которой и объем содержат минимальное количество воды и остатков газа, например широко используются галогенные лампы типа КИМ. Недостатком лампы как источника инфракрасного излучения является большой световой поток в видимом диапазоне. Более совершенны в этом смысле специальные устройства, предназначенные для излучения в инфракрасном диапазоне глобар и штифт Нернста [1]. Инфракрасное излучение при подаче электроэнергии можно получить также с помощью устройств, использующих электролюминесцирующие вещества, однако интенсивность излучения таких устройств невелика. [c.167]

Интересное применение подобных транспортных реакций было предложено в производстве ламп накаливания. Если в такой лампе повысить рабочую температуру вольфрамовой нити до 2800°, то поверхность стеклянной колбы начнет покрываться темным налетом ис-парнвщегося вольфрама. В лампах соответствующей конструкции этот налет может быть ликвидирован путем переноса вольфрама в обратном направлении, т. е. на нить накала это происходит при введении в колбу небольших количеств хлора или брома [55, 56] (см. также [45]). Присутствие этих веществ предотвращает, таким образом, распыление нити накала и потемнение колбы, так как процесс испарения вольфрама (Гг- Г ) компенсируется транспортной реакцией Т — Та) (см. также раздел 4.2). В последнее время с той же целью рекомендуется вводить в лампы накаливания небольшие количества иода. Упомянутые лампы находят применение в первую очередь в специальных областях [57]. Вероятно, избежать воздействия вводимых в лампу галогенов на токоподводящие провода можно, лишь преодолев определенные технические трудности. [c.53]

Лампы накаливания доступны широкому кругу экспериментаторов, просты в эксплуатации, излучают свет в широком спектральном интервале. Промышлентюсть выпускает большое количество типов ламп накаливания с самыми различными параметрами. Как показывает экспериментальная практика при фото- и киносъемке двухфазных систем в химико-технологических аппаратах наиболее удобными являются кинопроекционные лампы и особенно кварцевые галогенные лампы, так как они имеют более высокий коэффициент полезного действия по сравнению с другими типами ламп накаливания и меньшие габариты. В табл. 7 приведены данные о некоторых типах кинопроекционных ламп. [c.91]

Галоген-углеродные связи легче подвергаются гомолитическо-му распаду под действием света. Так, алкилиодиды эффективно диссоциируют при облучении светом с длиной волны 313 нм, а четырехбромистый углерод образует радикалы в заметных количествах даже при освещении его обычной лампой накаливания в колбах из стекла пирекс. [c.49]

Источниками света в фотохимии служат глаЬны.м образом лампы накаливания и ртутные лампы. Лампы накаливания дают непрерывный спектр и отличаются излучением относительно небольшой интенсивности. Наиболее действенной частью их спектра является сине-зеленая часть, которая поглощается галогенами и может вызвать их диссоциацию. Хлор, например, диссоциирует при длине волны начиная от 4785 А и короче. [c.45]

В последние годы находят применение галогенные лампы накаливания, в колбу которых вводятся галогениды (фтор, бром, иод, хлор). В результате светоотдача этих ламп увеличивается до 22 лм/Вт и срок службы повы щаёт-сй вдвое. [c.29]

Очень важное, хотя и малотоннажное применение нашли безводные йодиды РЗЭ в галогенных лампах. Как известно, в таких лампах достигается чрезвычайно высокая светимость. Нити накаливания не перегорают, несмотря на то, что нагреваются до очень высокой температуры они самозалечиваются благодаря самовозобновляющейся диссоциации и образованию летучих йодидов. [c.82]

Вол14фамогалм>гаш Шиш накаливания и инфракрасные рефлекторные вольфрамогалогенные лампы — наиболее удобные источники излучения для фотохимических реакций галогенирования. Такие лампы содержат в своей колбе небольшое количество иода или брома. Галоген взаимодействует с испаряющимся с нити накаливания вольфрамом, но образующиеся галогениды вольфрама разлагаются на этой нити, восстанавливая ее толщину. Рабочая температура вольфрамовой нити накаливания достигает 2200 — 30(Ю °С, а ее излучение имеет непрерывный спектр от 200 до 2000 нм с максимумом, приходящимся на 700 -800 нм. В этом интервале лампа излучает 2-5 моль фотонов/ч. Если лампа имеет кварцевую колбу, то значительная часть лучистой энергии отвечает диапазону длин волн 200 — 300 нм. [c.579]

Технические характеристики источников света лабораторного комплекса УНИР

А.И.Андреев, С.В.Мухин, В.В.Некрасов, В.А.Никитенко, А.В.Пауткина

Модульная многофункциональная оптоволоконная спектрометрическая система

Часть I

Устройство и принципы эксплуатации аппаратуры

2.4.1. Компактные комбинированные AvaLight-DH-S, AvaLight-DHc и сбаланированный AvaLight-DH-S-BAL дейтериево-галогенные источники света

Комбинированные дейтериево-галогеновые источники света AvaLight-DHc широко используются в UV/VIS/NIR приложениях. Источники обеспечивают непрерывный спектр излучения с высокой эффективностью и стабильностью в УФ, видимом и ближнем ИК диапазонах (215-2500 нм – см. рис. 2.2.2).

Рис. 2.4.1. Спектральные характеристики дейтериево-галогенных
источников света AvaLight

Технические характеристики

	Дейтериевый источник	Галогнный источник
Спектральный диапазон	200 — 400 нм	400 — 2500 нм
Стабильность	< 1 mAU	< 1 mAU
Время выхода на рабочий режим	8 мин	1 мин
Дрейф	< 0.25% / час	< 0.25% / час
Оптическая мощность на выходе оптокабеля 600 мкм	0.2 µWatt	7 µWatt
Долговечность	1000 часов	2000 часов
Температурный диапазон	5°C — 35°C
Потребляемая мощность	12VDC / 450mA

Излучатель источника AvaLight-DH-S сконструирован таким образом, что свет галогеновой лампы фокусируется через отверстие с небольшим диаметром в электроде дейтериевой лампы. Излучатель источника AvaLight-DH-S-BAL имеет дихроичный делитель лучей света от галогеновой и дейтериевой ламп, что обеспечивает гораздо более сбалансированный спектр в диапазоне 200-2500 нм.

Источники света AvaLight-DH оснащены TTL-затвором, управляемым программной оболочкой AvaSoft, обеспечивающим автоматизированный режим регистрации и сохранения значений темнового тока без выключения лампы.

Источники света AvaLight-DH стыкуются с оптоволоконным датчиком с помощью SMA-коннектора. Энергия излучения источника света AvaLight-DHc относительно невысока и для обеспечения достаточного уровня освещённости образца обычно используется кабель из оптического волокна большого диаметра.

Стандартный источник света AvaLight-DH-S имеет специальный УФ фильтр (>220 нм), предназначенный для защиты оптоволокна от засвечивания. Для использования в спектральном диапазоне ниже 220 нм предназначены лампы Deep UV, не содержащие такого УФ фильтра. Вариант источника света AvaLight-D(H)S-DUV предназначен для измерений от 190 нм. Для этих целей может использоваться также и более стабильная и долгоживущая дейтеривая лампа (AvaLight-D-B-DUV-LL). Сравнительные кривые распределения интенсивности в спектрах этих источников приведены на нижнем рисунке.

Рис. 2.4.2. Спектральные характеристики дейтериево-галогенных
источников света AvaLight-DS и AvaLight-DS-DUV

Источники света AvaLight-DH, входящие в комплект лабораторного комплекса УНИР, выполнены в виде автономных модулей. Их внешний вид представлен на нижеприведённых рисунках:

*Источники* *AvaLight-DH-S,* *AvaLight-DHc*	*Источник* *AvaLight-DH-S-BAL*

Корпуса источников света оборудованы специальным держателем для квадратных светофильтров 50×50 мм толщиной до 6.5 мм.

Галогенные лампы

Подробности: Категория: Статьи

Галогенные лампы – это разновидность ламп накаливания, поэтому их конструкция и принцип действия схож с принципом действия этих ламп.

Электрический ток разогревает вольфрамовую нить накаливания, и она становиться источником света. Однако, в колбы галогенных ламп закачивается инертный газ, содержащий молекулы галогенов (йод, бром или др.), что ведет к возникновению галогенного цикла после разогрева нити накаливания галогенной лампы до рабочей температуры.

Галогенный цикл – это особый физико-химический процесс, который протекает в колбе лампы

накаливания с газообразным галогеносодержащим наполнением. Галогенный цикл в такой лампе

обусловлен свойствами вольфрама и галогенов. Эти химические элементы образуют устойчивые

химические соединения при температурах выше 300 ˚С, которые существуют в виде пара и

способны разлагаться на составляющие элементы при температурах более 1000 ˚С. Например,

пары йода вступают в реакцию с вольфрамом при 300 ˚С, образуя парообразные йодиды

вольфрама.

Пары же этих йодидов при более высоких температурах (выше 1200 ˚С) вновь распадаются на

составляющие их вольфрам и йод.

В реальной галогенной лампе с аргонным наполнением и в присутствии йода галогенный цикл

выглядит следующим образом. Из тела нагретой до температуры близкой к 3000 К нити

накаливания испаряется вольфрам и конденсируется затем на относительно холодной стенке

колбы, температура которой около 600 ˚С. Здесь он вступает в реакцию с йодом и в виде йодида

вольфрама испаряется в объем колбы. Благодаря диффузии молекулы йодида достигают

прилегающих к нити накаливания областей с температурой выше 1200 ˚С и распадаются здесь на

йод и свободный вольфрам. Вольфрам возвращается в тело нити накаливания. А йод – в объем

колбы, чтобы там вновь встретиться с атомами вольфрама. Причем такая встреча не обязательно

происходит на стенках колбы. Она возможна и раньше, то есть на пути атомов вольфрама к месту

конденсации. Так или иначе, но благодаря описанному процессу вольфрам, практически, не

оседает на внутренней поверхности колбы лампы и та не теряет свою прозрачность. Благодаря

тому, что вольфрам не конденсируется на колбе, саму колбу удалось существенно уменьшить без

опасения за прозрачность ее стекла, и, тем самым, повысить прочность этой колбы (маленькие

колбы прочнее колб больших размеров). А поскольку колба прочнее, то и давление газа в ней

можно сделать выше. В атмосфере инертного газа с более высоким давлением температура нити

накаливания может быть выше, без снижения срока службы, что означает фактическое

увеличение светового потока и цветовой температуры (до 3000-3200 К), или продление срока

службы без увеличения светового потока. Но можно так рассчитать конструкцию галогенной

лампы, что она, благодаря галогенному циклу будет иметь и срок службы более

продолжительный, и световой поток выше, чем у классической лампы накаливания.

В связи с тем, что колбы галогенных ламп нагреваются до температуры 600 ˚С , для их

изготовления используют не обычное, а кварцевое стекло, у которого рабочая температура

достигает 800 ˚С.

Галогенные лампы бывают линейные, капсульные и рефлекторные (в том числе низковольтные).

Линейные галогенные лампы имеют два цоколя R7s и кварцевую колбу в виде цилиндрической

трубки, в которую помещена относительно длинная ( до 200 мм) вольфрамовая нить накаливания

в виде одинарной спирали. В колбу закачан галогеносодержащий инертный газ под давлением

около 1,6 атм.

Капсульные галогенные лампы имеют миниатюрную овальную колбу-капсулу из кварцевого

стекла. Спиральная нить накаливания фиксируются двумя вольфрамовыми держателями,

соединенными с цоколем, установленным на одном из торцов колбы. Наполнение колбы –

галогеносодержащий инертный газ.

Рефлекторные галогенные лампы отличаются от капсульных наличием наружной стеклянной

колбы в виде усеченного конуса. В вершине конуса располагается капсульная галогенная лампа,

которая служит источником света для всей лампы. Наружная колба изнутри имеет отражающий

слой из алюминия или специальной дихроидной пленки, которая отражает видимый свет и

пропускает в тыл лампы 60% падающего на нее ИК излучения.

Светоотдача галогенных ламп достигает 20 лм/Вт, а индекс цветопередачи света этих ламп Ra =

100, спектр излучении – сплошной.

Из-за очень высокой температуры поверхности колб капсульных и линейных галогенных ламп их

следует использовать в светильниках с защитным стеклом.

Низковольтные капсульные и рефлекторные галогенные лампы подключаются в электросеть

220В/50 Гц посредством специальных электромагнитных и электронных понижающих

трансформаторов.

Общая информация о лампах (их достоинства и особенности) в одной большой статье

Особенности органа зрения человека приводят к тому, что главные воспринимаемые им цвета являются: красный, зеленый и синий.

Несколько слов о понятии цвета и спектра

Всем известно, что человеческое зрение обладает трехкомпонентным свойством: орган зрения человека имеет три вида рецепторов – синие, красные и зеленые.

В действительности же существует огромное количество цветов и их оттенков. Каждый конкретный цвет зависит от длины волны и квантовой энергии света, а она может принимать самые разные значения. Следовательно, на рецепторы человеческого глаза поступает, к примеру, какой-то цвет, находящийся между зеленым и синим. На него начинают реагировать как зеленый, так и синий рецепторы, в половину своей мощности каждый. От этого и случаются различные смешения разных цветов, зачастую непонятные нам – при отражении объектом и зеленого, и синего света глаз воспримет цвет как голубой, хотя в действительности световых квантов с голубой волной там быть не может.

Другими словами, орган зрения не способен отличить, отражает ли объект абсолютно голубой свет (длина волны 580 нм), или же он отражает сразу зеленый и синий свет с другими длинами волн. И синий, и зеленый рецептор глаза человека активируются и в первом, и во втором случае, и в результате человек увидит тот же самый, голубой цвет.

Окружающая действительность гораздо сложнее, чем воспринимаемые нами три цвета RGB (R: red — красный, G: green — зеленый, B: blue — голубой). От этого берут свое начало большинство проблем с профилями цветов, балансированием уровня белого цвета при отображении на мониторах и телевизорах, некорректным освещением помещений.

О неграмотном освещении

Те, кто пробовал когда-то давно печатать в домашних условиях фотографии с той самой красной лампочкой, замечали, наверное, что любой предмет, не отражающий этот красный свет при освещении этой лампой, воспринимается черным. И не играет никакой роли, что они прекрасно отражают синий или зеленый свет. Нет красного – следовательно, предмет не отражает ничего, то есть он — черный. Из этого примера можно понять, как вообще возникают цветовые искажения, однако вернемся к этому позже.

Основные свойства источников света (ламп):

Эффективность лампы (светоотдача), выраженная в лм/Вт (информирует о том, сколько видимого света способна излучать лампа на один Ватт мощности).
Продолжительность службы и надежность лампы.
Качество излучаемого освещения (в том числе глубина спектра, наличие стробоскопического эффекта и т.д.).

Основные разновидности источников света

В приведенном ниже материале остановимся только на самых распространенных и активно используемых в освещении типах ламп, информацию по специфическим источникам света, которые не используются в быту, можно свободно найти в Интернете.

Лампы накаливания

Самый первый из возникших в истории типов источника света. Обладают очень низкой светоотдачей и эффективностью – от 8 до 10 лм/Вт, большим недостатком по степени надежности в момент запуска. В это время сопротивление тела накала (обычно вольфрамовая нить) имеет тем более низкое значение, чем ниже уровень температуры, при запуске лампа расходует мощность, в несколько раз превосходящую номинальную, и из-за очень быстрого нагревания нить накала со временем разрушается. Если лампы запускаются и работают с применением специального устройства защиты (температурный резистор, например), которое запускает лампу постепенно, то продолжительность службы лампы может увеличиться в несколько раз. Лампы характеризуются непрерывным спектром (почти спектр абсолютно черного объекта), смещенным в его красную область. На сегодняшний день по большинству характеристик уступают остальным видам источников света за исключением, пожалуй, очень низкой стоимости.

Галогенные лампы накаливания

Галогенные лампы также считаются лампами накаливания, однако в их колбе присутствует йод или бром (галогены), увеличивая тем самым продолжительность службы лампы, а также дает возможность увеличивать температуру накаливаемого тела без опасности его перегорания (как известно горение – это с химической точки зрений – процесс окисления, что без присутствия кислорода невозможно). Светоотдача этих ламп чуть выше, чем у стандартных ламп накаливания (от 10 до 15 лм/Вт), они также характеризуются непрерывным спектром, смещенным в его красную область, однако уже ощутимо в меньшей степени. Считаются единственным и незаменимым, оптимальным источником освещения для проявки и печати фотографий (условно с ними можно сравнить лишь, пожалуй, ксеноновые источники, использующиеся в фотовспышках, однако их спектр не непрерывный, и сильно смещен в синюю область, что наиболее заметно у волн длиной 480 нм). При использовании специального устройства плавного запуска продолжительность службы галогенной лампы может быть довольно длительной (без использования этого устройства продолжительность службы зависит от частоты включений и выключений лампы).

Люминесцентные источники света

В люминесцентных источниках электрический разряд в среде с нагнетенными ртутными парами излучает ультрафиолет, который с помощью люминофора, осажденного на стенках колбы, преобразуется в волны видимого диапазона. Несмотря на старания многих «специалистов» напугать людей вредностью этих ламп, ультрафиолетовое излучение не способно в большом количестве, вредном для здоровья, выйти за пределы лампы, потому что сама стеклянная колба ультрафиолетовые лучи не пропускает, а то, что выходит другим путем, содержит ультрафиолета в несколько раз меньше, чем в солнечном освещении. Излучать ультрафиолет могут только специальные кварцевые лампы, которые используются в медицине и отличаются от люминесцентных ламп применением особого сорта стекла, пропускающего ультрафиолет, и отсутствия люминофора на стенках (данные лампы полностью прозрачны). Существует два основных вида люминесцентных ламп — удлиненные и компактные со стандартным цоколем.

Основное отличие удлиненных люминесцентных ламп от компактных состоит в том, что в первых лампах отсутствует электроника, так как она входит в состав светильника. В компактных же лампах присутствует электроника, которая чаще всего является подделкой из Китая, с низким качеством и зачастую выходит из строя даже раньше самих ламп. Существуют, разумеется, компактные люминесцентные лампы и с качественной электроникой, медленным запуском и т.д., однако они имеют сравнительно высокую стоимость и производятся в небольших количествах. Китай впереди. Электроника, устанавливаемая в эти лампы, называется балластом, и она может обеспечивать питанием также удлиненные люминесцентные лампы той же мощности, однако это не самое разумное решение, так как, повторимся, качество этой электроники достаточно низкое.

Светоотдача компактных люминесцентных ламп находится в диапазоне 50–70 Лм/Вт.

Уровень надежности ламп напрямую связан с температурой воздуха, качества производства лампы и устанавливаемой в ней электроники. Если светильник, например, направлен вниз, затрудняя тем самым выход нагретого горячего воздуха, лампа выйдет из строя очень скоро. Может в какой-то степени помочь наличие отверстий по периметру корпуса светильника, которые в некоторых случаях можно сделать самому с помощью дрели. Поскольку эти лампы выпускаются для массового использования в быту, выяснить точные спектральные данные очень сложно, и они разнятся от одного производителя к другому, можно лишь предположить, что применяется наиболее дешевый люминофор в целях экономии на производстве.

Удлиненные люминесцентные лампы намного превосходят компактные по большинству параметров. Светоотдача этих ламп составляет от 50 до 110 Лм/Вт, причем при самой низкой светоотдаче спектр света более комфортный для восприятия, а при увеличении светоотдачи комфортность снижается. Использованная в лампах электроника обычно не выбрасывается, поэтому удлиненные лампы, имея более низкую цену, служат обычно в итоге дольше.

Спектр люминесцентных ламп неровный. В спектре люминесцентного источника света с высокой светоотдачей (наименее комфортный спектр), к примеру, можно заметить, что в участках наивысшей чувствительности органов зрения человека (530–550 нм) присутствует определенный провал до 0. Из этого и складывается то самое искажение света: если в помещении находится предмет, отражающий в основном световые волны 530 нм – он будет выглядеть гораздо более темным (почти абсолютно черным) и менее насыщенным.

В действительности предметы и объекты довольно редко способны отражать какую-то определенную длину волны, поэтому изменится лишь соотношение уровней красного, синего и зеленого цвета, по сравнению с солнечным светом, и какие-то объекты и предметы будут восприниматься более темными и менее насыщенными, чем при солнечном свете.

Люминесцентные лампы с комфортным спектром, несмотря на наличие определенных пиковых значений, не обладают подобными сильными провалами в спектре. Однако такие лампы имеют сниженную светоотдачу при той же мощности.

Продолжительность службы ламп зависит от температурного режима и качества установленной в лампе электроники. Хорошая, качественная электроника способна обеспечивать плавный запуск лампы, продлевая тем самым срок ее работы, также качественная электроника обеспечивает работу на высоких частотах, что исключает возникновение стробоскопического эффекта. Неприятный гул, формируемый в процессе работы дроссельных балластов, работающих со стартовыми устройствами, в большинстве современных люминесцентных источников света устранен.

Светодиоды

Самыми недорогими в изготовлении являются белые светодиоды, изготавливаемые из синего светодиода с добавлением желтого люминофора, что формирует в итоге свет, приближенный к белому, который тем не менее белым не является.

Светодиодам присущи пики в спектре на участках 450 и 550 нм, а также провалы в районе 500 нм и после 600 нм. Следовательно, в светодиодном освещении многие цвета воспринимаются искаженно.

Самые качественные светодиодные источники света могут обладать светоотдачей около 50–60 Лм/Вт, другими словами, примерно такой же, как компактные люминесцентные источники, но меньшей, чем качественные удлиненные люминесцентные. Большими значениями мощности эти лампы не могут обладать по той причине, что они довольно быстро выходят из строя при больших температурах.

Продолжительность службы ламп очень зависит от температуры воздуха и не превышает 50 000 часов, однако при сниженной мощности и при достаточном охлаждении время работы светодиода может быть и выше. При нагреве лампы до 100 градусов лампа, скорее всего, выйдет из строя уже через несколько часов. Однако эти лампы можно включать и выключать огромное количество раз – на продолжительность службы это никак не влияет

При производстве светодиодов производитель разделяет их на разные категории по степени их эффективности и светоотдачи. Более эффективные светодиоды стоят, разумеется, дороже. Достаточно часто светодиоды, продающиеся в магазинах, являются продукцией низкого качества, из худших категорий, со светоотдачей 30–40 лм/Вт. Наиболее важным для светодиодов является грамотное питание, обеспеченное стабильным током. Некачественный модуль питания может снизить светоотдачу лампы вплоть до уровня галогенных ламп.

Стоит отметить, что в процессе нагревания сопротивление светодиода сильно меняется, и при одном и том же напряжении через светодиод способен пойти меньший или больший ток, отчего светодиод быстро теряет свои свойства (при увеличении тока в два раза по сравнению с нормой срок службы диода снижается в 1000 раз).

Напрашивается вывод, что выполнять систему основного освещения на основе светодиодов, учитывая также их стоимость – совершенно неразумно, и изменения ситуации в обозримом будущем пока не предвидится. Достоинства есть лишь при эксплуатации в движущихся вибрирующих осветительных приборах (фонари, автомобили) и при частом отключении-включении ламп (туалеты, ванные комнаты).

Натриевые газоразрядные лампы

Натриевые газоразрядные источники света чаще всего применяются в создании наружного уличного освещения и обладают очень высокой светоотдачей, чаще всего от 100 до 200 Лм/Вт (показатели в четыре раза выше светодиодов и в два раза выше удлиненных люминесцентных ламп), и имеют достаточно низкую стоимость. Основной их недостаток в том, что они формируют желтоватый световой поток. Таким желтым светом можно освещать лишь вечерние улицы, промышленные помещения, склады и т.д. Любой предмет, не отражающий желтый свет, будет восприниматься человеком как черный.

Продолжительность службы натриевых ламп составляет несколько десятков тысяч часов. Исходя из этого, можно отметить, что использование светодиодов в уличном освещении, что довольно популярно в последнее время, – неоправданная растрата денег. Для уличного освещения не существует никаких аналогов по эффективности натриевым газоразрядным лампам.

Металлогалогенные разрядные лампы c керамической горелкой

Такие лампы можно считать экзотикой. Со светоотдачей приблизительно 100 лм/Вт эти лампы не имеют провалов в спектре формируемого света, однако они довольно дороги.

По большинству характеристик, кроме, разумеется, стоимости, они превосходят люминесцентные лампы, и поэтому идеально подходят для домашнего качественного яркого освещения. Существуют также металлогалогенные лампы с горелкой из кварца, однако они имеют не такой хороший спектр.

Подводя итоги, держите в голове:

Для освещения туалета, ванных комнат, а также в фонариках и автомобильных фарах лучше всего использовать светодиоды, так как они не восприимчивы к вибрациям и частым отключениям и включениям.

Для создания основного освещения в помещениях, где проводятся различные работы, оптимально подходят люминесцентные лампы с комфортным спектром. Лучше использовать удлиненные лампы, если есть соответствующий светильник.

Для создания основного освещения в не функциональных помещениях, желательно использовать люминесцентные лампы с менее комфортным спектром (можно и с комфортным, но будет расходоваться много энергии).

Освещать вечерние улицы города наиболее оправдано с помощью натриевых газоразрядных ламп.

Печать фотографий выполнять рекомендуется при освещении галогенными лампами, благо стоимость их очень невелика.

Традиционные лампы накаливания, на сегодняшний день использовать не рекомендуется по соображениям экономии, оставить их можно лишь на крайний случай.

Каждый тип ламп обладает возможностью излучения со смещением в ту или иную сторону видимого спектра. Тепловым свойственна теплая цветовая температура, с длинными волнами, характерными для красной части спектра, разрядным люминесцентным – стремление к холодной цветовой температуре.

Светотехника — Энергоучёт

Предлагаем к поставке широкий ассортимент энергосберегающего светодиодного оборудования, выпускаемой под торговой маркой «LeaderLight» (LL).

Продукция Холдинга «ЛидерЛайт» применяется в самых различных областях, среди которых:

освещение офисных, торговых и складских помещений;
освещение дворовых зон и промышленных территорий;
освещение железнодорожных перронов и платформ;
освещение городских дорог и скоростных магистралей;
освещение подъездов, лестничных маршей и квартир;
архитектурная подсветка;
специальное освещение для опасных производств, в том числе метро.

Компания «ЛидерЛайт» занимает одну из лидирующих позиций в сфере разработки и производства энергосберегающего светодиодного оборудования и является обладателем более 30 международных патентов на уникальные конструктивные разработки в области светодиодного освещения, в том числе, с использованием люминофора, изготовленного по собственной запатентованной формуле.

Для производства светильников используются светодиоды ведущих мировых производителей: Osram (Германия), CREE (США), Nichia (Япония), SEOUL (Южная Корея) и др. Ассортимент продукции постоянно пополняется, что позволяет удовлетворять постоянно возрастающие потребности рынка светотехники.

С общей информацией, техническими характеристиками, областями применения и преимуществами вы можете ознакомиться в подробном каталоге.

ХАРАКТЕРИСТИКИ СВЕТОДИОДНЫХ ЛАМП

На смену привычным нам источникам света приходят светодиоды. Их технические характеристики ставят эти источники света вне конкуренции с остальными светильниками.

Основные технические параметры светодиодных ламп:

Мощность. Это электрическая мощность, потребляемая из сети светодиодной лампой. Для сравнения мощности на упаковке всегда указывается эквивалентная лампа накаливания.

Тип цоколя. Самые распространенные – E27 «Стандарт» и E14 «Миньон», применяемые в домашних светильниках. Для улиц используются лампы с патроном E40. LED-светильники с цоколями G4, GU5.3, GU10 заменяют галогенные лампы. Поворотный цоколь G13 устанавливается на линейных светодиодных лампах, служащих заменой электролюминесцентных ламп.

Рабочее напряжение. Самим светодиодам требуется постоянное напряжение 12 или 24 вольта. Питание от сети переменного тока 220 В обеспечивается преобразователем, который может быть отдельным устройством либо встроен в саму лампу.

Световой поток. Для сравнения светового потока светодиодных ламп используется параметр, характеризующий энергоэффективность источника света. Он измеряется в Люменах на Ватт (Лм/Вт). Лампа накаливания имеет эффективность 12-15 Лм/Вт, светодиодная — 80-90 Лм/Вт. Это значит, что каждый ватт потребленной LED-лампой мощности порождает десятикратный световой поток. Энергоэффективность светодиодных ламп по сравнению другими лампами – главное их преимущество.

Цветовая температура. Этот параметр характеризует цвет свечения источника. У ламп накаливания цветовая температура 2600 К, у дневного света и электролюминесцентных ламп – 4500-6000 К. У светодиодных ламп может быть с разная цветовая температура. Их значение указывается на упаковке.

Возможность регулировки (диммирования) яркости светодиодных ламп в сравнении с остальными источниками света гораздо шире. Присутствует не у всех светодиодных ламп, что тоже указывается на упаковке.

Теплоотвод. Покупатели часто спрашивают: «Нагреваются или нет светодиодные лампы?». Свет излучается светодиодом в одну сторону. В противоположном направлении идет поток тепла. В LED-лампах малой мощности охлаждающий радиатор спрятан внутри корпуса. Мощные прожекторы оборудуются ребристыми алюминиевыми радиаторами. Ответ на вопрос «Нагреваются ли светодиодные лампы» впрямую зависит от мощности лампы.

Параметры и характеристики светодиодных ламп подтверждают их высокую экономичность. КПД светодиодной лампы в сравнении с лампой накаливания превосходит её в 4-5 раза. Выбирая светодиодные лампы необходимо учитывать их виды и характеристики. Большинство из них указаны на маркировке светодиодной лампы.

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ СВЕТОДИОДНОГО ОСВЕЩЕНИЯ

Снизить уровень потребления энергоресурсов при освещении помещений или территорий помогают LED-технологии. Наибольший эффект дает полная замена традиционных ламп на светодиодные светильники.

ПРЕИМУЩЕСТВА СВЕТОДИОДНОГО ОСВЕЩЕНИЯ

1. Главное преимущество – экономичность. Светодиоды снижают потребление электроэнергии на 50-70% по сравнению с остальными источниками света. Световой поток LED-лампы мощностью 6 Ватт эквивалентен лампе накаливания мощностью 60 Ватт.

2. Срок службы светодиодных ламп достигает 100 000 часов. Люминесцентная лампа работает в несколько раз меньше.

3. Материал корпуса LED светильников — алюминий и пластик. Безопасность обеспечивается отсутствием в нем стекла или высокотемпературных нитей накала.

4. Яркость свечения можно изменять при помощи диммеров и контроллеров.

5. Качество освещения светодиодными лампами выше из-за отсутствия мерцания.

6. LED-лампы работают при перепадах напряжения от 80 до 300 Вольт и при температурах от -50 до +60 градусов.

7. Светодиодные лампы не требуют разогрева после включения. 100% светового потока отдаются сразу.

8. Чем холоднее окружающая среда, тем ярче горят светодиоды.

9. Светодиодные светильники работают бесшумно.

10. Для утилизации отслуживших LED-ламп не нужны дополнительные устройства или химические реагенты. В них нет паров ртути, как в люминесцентных лампах.

Технические параметры светодиодных светильников достаточно хороши для применения их в самых разнообразных условиях. У них есть только один недостаток – цена. Но расчет освещения с использованием LED светильников показывает, что он вполне компенсируется низкими эксплуатационными расходами. Посмотрим, за какой период окупаются светодиодные лампы.

Смотрите также:

Сравнение галогенных и светодиодных ламп
Сравнение ламп накаливания и светодиодных ламп
Сравнение светодиодных и люминесцентных ламп

СРАВНЕНИЕ ГАЛОГЕННЫХ И СВЕТОДИОДНЫХ ЛАМП

Источником света в галогенной лампе служит вольфрамовая спираль, помещенная в пары галогенидов – йода или брома. Благодаря этому разогретый металл не испаряется. Галогеновая лампа служит в несколько раз дольше обычной лампы накаливания. Колба такой лампы маленькая, потому их удобно встраивать в автомобильные фары и разнообразные светильники.

Источником света светодиодной лампы служит полупроводниковый светящийся элемент. Главное отличие светодиодных ламп от галогенных в том, что в них нет нагревающихся элементов. Производство светодиодных ламп отличается экологической чистотой, а сами лампы – высокой экономичностью.

Распределение потребленной энергии. Энергопотребление галогенной лампы наполовину меньше, чем у обычной лампы накаливания. Потребление энергии светодиодной лампой в несколько раз меньше.
Срок службы галогеновой лампы – до 2,5 тысяч часов. Светодиодная лампа служит до 100 тысяч часов.
Сравнение мощности галогенных и светодиодных ламп. 100 Ваттной лампе накаливания эквивалентна 60-ваттная галогеновая лампа. Для этого же достаточно 10-ваттной светодиодной лампы.
Спектр галогеновой лампы близок к чистому белому цвету. Спектр светодиодной лампы может быть тёплым, нейтральным или холодным белым. Она зависит только от используемых светодиодов. Возможно управляемое изменение цвета.
Время достижения максимальной мощности до 3 секунд для обоих типов ламп.
Температурный диапазон работы галогенных ламп от -130 до +150 градусов. Светодиодные лампы сохраняют работоспособность от -90 до +200 градусов.
Светодиодные лампы экологически безопасны в отличие от галогенных, которым требуется специальная утилизация.
Стоимость галогенных ламп приблизительно впятеро меньше, чем светодиодных.
Ограничения на использование галогенных ламп связаны с высокой температурой колбы, достигающей +150 градусов. Вследствие этого их нельзя использовать там, где затруднен теплоотвод – в закрытых светильниках, внутри мебели и тесных помещений. Установка светодиодных ламп вместо галогенных вполне возможна, только их нежелательно устанавливать в сетях с плохим качеством питающего напряжения, то есть резкими перепадами или помехами. Понижающие трансформаторы и управляющие контроллеры (диммеры) могут выйти из строя.

Соотношение мощности светодиодных и галогенных ламп однозначно свидетельствует в пользу LED-технологий. Сравнительно высокая цена светодиодных источников света компенсируется их экономичностью и экологической чистотой. Особенно ярко это проявляется в сравнении прожекторов на светодиодных и галогенных лампах. Затраты на замену галогенных ламп на светодиодные окупаются за счет пониженного расхода электроэнергии.

СРАВНЕНИЕ ЛАМП НАКАЛИВАНИЯ И СВЕТОДИОДНЫХ ЛАМП

Знакомая всем лампа накаливания – пока еще самый распространенный тип источника света в РФ. Она состоит из стеклянной колбы, цоколя и вольфрамовой нити. Свет излучает именно нить, раскаленная протекающим электрическим током. Из матовой или прозрачной колбы откачивается воздух. Она может быть заполнена инертным газом ксеноном или криптоном. Эти меры продлевают срок службы вольфрамовой нити и повышают ее яркость.

Излучают света светодиодной лампой происходит за счет процессов, протекающих в полупроводниковых структурах на атомарном уровне. Их производство и утилизация не загрязняют окружающую среду.

Распределение потребленной энергии. До 80% энергии, потребленной лампой накаливания, уходит на нагревание вольфрамовой нити и только 20% преобразуются в свет. Светодиодная лампа превращает в свет не меньше 95% потребленной электроэнергии.
Лампа накаливания служит около 1 тысячи часов непрерывного горения. Светодиодная лампа работает до 100 тысяч часов.
Сравнение мощности ламп накаливания и светодиодных ламп. Вследствие высокого КПД светодиодных ламп потребление ими энергии на порядок ниже.

ТАБЛИЦА СРАВНЕНИЯ МОЩНОСТИ ЛАМП НАКАЛИВАНИЯ И СВЕТОДИОДНЫХ ЛАМП

Лампы накаливания, Вт	Светодиодные лампы, Вт
20	2-3
40	4-5
60	8-10
75	10-12
100	12-15
150	18-20
200	25-30

Сравнение светового потока лампы накаливания и светодиодных ламп. Современные светодиодные лампы способны давать такой же световой поток, что и обычные лампы накаливания, потребляя при этом на порядок меньшее количество электроэнергии.
Спектр лампы накаливания – теплый белый. Цветовая температура около 2600 К. Спектр светодиодной лампы может быть тёплым, нейтральным или холодным белым. Цветовая температура колеблется от 2600 К до 6500 К. Он зависит только от используемых светодиодов. Цвет светодиодной лампы может изменяться.
Лампа накаливания, как и светодиодная, включается практически мгновенно.
Стоимость ламп накаливания приблизительно вдесятеро ниже, чем светодиодных.
Прочность лампы накаливания низкая. Колба включенной лампы разогревается до 200 градусов. Она легко разрушается ударом или каплей воды, попавшей на раскаленное стекло. Острые осколки стекла наносят глубокие и опасные травмы. Светодиодные лампы изготовлены в основном из пластика. Их температура не поднимается выше 50 градусов. Для разрушения светодиодной лампы необходимы значительные усилия.

Сравнение мощности и яркости светодиодных ламп и ламп накаливания явно в пользу светодиодов. Единственный параметр, по которому лампы накаливания пока впереди, это их стоимость. Особенно впечатляет уровень экономии электроэнергии. Аналогичный результат показывает и сравнение освещенности. Высокая стоимость LED-ламп быстро компенсируется экономией от низкого энергопотребления.

СРАВНЕНИЕ СВЕТОДИОДНЫХ И ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЛАМП

Разница между люминесцентными и светодиодными лампами заключается в физических явлениях, используемых для излучения света. В люминесцентной лампе светится плазменный шнур в парах ртути. Он излучает ультрафиолет, который преобразуется в видимый свет люминофорным покрытием внутренней стороны колбы. Всем знакомые «трубки» используют схему включения со стартером и балластным дросселем, энергосберегающие лампы включаются через электронный контроллер, вмонтированный в цоколь. Светодиодные лампы используют эффект излучения видимого света полупроводниковой структурой. Никаких дополнительных преобразований энергии не происходит.

СРАВНЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ И LED ЛАМП

Распределение потребленной энергии. Светодиодная лампа преобразует в свет до 95% потребленной энергии. КПД люминесцентной (она же энергосберегающая) лампы существенно ниже.
Срок службы люминесцентной лампы – около 7-10 тысяч часов непрерывного горения. Срок службы светодиодной лампы до 100 тысяч часов.

Таблица сравнения мощности люминесцентных и LED ламп:

Мощность люминесцентной лампы, Вт	Мощность светодиодной лампы, Вт
5-7	2-3
10-13	4-5
15-16	8-10
18-20	10-12
25-30	12-15
40-50	18-20
60-80	25-30

Современные светодиодные лампы способны давать такой же световой поток, что и люминесцентные, потребляя при этом вдвое меньшее количество электроэнергии.
Спектр люминесцентной и светодиодной лампы может быть тёплым, нейтральным или холодным белым. Цветовая температура ламп колеблется от 2600 К до 6500 К.
Люминесцентная лампа достигает пика мощности через 2-3 секунды после включения. Светодиодная лампа достигает его почти мгновенно.
Стоимость люминесцентных ламп приблизительно впятеро ниже, чем светодиодных.
Прочность люминесцентной лампы накаливания низкая. Колба разрушается от удара или падения на твердую поверхность. При этом в воздух попадают пары ртути. Их количество в одной лампе жизни не угрожает, но для здоровья все равно вредно. Утилизация люминесцентных ламп производится на специальном оборудовании. Светодиодные лампы изготовлены из прочного пластика. При ее разрушении никаких вредных веществ не выделяется.

Сравнение освещения люминесцентными и светодиодными лампами выявляет явное преимущество LED-технологий. Недостаток у светодиодных ламп только один – их стоимость. Но расходы быстро компенсируются экономией средств на электроэнергию. Соотношение мощности светодиодных ламп, ламп накаливания и люминесцентных ламп приводит к такому же результату.

Галогенные лампы — искрометное совершенство

Галогенные лампа —искрометное совершенство

В настоящее время не существует более совершенных электрических источников света, чем галогенные лампы. Они излучают свет наивысшего качества, который характеризуется идеальной цветопередачей и похож своим спектром на солнечный. Благодаря этому все предметы в свете галогенных ламп выглядят ярче, а изделия из драгоценных металлов и хрусталя искрятся, будто в солнечных лучах.

Галогенные лампы отличаются от классической вакуумной или газонаполненной лампы накаливания, прежде всего, тем, что инертный газ, заполняющий эти лампы, содержит примеси галогенов, а колбы имеют сравнительно небольшие размеры.

Конструкция и принцип действия галогеновых ламп

Они изготавливаются из тугоплавкого кварцевого стекла, которое можно эксплуатировать даже при температуре 800ºС. Эти колбы более прочные, и давление газа в них почти в два раза выше, чем в классических газонаполненных лампах накаливания. При этом давлении вольфрам с нити накаливания испаряется менее интенсивно.

Галогены в колбе препятствуют металлизации (потемнению) ее внутренней поверхности и способствуют частичному восстановлению вольфрамовой спирали. Атомы вольфрама, покинувшие в результате испарения раскаленную нить накаливания при температуре, близкой к 3000 К, вступают в реакцию с атомами галогенов, в результате чего образуются газообразные вещества. Пребывая в связанном состоянии, вольфрам не конденсируется на стенках лампы, поэтому они не темнеют со временем и не теряют своей прозрачности. Перемещаясь в результате конвекции по объему лампы и вновь оказавшись в области высоких температур, непосредственно прилегающей к нити накаливания, молекулы галогенидов вольфрама подвергаются пиролизу (разлагаются на составляющие их атомы), и свободный вольфрам возвращается в тело спирали, способствуя, таким образом, ее восстановлению. Благодаря применению галогенов (как правило, это йод или бром) и повышению давления газа в колбе удалось поднять рабочую температуру нити накаливания до 3000 К и улучшить качественные характеристики галогенных ламп по сравнению с классическими лампами накаливания. Светоотдача выросла до 20 лм/Вт и более, цветовая температура достигла 3000 К, а срок службы стал более продолжительным — 2000-5000 часов. Значительно уменьшились и размеры ламп.

Особенности применения галогенных ламп

Свет галогенных ламп мы видим как более яркий, чем свет классических ламп накаливания, и очень похожий на солнечный. Эта особенность, а также высокие эксплуатационно-технические характеристики галогенных ламп способствовали их широкому и быстрому распространению. Однако их применение на практике оказалось не столь простым и отличается некоторыми особенностями.

Осторожно — колба!

Поскольку нить накаливания включенной галогенной лампы имеет более высокую температуру, чем в обычной лампе, ее колба может разогреваться до 800ºС. Поэтому капсульные галогенные лампы не рекомендуется использовать без светильников или в светильниках, не имеющих защитного стекла. Но даже холодные капсульные лампы не рекомендуется трогать незащищенными пальцами. Жирные следы на колбах из кварцевого стекла сокращают срок службы ламп.

Рефлекторные галогенные лампы

Всё описанное нескольким строками выше не относится к рефлекторным галогенным лампам, у которых кварцевая горелка помещена во внешнюю защитную колбу. Как правило, такая колба имеет рефлектор (отражатель). Он собирает свет в пучок и таким образом повышает светоотдачу ламп почти на 15 % (светоотдача в этих лампах понижается, но значительно увеличивается сила света). Чтобы уменьшить тепловую нагрузку на освещаемую поверхность, были разработаны лампы с дихроидными рефлекторами, которые отражают видимый свет, а инфракрасные лучи пропускают в тыл лампы. Благодаря этому 60% тепла, излучаемого такими лампами, отводится назад, за рефлектор. Эти лампы особенно хороши в том случае, если освещаемые объекты «боятся» высоких температур (например, продукты питания). Но при монтаже галогенных ламп с дихроидными рефлекторами в светильники или на подвесные потолки следует учитывать, что в тылу этих ламп при плохом вентилировании может произойти перегревание деталей светильника, электропроводов или строительных конструкций.

Лампы с дихроидными рефлектором (их называют также лампами «холодного» свечения) легко узнать по характерным световым бликам, которые они отбрасывают на любую поверхность, расположенную позади них.

Рефлекторные галогенные лампы являются источниками направленного света с углом рассеивания луча от 8° до 60°. Поэтому часто используются для акцентирующего освещения товаров и выставочных экспонатов.

Низковольтные галогенные лампы

Самый большой срок службы — 5000 часов имеют низковольтные галогенные лампы, с напряжением питания 12 В. Они включаются в электрическую сеть 220 В через понижающие трансформаторы. Вместе с тем, именно низкими напряжениями и высокими токами в цепях питания низковольтных галогенных ламп обусловлено большинство проблем, возникающих при их монтаже и в процессе их эксплуатации. Ведь при мощности 20-100 Вт рабочие токи в проводах, при помощи которых лампы подключаются к трансформаторам, достигают 1,6-8,3 А. Иными словами, они в 18 раз выше, чем для соответствующих ламп, рассчитанных на напряжение 220 В. Поэтому существенное значение имеют величина электрического сопротивления соединительных проводов и качество контактов. Даже незначительное отклонение длины и сечения проводов от оптимальных значений приводит к заметному снижению яркости свечения галогенных ламп. В таблице подбора сечения провода по току и мощности указаны максимальные токи для проводов определенного сечения алюминевых и медных проводов. Ее можно использовать в качестве практического руководства. Все соединения в низковольтных электроцепях желательно паять или выполнять при помощи винтовых или пружинных клемм.

Трансформаторы напряжения для галогенных ламп

Понижающие трансформаторы, которые используются для питания галогенных ламп бывают электромагнитные (тороидальные) и электронные. Они имеют два важнейших параметра: выходное напряжение и номинальную мощность. Именно эта мощность определяет суммарную мощность ламп, которые могут быть подключены к данному трансформатору. Кроме того, решающее значение при выборе трансформаторов имеют их геометрические размеры, если трансформаторы устанавливаются за облицовочные покрытия (на подвесные потолки) через отверстия для ламп.

Выбирая трансформатор по типу — электромагнитный или электронный, следует учитывать, что электромагнитный трансформатор, при одинаковых с электронным параметрах, несколько крупнее и менее экономичный.

Выходное напряжение трансформатора должно соответствовать напряжению питания тех галогенных ламп, которые будут к нему подключены. Если оно равно 12 В, то и трансформатор должен обеспечить на выходе такое напряжение (11,5-12 В).

Низковольтные галогенные лампы следует подключать к понижающему трансформатору параллельно. Это означает, что мощность трансформатора должна быть равна или превышать суммарную потребляемую мощность всех этих ламп (но значительный запас мощности в данном случае тоже нежелателен).

Лампы при помощи проводов подключаются к выходу трансформатора. Если это электронный трансформатор, то рядом с этим выходом указывается значение низкого напряжения, например 11,5 В. У электромагнитного трансформатора к низковольтной (выходной) обмотке относится пара более толстых проводов. Сечение проводов, соединяющих лампы и трансформатор, необходимо выбирать с учетом длины этих проводов. Трансформатор нельзя располагать ближе, чем за 30 см к лампе, чтобы он не перегревался.

Линейные галогеновые лампы

Линейные галогенные лампы используются в качестве источников света для малогабаритных прожекторов заливающего света. При монтаже таких прожекторов важно устанавливать их так, чтобы продольная ось лампы находилась горизонтально или отклонялась от горизонтали не более чем на 7-8°. В противном случае нить накаливания лампы достаточно быстро придет в негодность из-за локальных перегревов (у Osram линейные лампы мощностью до 500 Вт включительно работают при любом положении лампы, при мощности 750 Вт и выше — рабочее положение горизонтальное). Все галогенные лампы, в том числе низковольтные, способны излучать свет очень высокого качества — празднично яркий с идеальной цветопередачей. Эти лампы экономичней и долговечней, чем обычные лампы накаливания, но при монтаже электропроводки при их подключении следует быть чуть более внимательным и тщательно выполнять все соединения.

Галогенные лампы, светильники и безопасность

Галогенные лампы благодаря своей миниатюрности и высокому качеству излучаемого света положили начало целому классу принципиально новых светильников общего и специального назначения, в которых источники света воспринимаются наблюдателем как точечные. Это значительно расширило возможности конструкторов и дизайнеров. Кроме того, светильники, в которых используются галогенные лампы, стали более компактными, оставаясь при этом мощными источниками высококачественного света с высоким индексом цветопередачи.

Например, капсульные галогенные лампы, имея мощность 75 Вт и диаметр колбы лишь 9-12 мм, способны излучать световой поток почти в два раза больше, чем лампы накаливания той же мощности, но с диаметром колбы 55 мм. Поэтому неудивительно, что галогенные лампы приобрели достаточно высокую популярность, особенно в светильниках с небольшими размерами.

Галогенные лампы с отражателями широко используются в точечных встраиваемых светильниках, предназначенных для монтажа на подвесные потолки и фальшпанели. Капсульные лампы мощностью до 20 Вт применяются, прежде всего, в мебельных встраиваемых светильниках.

Интересно, что именно с появлением в широкой продаже низковольтных галогенных ламп и трансформаторов для их питания стало возможным оборудовать ванные и туалетные комнаты в жилых помещениях вполне безопасными низковольтными (с напряжением 12 В) осветительными приборами — точечными галогенными светильниками, встроенными в подшивные потолки, и такими же бра. Их преимущество в том, что даже в аварийных ситуациях, когда вода попадает на провода и лампы осветительной сети, электрическое напряжение в ней не представляет никакой опасности для человека.

По материалам журнала «Приватное строительство» и сайта www.stroy-rus.ru

выбираем металлогалогенные для дома на потолочные светильники, люст и для прожекторов

Освещение играет одну из важных ролей в жизни современного человека. С его помощью организовывается множество технологических и бытовых процессов. Конструкция любого осветительного прибора предполагает использование специальных ламп, которые генерируют поток света.

Эти механизмы могут работать на основе различных веществ, отличающихся как составом, так и физическими параметрами. Особое внимание среди всего этого разнообразия следует уделить галогенным лампам. Изделия довольно популярны и очень широко применяются в современной промышленности.

Что это такое?

Галогенные лампы представляют собой разновидность обычной лампы накаливания. Особенностью таких конструкций является использование специальных газовых наполнителей вместо обычного воздуха. В качестве основной среды выступают газы галогенной группы.

Для ламп такого типа используют несколько основных веществ:

бром;
йод;
хлор.

Иногда колба лампы может заполняться смесью этих компонентов, что позволяет получить более качественные технические показатели. Такая структура позволяет значительно уменьшить габариты цоколя.

Такие энергосберегающие лампы накаливания можно использовать как для светильников и люстр, так и для автомобильных фар.

Следует отметить несколько технических характеристик данного изделия:

Мощность лампы может варьироваться в очень широком диапазоне. Сегодня на рынке можно найти устройства с показателями от 1 Вт до 20 кВт. Все они используются для решения конкретных задач как в быту, так и промышленности.
Срок службы галогенной лампы зависит от ее модификации. Зачастую этот показатель не превышает 4 тыс. часов. Обратите внимание, что при использовании технологии плавного включения этот показатель может быть увеличен до 12 тыс. часов.
Цветовая температура. Лампа характеризуется неплохой цветопередачей, которая согласно классификации равняя показателю спектра Ra 99-100. Это значение встречается у черных тел, которые разогреты до температуры 2800-3000 К.

Время разогрева галогенной лампы довольно небольшое, что позволяет получить теплый световой поток уже через несколько секунд.

Следует отметить, что во время работы колба устройства может нагреваться до очень высоких температур. Поэтому ее делают из специального кварцевого стекла, которое может выдержать подобные нагрузки.

Цоколи изделия могут быть различными, что позволяет подключать ее к различным генераторам электричества. Некоторые модели имеют специальные выходы в виде металлических нитей, которые нужно подсоединять только с помощью специальных разъемов. Что касается светового потока, то это значение зачастую зависит от мощности лампы. Ознакомиться с примерными показателями можно в таблице.

Следует отметить, что все характеристики галогенных устройств могут незначительно варьироваться в зависимости от производителя и среды использования.

Принцип работы

Галогенные лампы являются более усовершенствованными модификациями обычных ламп накаливания.

Состоит такая конструкция из нескольких основных компонентов:

Вольфрамовая нить. Этот элемент выполняют в виде спирали, что позволяет увеличить рабочую площадь системы. Таким образом получают намного больше света, чем его бы генерировала прямая нить. Возникновение светового излучения происходит за счет прохождения тока сквозь вольфрам. Это заставляет металл генерировать фотоны, которые и выделяются в наружную среду.
Газ-заполнитель. Как уже упоминалось, в таких лампах используют вещества галогенного ряда. Этот компонент решает сразу несколько проблем. В первую очередь, газ препятствует быстрому испарению вольфрамовой нити, что может со временем провести к ее разрушению. Также наполнитель «заставляет» испаренный вольфрам осаждаться снова на спираль. Достигается это за счет специальных химических реакций, в которые вступают компоненты.

Обратите внимание, что в такой лампе стенки не тускнеют, так как на них практически ничего не оседает.

При этом в колбы небольшого размера могут закачивать газ под высоким давлением. Это, в свою очередь, также продлевает срок службы изделия в несколько раз.

Плюсы и минусы

Популярность галогенных ламп возрастает с каждым днем. Достигается это за счет множества их преимуществ:

Экономичность. Подобный эффект достигается за счет качественной светоотдачи. Так, к примеру, устройства такого типа выделяют от 15 до 22 лм на каждый ватт мощности. В свою очередь, у стандартных ламп накаливания это значение не превышает 12 лм/Вт. Поэтому с помощью галогенных аналогов можно сэкономить практически в два раза больше электричества. Обратите внимание, что подобные показатели могут со временем улучшаться, что зависит также от конкретного производителя.
Срок службы. Использование галогенов позволило значительно увеличить этот показатель в сравнении с классическими аналогами. Средняя длительность эксплуатации для галогенной лампы составляет не меньше 2-5 тыс. рабочих часов.
Показатели излучения. Лампы такого типа генерируют теплый световой поток, который по показателям может напоминать солнечное излучение. Сегодня спектр излучения этих устройств может изменяться, что позволяет подобрать его под любой стиль интерьера и условия работы.
Размеры. Технические особенности галогенных ламп сегодня очень разнообразны. Они могут быть как громадными для уличного освещения, так и совсем небольшими, что позволяет устанавливать их на транспортные средства.

Но галогенные лампы не являются уникальным решением всех проблем подобного рода.

Эти изделия имеют множество минусов, среди которых можно выделить:

Минимальная стойкость к воздействию влаги. Обусловлено это структурой кварцевого стекла, которое выступает в качестве защитного. Но сегодня данную проблему довольно легко решают с помощью внешних колб из стекла или другого материала. Они играют роль буфера и не позволяют влаге проникать к самой лампе.
Высокая температура нагревания. Это приводит к тому, что лампа может быть причиной возгорания близко располагающихся элементов. Поэтому их не рекомендовано эксплуатировать вблизи веществ, которые могут легко загореться. Данную особенность также важно учитывать при замене лампы. Выполнять все операции нужно только после того, как вся система остынет.
Колба лампы очень чувствительна к загрязнениям. Подобные явления могут привести к быстрому выходу ее из строя. Поэтому желательно все операции с этими устройствами выполнять только в специальных перчатках.
Высокая стоимость. Обусловлено это тем, что производство такой системы – это довольно трудозатратный процесс. Поэтому многие могут использовать другие альтернативные источники вместо галогенных модификаций.

Чем лучше светодиодных?

Рынок осветительных приборов сегодня стремительно развивается, что приводит к появлению множества модификаций ламп освещения. Одним из конкурентов галогенным источникам света являются светодиодные модели. С каждым годом они занимают все большую нишу, так как имеют множество преимуществ перед другими продуктами.

Но галогенные лампы все-таки имеют несколько весомых плюсов перед светодиодными аналогами:

Стоимость. Цена на светодиодные модификации в несколько раз выше, чем на устройстве на основе нити накаливания.
Световой спектр. Многие владельцы отмечают теплое излучение от галогенных моделей. Свет от них имеет приятный желтоватый оттенок, который не так режет в глаза. Светодиодные модели зачастую работают в холодном спектре, что требует небольшой временной адаптации к такому освещению. Галогенные приборы также более равномерно распределяют свет, тогда как светодиодные аналоги не могут этим похвастаться.
Прямое подключение. Галогенные устройства могут работать от обычной электрической сети, что исключает применение понижающих трансформаторов. В случае со светодиодами здесь не обойтись без этих конструкций.

Что касается остальных технических параметров, то светодиодные лампы имеют здесь полное преимущество. Они потребляют намного меньше энергии, а также не греются так сильно, что позволяет устанавливать их даже на подвесных потолках. При этом в составе лампы не присутствуют газы, которые могут при больших концентрациях влиять на организм человека.

Виды

Сфера использования галогенных ламп очень широка, что привело к появлению большого количества их видов. Классифицировать эту продукцию можно по нескольким признакам, среди которых одним из основных считается тип корпуса:

Лампы с внешней колбой. Это самые распространенные бытовые модификации. Внешне они напоминают обычную лампу накаливания. Но при этом конструкция состоит из двух колб. Одна из них является наружной и является защитной, тогда как внутри второй находится вольфрамовая нить и газ-наполнитель. Подобная конструкция позволяет исключить прямое воздействие на кварцевое стекло колбы. Изделия такого типа оснащаются цоколями, позволяющих вкручивать их в стандартные патроны на люстрах или светильниках. На рынке встречаются цоколи двух типов – Е27 и Е14. Что касается внешних колб, то они могут быть как прозрачными, так с матовым или молочным покрытием.

Линейные. Внешне механизм состоит из длинной кварцевой трубки, которая оснащена двумя контактами на каждом из торцов. В таких устройствах используют цоколи моделей R7s. Лампы такого типа неплохо противостоят механическим воздействиям. Но при этом многие модификации нужно устанавливать только в горизонтальной плоскости. Это является одним из недостатков этой продукции. Их применяют в качестве источников заливного света.

С отражателем. Эти изделия комплектуются специальным каркасом, на котором нанесен алюминиевый или инфракрасный отражатель. Сама колба с вольфрамовой нитью располагается в центре изделия. Лампы такого типа очень часто имеют конусообразную форму. Рефлекторная система позволяет направлять поток света в нужную точку. Верхняя часть корпуса закрыта прозрачным стеклом, на которое может иногда дополнительно наноситься ультрафиолетовый фильтр. Изделия повышенной яркости используют зачастую только в низковольтных сетях. Поэтому практически все виды рефлекторных ламп могут работать от напряжения 12-24 В. Производители дополняют их несколькими видами цоколей – GY*, GZ*, GU*, G9 и G10.

Данная продукция является сегодня одной из самых популярных. Лампы с отражателем очень часто используют для организации точечного и зонального освещения помещений.

Капсульные. Эти лампы имеют небольшие размеры, так как сама конструкция состоит непосредственно из колбы двух выводов для подключения. Из-за небольшой мощности они выделяют немного света. Поэтому их очень часто используют в декоративных целях (подсветка полочек и т. д. ). Следует отметить, что подобные лампы очень слабо нагреваются. Некоторые дизайнеры с их помощью создают подсветку мебельных конструкций для создания практичности. Изделия дополняются несколькими видами цоколей, среди которых самыми распространенными являются GY6, 35, G4, и G9.

Еще одной классификацией галогенных ламп является сетевые характеристики.

Существует 2 вида таких конструкций:

Высоковольтные. Лампы могут подключаться непосредственно к стандартной сети с напряжением 220 В. Для этого их нужно только вкрутить или подключить в разъем. Зачастую к таким модификациям относят двухкорпусные модификации, которые дополняются стандартными цоколями.
Низковольтные. Этот вид изделий является самым распространенным. Они работают в сети при напряжении не выше 24 В. Подключение подобных систем выполняется только с помощью специальных понижающих трансформаторов. Лампы такого вида не выделяют много тепла, поэтому могут использоваться практически в любом месте. Очень часто ими комплектуют небольшие люстры.

Размеры

Разнообразие галогенных ламп очень широко.

Габариты подобных изделий зависят, в основном, от вида конструкции:

Лампы на основе двух колб или с отражателем практически имеют те же размеры, что и стандартная лампа накаливания. При этом форма может немного отличаться, что зависит уже от производителя.
Колбовые или пальчиковые модели представляют собой небольшие плоские изделия, длина которых может достигать 1-2 см. Толщина и ширина зависит от вида установленного цоколя.

Цвета

Световой поток каждого осветительного прибора отличается цветовой температурой. Этот показатель указывает, какой спектр света присутствует в луче. Галогенные лампы зачастую генерируют поток в желтом спектре.

Сегодня на рынке бывает несколько видов подобных ламп:

оранжевые;
желтые;
красные;
белые;
голубые.

Последние три световых потока встречаются довольно редко, так как этот спектр не является классическим. Чтобы добиться подобного свечения, многие производители изменяют структуру и технические характеристики ламп.

Применение

Технические характеристики галогенных ламп не позволяют эксплуатировать их повсеместно. Но сегодня среда их использования довольно широка. На рынке можно найти изделия для дома как на потолочные светильники, так и лампочки для люстры, бра или торшеры. Продукция прекрасно подходит для прожекторов, так как она может подключаться в сеть без понижающих трансформаторов.

Очень редко можно встретить лампы, которые предназначаются для натяжных потолков. Но точечные светильники могут дополняться маломощными источниками света, хотя их постепенно вытесняют устройства на основе светодиодов.

Лампы для ванной комнаты дополняются специальными защитными кожухами, так как колба не предназначена для работы во влажной среде.

Рейтинг производителей

Современный рынок насыщен большим количеством галогенных лампочек, которые можно использовать для решения различных задач.

Среди всего этого разнообразия следует выделить несколько популярных производителей:

Philips. Компания является одним из лидеров в этой области. Она выпускает как стандартные лампы, так и устройства для автомобилей. Продукция отличается высоким качеством и надежностью. Многие пользователи отдают предпочтение только этой марке.
Osram. Специалисты компании уделяют много внимания качеству изделий. Лампочки постоянно тестируются на физические воздействия с целью минимизации их повреждений.

Как выбрать?

При покупке этой продукции следует оценить несколько параметров:

Мощность и светоотдача. Лампа должна давать световой поток такой силы, чтобы хватило для конкретной комнаты.
Напряжение. Здесь важно, планируете вы подключать устройство напрямую к сети или использовать понижающие трансформаторы. Обратите внимание, что низковольтные разновидности потребляют намного меньше энергии.
Тип цоколя. Здесь все зависит от устройства, для которого вы подбираете лампу. Перед тем, как приобретать ее, нужно ознакомиться с техническими характеристиками старой модели.

Особенности эксплуатации

Правильное использование галогенной лампы позволяет значительно продлить ей жизнь. Одним из губительных факторов, который влияет на срок службы, является жир. Это касается не только кухонного, который образуется в воздухе во время жарки, но и вещества, находящегося на человеческих руках. Поэтому заменять лампы следует только в специальных перчатках. Если вы хотите исключить данный фактор, тогда можно использовать двухкорпусные изделия.

Многие специалисты рекомендуют примерно раз в полгода протирать ножки ламп спиртом, чтобы удалить нагар. Подвергать подобной процедуре нужно стекла и пазы, где конструкция фиксируется.

Если прибор вышел из строя, его нужно обязательно утилизировать, так как в составе присутствуют вредные вещества, которые плохо влияют на человека и окружающую среду. Поэтому в случае поломок подобную продукцию нужно сдавать в специальные организации, которые знают ее свойства и правильно ее переработают.

На что стоит обращать внимание при покупке галогеновой лампы, смотрите в следующем видео.

Интернет-кампус ZEISS Microscopy | Лампы вольфрамово-галогенные

Введение

Источники света накаливания, включая более старые версии с вольфрамовой и углеродной нитью, а также новые, более совершенные вольфрамово-галогенные лампы, успешно использовались в качестве высоконадежных источников света в оптической микроскопии на протяжении многих десятилетий и продолжают оставаться одними из них. выбранные механизмы освещения для различных способов визуализации. Старые лампы, оснащенные вольфрамовой проволочной нитью и заполненные инертным газом аргоном, часто используются в студенческих микроскопах для получения изображений светлого поля и фазового контраста, и эти источники могут быть достаточно яркими для некоторых приложений, требующих поляризованного света.Вольфрамовые лампы относительно недороги (по сравнению со многими другими источниками света), их легко заменить, и они обеспечивают адекватное освещение в сочетании с диффузионным фильтром из матового стекла. Эти особенности в первую очередь ответственны за широкую популярность источников света накаливания во всех формах оптической микроскопии. Вольфрамово-галогенные лампы, наиболее совершенная конструкция в этом классе, генерируют непрерывное распределение света в видимом спектре, хотя большая часть энергии, излучаемой этими лампами, рассеивается в виде тепла в инфракрасных длинах волн (см. Рисунок 1).Из-за относительно слабого излучения в ультрафиолетовой части спектра вольфрамово-галогенные лампы не так полезны, как дуговые лампы и лазеры, для исследования образцов, которые необходимо освещать с длинами волн менее 400 нанометров.

Несколько разновидностей вольфрамово-галогенных ламп в настоящее время являются источником освещения по умолчанию (и предоставляются производителем) для большинства учебных и исследовательских микроскопов, продаваемых по всему миру. Они отлично подходят для исследования в светлом поле, микрофотографии и цифровой визуализации окрашенных клеток и срезов тканей, а также для многочисленных применений отраженного света для промышленного производства и разработки.В поляризованных световых микроскопах, используемых для идентификации частиц, анализа волокон и измерения двойного лучепреломления, а также для повседневных петрографических геологических приложений, обычно используются вольфрамово-галогенные лампы высокой мощности для обеспечения необходимой интенсивности света через скрещенные поляризаторы. Стереомикроскопы также используют преимущества этого повсеместного источника света как в моделях начального, так и в продвинутых моделях. Для визуализации живых клеток с помощью методов усиления контраста (в основном дифференциального интерференционного контраста ( DIC ) и фазового контраста) в составных микроскопах проходящего света наиболее распространенным в настоящее время источником света является вольфрамово-галогенная лампа мощностью 100 Вт. .В долгосрочных экспериментах (обычно требующих от сотен до тысяч снимков) эта лампа особенно стабильна и при нормальных условиях эксплуатации подвержена лишь незначительным уровням временных и пространственных колебаний выходной мощности.

Первые коммерческие лампы накаливания с вольфрамовой нитью были представлены в начале 1900-х годов. Эти передовые нити, которые можно было наматывать, скручивать и эксплуатировать при очень высоких температурах, оказались гораздо более универсальными, чем их предшественники на основе углерода и осмия.Углеродные лампы страдают от быстрого испарения нити накала при температурах выше 2500 ° C и, следовательно, должны работать при более низких напряжениях для получения света с относительно низкой цветовой температурой (желтоватый). Напротив, вольфрам имеет температуру плавления приблизительно 3380 ° C и может быть нагрет почти до этой температуры в стеклянной оболочке для получения света, имеющего более высокую цветовую температуру и срок службы, чем любой из предыдущих материалов, используемых для нити ламп. Основная проблема с вольфрамовыми лампами заключается в том, что во время нормальной работы нить накала постоянно испаряется с образованием газообразного вольфрама, который медленно уменьшает диаметр нити накала и в конечном итоге затвердевает на внутренней стороне стеклянной колбы в виде почерневшего, покрытого сажей отложений.Со временем мощность лампы уменьшается, поскольку остатки осажденного вольфрама на стенках внутренней оболочки становятся толще и поглощают все большее количество более коротких видимых длин волн. Точно так же потеря вольфрама из нити накала уменьшает диаметр, делая ее настолько тонкой, что в конечном итоге она выходит из строя.

Вольфрамово-галогенные лампы были впервые разработаны в начале 1960-х годов путем замены традиционной стеклянной колбы на кварцевую колбу с более высокими характеристиками, которая больше не была сферической, а трубчатой.Кроме того, внутри оболочки были запечатаны незначительные количества паров йода. Замена стекла с более низкой температурой плавления на кварцевое была необходима, потому что цикл регенерации галогена лампы (подробно обсуждается ниже) требует, чтобы оболочка поддерживалась при высокой температуре (превышающей допустимую для обычного стекла), чтобы предотвратить образование галогеновых соединений вольфрама. от затвердевания на внутренней поверхности. Из-за новых компонентов эти усовершенствованные лампы первоначально назывались термином: иодид кварца .Хотя лампы, содержащие галогены, представляли собой значительное улучшение по сравнению с обычными вольфрамовыми лампами, которые они заменили, новые лампы имели легкий розоватый оттенок, характерный для паров йода. Кроме того, кварц легко подвергается воздействию слабых щелочей, образующихся во время работы, что приводит к преждевременному выходу из строя самой оболочки. В последующие годы соединения брома заменили йод, и оболочка была изготовлена из более новых сплавов боросиликатного стекла для производства вольфрамово-галогенных ламп с еще более длительным сроком службы и более высокой мощностью излучения.

Как обсуждалось ранее, в традиционных лампах накаливания испаренный газообразный вольфрам из нити накала переносится через паровую фазу и непрерывно осаждается на внутренних стенках стеклянной колбы. Этот артефакт затемняет внутренние стенки лампы и постепенно снижает светоотдачу. Чтобы поддерживать потери света на минимально возможном уровне, обычные вольфрамовые лампы накаливания помещают в большие колбы, имеющие достаточную площадь поверхности, чтобы минимизировать толщину осажденного вольфрама, который накапливается в течение срока службы лампы.Напротив, трубчатая оболочка в вольфрамово-галогенных лампах заполнена инертным газом (азотом, аргоном, криптоном или ксеноном), который во время сборки смешивается с небольшим количеством галогенового соединения (обычно бромистого водорода; HBr ). и следовые уровни молекулярного кислорода. Соединение галогена служит для инициирования обратимой химической реакции с вольфрамом, испаренным из нити, с образованием газообразных молекул оксигалогенида вольфрама в паровой фазе. Температурные градиенты, образующиеся в результате разницы температур между горячей нитью накала и более холодной оболочкой, способствуют перехвату и рециркуляции вольфрама в нить накала лампы благодаря явлению, известному как цикл регенерации галогена (проиллюстрирован на рисунке 2).Таким образом, испаренный вольфрам реагирует с бромистым водородом с образованием газообразных галогенидов, которые впоследствии повторно осаждаются на более холодных участках нити, а не накапливаются медленно на внутренних стенках оболочки.

Цикл регенерации галогена можно разделить на три критических этапа, которые показаны на рисунке 2. В начале работы оболочка лампы, наполняющий газ, парообразный галоген и нить накала изначально находятся в равновесии при комнатной температуре. Когда к лампе подается питание, температура нити накала быстро повышается до ее рабочей температуры (в районе 2500–3000 ° C), в результате чего также нагревается наполняющий газ и оболочка.В конце концов, оболочка достигает стабильной рабочей температуры, которая колеблется от 400 до 1000 C, в зависимости от параметров лампы. Разница температур между нитью накала и оболочкой создает температурные градиенты и конвекционные токи в заполняющем газе. Когда температура оболочки достигает примерно 200–250 ° C (в зависимости от природы и количества паров галогена), начинается цикл регенерации галогена. Атомы вольфрама, испарившиеся из нити накала (см. Рис. 2 (а)), вступают в реакцию с парами газообразного галогена и следовыми количествами молекулярного кислорода с образованием оксигалогенидов вольфрама (рис. 2 (б)).Вместо того, чтобы конденсироваться на горячих внутренних стенках оболочки, оксигалогенидные соединения циркулируют конвекционными токами обратно в область, окружающую нить, где они разлагаются, оставляя элементарный вольфрам, повторно осаждающийся на более холодных областях нити (рис. 2 (c)) ). После освобождения от связанного вольфрама соединения кислорода и галогенидов диффундируют обратно в пар, чтобы повторить цикл регенерации. Непрерывная рециркуляция металлического вольфрама между паровой фазой и нитью обеспечивает более равномерную толщину проволоки, чем это было бы возможно в противном случае.

К преимуществам цикла регенерации галогенов относится возможность использования меньших по размеру конвертов, которые поддерживаются в чистом состоянии без отложений в течение всего срока службы лампы. Поскольку колба меньше, чем в обычных вольфрамовых лампах, дорогой кварц и родственные стеклянные сплавы могут быть более экономичными при производстве. Более прочные кварцевые оболочки позволяют использовать более высокое внутреннее давление газа, чтобы помочь в подавлении испарения нити накала, тем самым позволяя увеличивать температуру нити, что дает более световой выход, и смещает профили излучения, чтобы обеспечить большую долю более желательных длин волн видимого диапазона.В результате вольфрамово-галогенные лампы сохраняют свою первоначальную яркость на протяжении всего срока службы, а также преобразуют электрический ток в свет более эффективно, чем их предшественники. С другой стороны, вольфрам, испарившийся и повторно осаждаемый в цикле регенерации галогена, не возвращается на свое первоначальное место, а скорее скатывается на самых холодных участках нити, что приводит к неравномерной толщине. В конечном итоге лампы выходят из строя из-за уменьшения толщины нити накала в самых жарких регионах. В противном случае вольфрамово-галогенные лампы могут иметь почти бесконечный срок службы.

Ранние исследования показали, что добавление фторидных солей к парам, запечатанным внутри вольфрамово-галогенных ламп, дает на выходе самый высокий уровень видимых длин волн, а также осаждает переработанный вольфрам на участках нити накала с более высокими температурами. Это открытие вселило надежду на то, что вольфрамовые нити могут иметь более однородную толщину в течение значительного увеличения срока службы этих ламп. Кроме того, смещение выходного профиля излучения лампы для включения большего количества видимых длин волн было весьма желательно по сравнению с более низкими цветовыми температурами, обеспечиваемыми аналогичными лампами, имеющими альтернативные галогенные соединения (йодид, хлорид и бромид).К сожалению, было обнаружено, что фторидные соединения агрессивно воздействуют на стекло (обратите внимание, что фтористоводородная кислота обычно используется для травления стекла), что приводит к преждевременному разрушению оболочки. Таким образом, фторидные соединения не подходят для коммерческих ламп. Как следствие, описанные выше бромидные соединения по-прежнему являются предпочтительным реагентом для производства вольфрамово-галогенных ламп, но производители ламп продолжают исследовать применение новых смесей заполняющего газа и галогенов для этих очень полезных источников света.

Вольфрамово-галогенные лампы накаливания работают как тепловые излучатели, что означает, что свет генерируется при нагревании твердого тела (нити накала) до очень высокой температуры. Таким образом, чем выше рабочая температура, тем ярче будет свет. Все лампы на основе вольфрама демонстрируют спектральные профили излучения, напоминающие профили излучения излучателя с черным телом, а спектральный профиль выходной мощности вольфрамово-галогенных ламп качественно аналогичен профилям ламп накаливания с вольфрамовой и углеродной нитью накаливания.Большая часть излучаемой энергии (до 85 процентов) находится в инфракрасной и ближней инфракрасной областях спектра, при этом 15-20 процентов попадают в видимую область (от 400 до 700 нанометров) и менее 1 процента — в ультрафиолетовых длинах волн. (ниже 400 нм). Мягкая стеклянная оболочка обычных ламп накаливания поглощает большую часть ультрафиолетового излучения, генерируемого вольфрамовой нитью, но оболочка из плавленого кварца в вольфрамово-галогенных лампах поглощает очень мало излучаемого ультрафиолетового света выше 200 нанометров.

Значительная часть электроэнергии, потребляемой накаленными вольфрамовыми проволочными нитями, выводится в виде электромагнитного излучения, охватывающего диапазон длин волн от 200 до 3000 нанометров. Математически полное излучение увеличивается как четвертая степень температуры проволоки, что смещает спектральное распределение в сторону все более коротких (видимых) длин волн в колоколообразном профиле по мере увеличения температуры (см. Рисунки 1 и 3). Несмотря на то, что пиковые длины волн имеют тенденцию перераспределяться из ближнего инфракрасного диапазона ближе к видимой области с более высокими температурами нити накала, точка плавления вольфрама не позволяет большей части выходного излучения смещаться в видимую область спектра.При самых высоких практических рабочих температурах пиковое излучение составляет примерно 850 нанометров, при этом около 20 процентов общего выходного излучения приходится на видимый свет. Инфракрасные волны, составляющие большую часть выходного сигнала, должны рассеиваться как нежелательное тепло. В результате, по сравнению со спектром дневного света (5000+ K), излучаемого ртутными, ксеноновыми и металлогалогенными дуговыми лампами, в галогенидных лампах всегда преобладают красные участки спектра.

В случае идеального радиатора blackbody воспринимаемая цветовая температура равна истинной (измеренной) температуре материала радиатора.Однако на практике общее излучение обычных источников излучения (таких как лампы накаливания) меньше, чем можно было бы ожидать от черного тела. Цветовая температура выражается в градусах Кельвина ( K ), в то время как фактическая измеренная температура более практично выражается в градусах Цельсия ( C ). Эти два числа различаются на 273,15 линейных единиц градусов, при этом значение Кельвина равно Цельсию плюс 273,15. Более высокие цветовые температуры соответствуют более белому свету , который больше напоминает солнечный свет, тогда как более низкие цветовые температуры имеют тенденцию смещать цвета в сторону желтых и красноватых оттенков.Вольфрам не является истинным черным телом в том смысле, что полное испускаемое излучение меньше, чем могло бы наблюдаться в идеальном случае, однако вольфрам является лучшим излучателем (и более точно приближается к истинному черному телу) в более короткой видимой области длин волн, чем в более длинные волны. Для значительной части видимого диапазона длин волн цветовая температура вольфрама выше, чем эквивалентная истинная температура в градусах Цельсия. Таким образом, для измеренной температуры нити накала 3000 C цветовая температура составляет примерно 3080 K.Предел цветовой температуры вольфрама определяется температурой плавления, которая составляет чуть более 3350 ° C или приблизительно 3550 K.

Таким образом, в качестве излучателей накаливания вольфрамово-галогенные лампы генерируют непрерывный спектр света, который простирается от центрального ультрафиолета до видимого и инфракрасного диапазонов длин волн (см. Рисунки 1 и 3). По сравнению со спектром излучения солнечного света и теоретическим излучателем черного тела 5800 К (как показано на рис. 3 (а)), в вольфрамово-галогенных лампах всегда преобладают более длинноволновые области.Однако по мере увеличения температуры нити в вольфрамово-галогенной лампе профиль излучения света смещается в сторону более коротких длин волн, так что по мере приближения температуры к предельной точке плавления вольфрама доля видимых длин волн, излучаемых лампой, существенно увеличивается. Этот эффект проиллюстрирован на рисунке 3 (b) путем нормализации выходного распределения излучения лампы при цветовых температурах 2800 K и 3300 K на тот же световой поток. В дополнение к значительно меньшей доле излучения в инфракрасном диапазоне, кривая 3300 K показывает гораздо больший выход в видимом диапазоне длин волн.

Фотометрические характеристики для оценки характеристик источников света несколько необычны в том смысле, что две системы единиц существуют параллельно для определения важных переменных, связанных с яркостью и спектральным выходом. Физическая фотометрическая система рассматривает свет исключительно как электромагнитное излучение с точки зрения яркости (яркости), связанной с единицами длины и угла и измеряемой в ваттах. Физиологическая фотометрическая система учитывает способ, которым гипотетический человеческий глаз оценивает источник света.Поскольку каждый человеческий глаз несколько по-разному реагирует на видимый спектр света, стандартный глаз определен международным соглашением. Основной характеристикой этого стандарта является чувствительность к разным цветам света на основе максимального отклика на 550-нанометровый (зелено-желтый) свет, измеряемая в единицах люменов , а не ваттах. Физиологическая система подойдет, если датчиком света является человеческий глаз, цифровая камера, фотопленка или какое-либо другое устройство, которое реагирует аналогичным образом.Однако эта система выйдет из строя, если анализируемый свет попадет в ультрафиолетовую или инфракрасную области, невидимые человеческому глазу. В этом случае для измерений и анализа необходимо использовать физическую фотометрическую систему.

Технические характеристики вольфрамово-галогенной лампы для микроскопии

Номинальная Мощность (Вт)	Номинальное Напряжение (В)	Световой Поток (лм)	Нить накала Размер Ш x В (мм)	Средний Срок службы (часы)
10	6	150	1.5 х 0,7	300
20	6	480	2,3 х 0,8	100
30	6	765	1,5 х 1,5	100
30	12	750	2.6 х 1,3	50
50	12	1000	3,0 x 3,0	1100
100	12	3600	4,2 х 2,3	2000

Таблица 1

В таблице 1 представлены электрические характеристики, размеры нити накала, типичный срок службы и фотометрическая мощность некоторых из самых популярных вольфрамово-галогенных ламп, используемых в настоящее время в оптической микроскопии.Среди наиболее важных терминов, используемых для сравнения этих ламп, — световой поток , который представляет собой общий излучаемый свет, измеренный в люменов . Световой поток увеличивается пропорционально его физическому фотометрическому эквиваленту в ваттах. Другая важная величина, известная как сила света , представляет собой ту часть светового потока, которая измеряется телесным углом в одном направлении. Сила света, равная кандел , используется для оценки характеристик лампы в оптической системе.Лампы также оцениваются с точки зрения световой отдачи при использовании люмен на ватт электрической мощности (относящейся к физическим и физиологическим системам) для определения эффективности преобразования электроэнергии в видимое излучение. Теоретический максимум световой отдачи составляет 683 люмен на ватт, но на практике вольфрамово-галогенные лампы обычно достигают предела в 37 люмен на ватт. Чтобы более четко понять электрические характеристики вольфрамово-галогенных ламп, обычно можно применять следующие обобщения: на каждые 5 процентов изменения напряжения, подаваемого на лампу, срок службы либо удваивается, либо сокращается вдвое, в зависимости от того, находится ли напряжение. уменьшилось или увеличилось.Кроме того, каждые 5 процентов изменения напряжения сопровождаются 15-процентным изменением светового потока, 8-процентным изменением мощности, 3-процентным изменением тока и 2-процентным изменением цветовой температуры.

Большое разнообразие конструкций вольфрамово-галогенных ламп включает встроенные отражатели, которые служат для эффективного сбора фронтов световых волн, излучаемых лампой, и их упорядоченного направления в систему освещения. Эти предварительно собранные блоки, получившие название отражательных ламп (см. Рисунок 4), нашли широкое применение в качестве внешних осветителей для приложений стереомикроскопии.Свет от осветителя может быть направлен в любую область образца с помощью гибкого оптоволоконного световода. Рефлекторные лампы сильно различаются по конструкции в зависимости от характеристик и геометрии рефлектора, а также от положения лампы внутри рефлектора. Тем не менее, все лампы с отражателем включают однотактные лампы, которые устанавливаются в центре оптической оси отражателя с цоколем, вклеенным в вершину отражателя. Конфигурация нити накала обычно определяется характеристиками луча, необходимыми для конкретной оптической системы, для которой предназначена лампа.В рефлекторных лампах используются все конструкции нити накала, включая поперечную, осевую и плоскую.

Рефлекторные лампы обычно подключаются к патронам с молибденовыми штырями, выступающими наружу из задней части рефлектора и устанавливаемыми с керамическими крышками. В некоторых случаях используются специальные кабельные соединения, чтобы пространственно отделить электрический контакт от источника тепла (лампы). Поскольку рефлекторные лампы обычно встраиваются как часть точно выровненной оптической системы, электрическое соединение только изредка используется как часть крепления.Существует несколько методов установки отражателей, в том числе установка держателя на переднем крае отражателя, использование давления на заднюю часть крышки отражателя, центрирование края отражателя в конусе и регулировку края отражателя на угловом упоре. В большинстве случаев конструкция основания рефлектора и механизм крепления используются для обозначения конкретного класса рефлекторной лампы. Внешний диаметр переднего отверстия рефлектора является определяющим критерием для рефлекторных ламп, и производители установили два основных размера.Они обозначаются MR 11 и MR 16 , где буквы представляют собой аббревиатуру металлического отражателя , а цифры обозначают диаметр отражателя в восьмых долях дюйма. Таким образом, рефлекторная лампа MR 16 имеет диаметр приблизительно 50 миллиметров, тогда как лампы MR 11 имеют диаметр почти 35 миллиметров.

Вольфрамово-галогенные отражатели предназначены для фокусировки или коллимирования света, излучаемого лампой, как показано на рисунке 4.Фокусирующие отражатели концентрируют свет в небольшом пятне (фокусной точке) в центральной оптической оси на определенном расстоянии от отражателя (см. Рисунок 4 (b)). Этот тип отражателя имеет эллиптическую геометрию, что требует, чтобы нить накала лампы располагалась в первой фокусной точке эллипсоида, чтобы проецируемое световое пятно концентрировалось во второй фокусной точке. При проектировании светильников для фокусирующих отражателей важнейшим критерием является установка лампы на надлежащем расстоянии от входной апертуры оптической системы.Коллимирующие отражатели имеют параболическую геометрию, чтобы генерировать параллельный луч света, характеристики луча которого определяются параметрами лампы и размером отражателя (см. Рисунок 4 (c)). Угол выхода луча в первую очередь определяется размером нити накала лампы и свободным отверстием отражателя. В большинстве случаев осевая нить накала с круглым сердечником обеспечивает осесимметричный луч.

Отражатели обычно изготавливаются из стекла, но некоторые из них также изготавливаются из алюминия.Их внутренние стенки могут быть гладкими или иметь фасетки для контроля распределения света. Внутренняя структура варьируется от мелких, едва заметных зерен до крупных, выложенных плиткой граней (см. Рис. 4 (а)). В стеклянных отражателях внутренняя поверхность куполообразного отражателя покрывается (обычно осаждением из паровой фазы) для получения требуемых отражающих свойств. Стабильность размеров стеклянных отражателей превосходит стабильность металлических отражателей, а возможность выбора конкретных материалов покрытия, в том числе тех, которые могут изменять спектральный характер отраженного света, делает эти отражатели гораздо более универсальными.Металлические отражатели намного проще и дешевле изготавливать, но они ограничены в управлении спектральным выходом и более подвержены колебаниям геометрических допусков во время работы.

Если требуется полный спектр излучения, излучаемого лампой, или в случаях, когда полезен инфракрасный свет, оптимальным выбором будут металлические или стеклянные отражатели с тонким золотым покрытием. Однако там, где необходимо использовать определенные отражательные свойства для выбора длин волн посредством интерференции, оптимальными являются дихроичные тонкопленочные покрытия на стеклянных отражателях.Эти покрытия состоят примерно из 40-60 очень тонких слоев, каждый из которых составляет всего четверть длины волны света, и состоят из чередующихся материалов, имеющих высокий и низкий показатель преломления. Точная настройка толщины и количества слоев позволяет разработчикам генерировать широкий спектр выходных спектральных характеристик. Среди ламп с дихроичным отражателем наиболее полезной для микроскопии является отражатель холодного света , потому что только видимый свет в диапазоне длин волн от 400 до 700 нанометров направляется в оптическую систему (рис. 4 (d)).Инфракрасные волны излучаются через заднюю часть отражателя и отводятся от светильника с помощью электрического вентилятора. Применение подходящих отражателей холодного света снижает общую тепловую нагрузку на систему освещения и дает свет, который можно записывать с помощью пленочных и цифровых фотоаппаратов.

Базовая анатомия одноцокольной вольфрамово-галогенной лампы, обычно используемой для освещения в оптической микроскопии, показана на рисунке 5. Общая длина измеряется от конца стержня основания до точки герметичной выхлопной трубы.Важным критерием расположения лампы по отношению к системе коллекторных линз является длина светового центра (рис. 5 (а)), при которой центр нити накала соответствует определенной плоскости отсчета в цоколе лампы. Другими важными параметрами являются диаметр колбы (самая толстая часть оболочки), ширина основания (обычно немного больше диаметра колбы) и размеры поля нити накала (высота и ширина). Эффективный размер источника освещения, используемого при проектировании выходной оптической системы, определяется высотой и шириной нити накала (поле нити накала).Допуски и положение поля накала имеют решающее значение и не должны отклоняться более чем на 1 миллиметр от оси симметрии лампы (определяемой плоскостью штырей основания и центральной линией лампы). Допуски по полю нити разработаны для конкретной архитектуры нити и должны измеряться, когда нить накала горячая.

Чрезмерно высокие рабочие температуры вольфрамово-галогенных ламп требуют существенно более прочных и толстых прозрачных колб, чем обычные вольфрамовые и угольные лампы.Стекло из кварцевого стекла из плавленого кварца является стандартным материалом, используемым при производстве вольфрамово-галогенных ламп, поскольку этот материал может выдерживать температуру оболочки до 900 C и рабочее давление до 50 атмосфер. В целом оптическое качество кожухов кварцевых ламп значительно ниже, чем у ламп из дутого стекла, используемых для производства обычных ламп накаливания. Этот артефакт связан с тем, что кварц труднее обрабатывать (в первую очередь из-за более высокой температуры плавления).Кварц, предназначенный для огибающих ламп, начинается с цилиндрической трубки, которую сначала обрезают до нужной длины, а затем присоединяют меньшую выхлопную трубу. Позже в процессе производства, после того, как нить накала и выводные штыри вставлены и зажаты, оболочка заполняется соответствующим газом и галогеновым соединением, прежде чем выхлопная труба будет удалена и запломбирована в процессе, называемом наконечник , который оставляет видимый дефект на конверте. Вольфрамово-галогенные лампы, используемые в микроскопии, обычно имеют выступающее пятно, расположенное в верхней части оболочки в области, которая не влияет на оптическое качество света, излучаемого лампой (рис. 5 (а)).Предварительно изготовленные внутренние конструктивные элементы лампы (нить накала, соединитель из фольги и штыри) вставляются в трубчатый кварц до того, как свинцовые штыри герметично запечатываются в оболочке путем защемления. Форма внешней поверхности зажима обеспечивает максимальную механическую прочность.

После защемления выводов штифта (этот процесс проводится, пока оболочка промывается инертным газом, чтобы избежать окисления), колба заполняется через выхлопную трубу соответствующим газом, содержащим 0.От 1 до 1,0 процента галогенового соединения. Инертный наполняющий газ может быть ксеноном, криптоном, аргоном или азотом, а также смесью этих газов, имеющей наивысший средний атомный вес, совместимый с желаемым сопротивлением дуге. Галоген, используемый для вольфрамово-галогенных ламп, используемых в микроскопии, обычно представляет собой HBr, CH ₃ Br или CH ₂ Br ₂. Высокое внутреннее давление в лампе достигается за счет заполнения оболочки до желаемого давления и погружения лампы в жидкий азот для конденсации заполняющего газа.После герметизации выхлопной трубы на выходе наполняющий газ расширяется по мере того, как он нагревается до температуры окружающей среды. В высокоэффективных вольфрамово-галогенных лампах, производимых Osram (Сильвания, США), используется технология Xenophot , в которой газ криптон заменен ксеноном, который имеет более высокую атомную массу, чем криптон и другие газы-наполнители. Ксенон обеспечивает лучшее подавление испарения вольфрама, обеспечивает более высокую температуру нити накала и увеличивает световую отдачу примерно на 10 процентов (что соответствует увеличению цветовой температуры примерно на 100 K).Лампы Xenophot продаются с использованием аббревиатуры HLX , которая образована от терминов H alogen, L ow-Voltage и X enon. Большинство вольфрамово-галогенных ламп, используемых в исследовательских микроскопах, оснащены лампами Osram / Sylvania HLX или их эквивалентами.

Вольфрам всегда используется для изготовления проволочной нити в современных лампах накаливания. Чтобы быть пригодной для вольфрамово-галогенных ламп, необработанная вольфрамовая проволока должна пройти сложный процесс легирования и термической обработки, чтобы придать пластичность, необходимую для обработки, и гарантировать, что нить накала не деформируется в течение продолжительных периодов высокой температуры во время работы лампы.Провод также необходимо тщательно очистить, чтобы предотвратить выброс вредных газов после герметизации лампы. Длина нити накала определяется рабочим напряжением, при более высоком напряжении требуется большая длина. Диаметр определяется уровнями мощности лампы и желаемым сроком службы. Для высоких уровней мощности требуются более толстые волокна, которые к тому же механически прочнее. Геометрия нити в значительной степени определяет фотометрические свойства вольфрамово-галогенных ламп. Лампы, используемые в микроскопии, обычно имеют геометрию нити с плоским сердечником, при которой проволока сначала наматывается в форме прямоугольного стержня, а затем зажимается поперек длинной оси.Вместо диаметра и длины нити с плоским сердечником измеряются по длине и ширине плоской стороны нити и по толщине прямоугольной формы. Характеристики светового излучения ламп накаливания с плоским сердечником значительно отличаются от характеристик излучения других геометрических форм. Наиболее значительная часть излучаемого света излучается перпендикулярно плоской поверхности нити накала, которая совмещена с собирающей оптикой для максимальной пропускной способности. В некоторых конструкциях ламп используется специальная нить накала с плоским сердечником, у которой светоизлучающая поверхность имеет квадратную форму.Эти лампы являются предпочтительными источниками освещения в микроскопии проходящего света.

Одним из критических факторов при производстве вольфрамово-галогенных ламп является герметизация внутренних элементов, чтобы изолировать их от внешней атмосферы. Подводящие провода (молибденовые штыри; рис. 5 (b)) выходят из цоколя лампы через уплотнение, чтобы установить и закрепить лампу в гнезде, подключенном к источнику питания. Наиболее важным аспектом создания уплотнения является разница в коэффициентах теплового расширения кварцевых и вольфрамовых нитей накала.Кварц имеет очень низкий коэффициент расширения, тогда как у вольфрама намного выше. Без надлежащего уплотнения подводящие провода будут быстро расширяться, когда лампа нагревается, и разбивают окружающее стекло. В современных вольфрамово-галогенных лампах очень тонкая молибденовая фольга (шириной от 2 до 4 миллиметров и толщиной от 10 до 20 микрометров; рис. 5 (b)) заделана в кварц, и каждый конец фольги приварен к коротким соединительным проводам из молибдена, которые в свою очередь приварены к нити накала и подводящему штифту.Молибден используется в уплотнении, потому что острые кромки позволяют безопасно врезать его в кварц во время операции зажима. Лампы, используемые для микроскопии, имеют односторонние основания, имеющие либо молибденовые штыри, выступающие из зажима, либо вольфрамовые штыри, которые изнутри связаны с молибденовой фольгой, как описано выше. Расстояние между штифтами стандартизовано и составляет от 4 до 6,35 миллиметра (обозначено как G4 и G6.35; G для стекла). Диаметр штифта колеблется от 0.От 7 до 1 миллиметра.

Поскольку на данный момент технология производства вольфрамово-галогенных ламп настолько развита, срок службы обычной лампы внезапно заканчивается, обычно при включении холодной лампы накаливания. В течение среднего срока службы современные вольфрамово-галогенные лампы не чернеют и претерпевают лишь незначительные изменения в фотометрических выходных характеристиках. Как и в случае с другими лампами накаливания, срок службы вольфрамово-галогенных ламп определяется скоростью испарения вольфрама из нити накала.Если нить накала не имеет постоянной температуры по всей длине проволоки, а вместо этого имеет области с гораздо более высокой температурой, возникающие из-за неравномерной толщины или внутренних структурных изменений, то нить обычно выходит из строя из-за преждевременного обрыва в этих областях. Несмотря на то, что испаренный вольфрам возвращается в нить за счет цикла регенерации галогена (обсужденного выше), материал, к сожалению, откладывается на более холодных участках нити, а не в тех критических горячих точках, где обычно происходит утонение.В результате практически невозможно предсказать, когда какая-либо конкретная нить накала выйдет из строя в лампах, которые работают непрерывно. В тех лампах, которые часто включаются и выключаются, можно с уверенностью предположить, что они выйдут из строя в какой-то момент при включении.

Вольфрамово-галогенные лампы

могут работать от источников питания постоянного или переменного тока, но в большинстве исследовательских приложений микроскопии используются источники питания постоянного тока ( DC ). Самые современные источники питания для вольфрамово-галогенных ламп имеют специализированную схему, которая обеспечивает стабилизацию тока и подавление пульсаций.Критическая фаза для вольфрамово-галогенной лампы — это когда напряжение впервые подается на холодную нить накала, период, когда сопротивление нити примерно в 20 раз ниже, чем при полной рабочей температуре. Таким образом, когда напряжение питания мгновенно подается на лампу путем ее включения, течет очень высокий начальный ток (до 10 раз выше, чем в установившемся режиме; называемый пусковой ток ), который медленно падает по мере того, как температура нити накала и электрическое сопротивление увеличивать. Пиковый уровень тока достигается в течение нескольких миллисекунд после запуска, но обычно заканчивается примерно за полсекунды.К сожалению, высокий пусковой ток, возникающий при холодном запуске, отрицательно сказывается на ожидаемом сроке службы лампы. Специализированная схема источника питания (часто называемая схемой плавного пуска ) используется для компенсации высоких пусковых токов в самых передовых приложениях (включая микроскопию), в которых вольфрамово-галогенные лампы используются для проведения логометрических измерений.

На рисунке 6 показана типичная вольфрамово-галогенная лампа мощностью 100 Вт, используемая в микроскопии проходящего света.Лампа оснащена охлаждающими отверстиями, которые позволяют конвекционным потокам омывать лампу более прохладным воздухом во время работы. Металлический отражатель, покрывающий внутреннюю часть светильника, помогает сферическому отражателю направлять максимально возможный уровень светового потока в систему коллекторных линз для подачи на оптическую цепь микроскопа. Этот усовершенствованный фонарик содержит запасной патрон и сменный пластиковый инструмент, который оператор может использовать для захвата корпуса лампы во время переключения лампы.Регулировка положения лампы по отношению к оптической оси сферического отражателя и коллектора может быть выполнена с помощью винтов с внутренним шестигранником, которые перемещают основание. Лампа прикрепляется к осветителю микроскопа с помощью запатентованного монтажного фланца, который соединяет лампу с вертикальным или инвертированным микроскопом (хотя большинство ламп не взаимозаменяемы с одной марки микроскопа на другую). Инфракрасный (тепловой) фильтр перед системой коллекторных линз поглощает значительное количество нежелательного излучения, и дополнительные фильтры обычно могут быть вставлены в световой тракт (используя прорези держателя фильтра в осветителе микроскопа) для поглощения выбранных диапазонов видимых длин волн, регулировки цветовой температуры или добавить нейтральную плотность (уменьшение амплитуды света).Большинство ламп для микроскопии не оснащены диффузионными фильтрами, но они часто требуются для достижения равномерного освещения по всему полю обзора и обычно помещаются производителем в осветительный прибор микроскопа.

Измеренный спектр вольфрамовой галогенной лампы.

Контекст 1

… На рис. 2 показан измеренный спектр обычной вольфрамовой галогенной лампы. В целях обучения этот график требует особого рассмотрения.Студенты могут идентифицировать этот спектр как излучение черного тела, с одной стороны, из-за формы кривой, а с другой стороны, основываясь на своих знаниях, что тепловые излучатели, такие как вольфрамовые лампы, могут рассматриваться как излучатели черного тела. На самом деле вольфрамовая лампа излучает лишь небольшую часть (около 4%) своего излучения в визуальной части спектра. Важно помнить, что спектральная чувствительность детекторной системы сильно зависит от длины волны излучения. На рисунке 4 показана измеренная спектральная чувствительность с логарифмическим масштабированием.Следует обратить внимание на то, что спектральная чувствительность в диапазоне от 500 до 1000 нм имеет коэффициент 1000. Без точной калибровки невозможно сравнить ни две измеренные «интенсивности» на разных длинах волн, ни сделать какие-либо утверждения о спектральном распределении мощности исследуемого излучения. Для калибровки используемой радиометрической системы дистрибьютор изготовителя спектрометров любезно предоставил нам радиометрический калибровочный эталон. В данном случае это калиброванный вольфрамовый галогенный источник света с хорошо известным спектральным распределением мощности.Этот калибровочный стандарт обеспечивает абсолютную спектральную освещенность в мкВт / см2 / нм на оптоволоконном порте. Источник может быть откалиброван специально для оптоволокна без покрытия или оптоволокна с присоединенным косинусоидальным корректором. Энергия излучения — это мощность электромагнитного излучения на единицу площади, падающего на поверхность, например, поперечное сечение волокна на его конце. Тем не менее, с оголенным волокном невозможно измерить истинную энергетическую освещенность, потому что попадание света в волокно сильно зависит от угла падения.Вместо этого освещенность должна быть пропорциональна косинусу падающего ангела. Кроме того, необходим зонд с полем обзора 180 градусов. Производитель спектрометров предлагает так называемый косинусный корректор: окно из опалового стекла, устанавливаемое на конце оптического волокна, создающее зависимость от угла падения, которая почти пропорциональна косинусу. Для спектрометрии принято рассматривать каждую длину волны или частоту в спектре отдельно. Рисунок 4 ясно показывает, насколько важно использовать соответствующую оптику, калибровку и учитывать характеристики детектора.На сервере спектрометра RCL сбор спектров выполняется службой Windows. Та же программа, что и для вычисления спектральной освещенности. Полученные и вычисленные данные будут отправлены клиенту и там будут отображаться. Особой задачей было сделать мобильные устройства, такие как смартфоны и планшеты, способными отображать спектры и управлять экспериментом. Таким образом, клиентская программа создана для веб-браузеров HTML5, которые в настоящее время доступны на любом устройстве. В немецких школах сетевые ограничения очень высоки, и мы должны учитывать брандмауэры.Поэтому мы используем коммерческий сервис WebSocket (pusher.com) для доставки спектральных данных и данных управления. Прежде чем пользователь сможет управлять экспериментом, необходима аутентификация. Это делается с помощью сценария PHP, запущенного на обычном веб-сервере, который также предоставляет веб-сайт для эксперимента. IP-камера наблюдает за экспериментальной установкой и отправляет захваченный видеопоток непосредственно клиенту, где видеопоток отображается в браузере. Преимущество использования службы WebSocket заключается в том, что для сервера RCL не требуется статический IP-адрес.Только IP-камере нужен прямой доступ в Интернет. Некоторые параметры экспериментальной установки могут быть изменены пользователем. Например, для спектрометра могут быть заданы параметры сбора данных, такие как время интегрирования, ширина прямоугольного блока (усреднение по соседним пикселям) или выборки для усреднения (усреднение по двум или более последовательно записанным спектрам). Кроме того, пользователи могут выбирать из шести стандартных лампочек, установленных на карусели, например, вольфрамовые лампы накаливания, галогенные лампы накаливания, компактные люминесцентные лампы холодного и теплого белого цвета, светодиодные лампы или специальные лампы.Зонд с косинусной коррекцией можно перемещать и размещать перед колбой в поле размером 1 x 1,5 квадратных метра. Зонд тоже можно вращать. Студенты могут преследовать множество различных целей. Они могут сравнивать спектры от разных ламп и, таким образом, оценивать пригодность источников света для определенной цели. Студенты могут оценить цветовую температуру и цветовой дефект. Они могут сравнить излучаемый свет с цветовой чувствительностью человеческого глаза. Студенты могут различать физические и физиологические величины.Они могут проанализировать энергоэффективность обычных ламп. Свободное расположение зонда позволяет проводить дальнейшие эксперименты, такие как анализ уменьшения спектральной освещенности с квадратом радиуса или пространственной спектральной излучательной способности. С компактными люминесцентными лампами можно заметить разницу между светом, исходящим от газового разряда, и светом, исходящим от люминесцентного слоя. Представленный дистанционный лабораторный эксперимент по оптической спектрометрии является высокообразовательным и поучительным для введения в атомную энергетику…

Галогенные лампы

Галогенные лампы в основном используются для промышленной обработки изображений, где большие площади необходимо освещать падающим светом с помощью точечных лучей или там, где требуется много света. Типичным примером является освещение больших заводских зданий, заправочных станций, открытых площадок и приложений для роботов. В источниках холодного света для камер с линейной разверткой в качестве источника света также используются галогенные лампы. Это может быть реализовано при довольно низких инвестиционных затратах. Основным конкурентом для освещения больших площадей являются люминесцентные лампы, которые, однако, в основном доступны в форме трубки.Однако галогенная лампа обычно представляет собой точечный источник света, совмещенный с отражателем. Трубки большой длины также технически возможны, но нить накала должна иметь механическую опору.

Типичные свойства, используемые в промышленном машинном зрении

Свойства промышленного галогенного освещения

сильное тепловыделение
Высокое энергопотребление
высокое инфракрасное излучение
Длительное время переключения
Высокая чувствительность к вибрации
довольно крупный дизайн, в основном доступны в виде точечных светильников

Принцип действия галогенной лампы

Электромагнитный свет можно легко получить, нагревая тело.Это происходит в галогенной лампе накаливания с помощью токоведущего проводника в атмосфере защитного газа, чтобы она не сгорела сразу. Яркость лампы зависит от температуры плавления металла, от которого происходит свечение.

Обычно используется вольфрамовая нить с приблизительной температурой плавления 3420 градусов Цельсия. Типичная температура составляет около 2800 кельвинов, вдали от дневного света — около 6000 кельвинов. Галогенные добавки гарантируют, что испарившийся с нити материал возвращается обратно к нити.Таким образом, галогенная лампа даже «ярче», чем обычная лампа накаливания, и обычно имеет более длительный срок службы.

Такие источники света всегда показывают спектр как излучатель черного тела в общем приближении. Этот колоколообразный спектр простирается далеко в инфракрасный диапазон и всегда неизбежно переходит в тепловое излучение. Поэтому для этого типа освещения характерно высокое тепловыделение.

Галогенная лампа Spectrum

Важное значение для промышленного машинного зрения

Цветной свет не может генерироваться галогенными лампами из-за типичного спектра излучения.Это возможно только путем устранения определенных длин волн с помощью цветного фильтра.
Долговечность сильно зависит от циклов включения / выключения и пиков напряжения, которые могут резко сократить срок службы. Холодная нить накала имеет более низкое электрическое сопротивление, поэтому возникают гораздо более высокие пусковые токи при постоянном напряжении, что может разрушить освещение, особенно при включении. Типичный срок службы от 1000 до нескольких тысяч часов.
Вибрация на промышленном предприятии также может вызвать разрыв нити и резко сократить срок службы.
Яркость лампы постоянно уменьшается во время работы. Время горения от 1000 до нескольких тысяч часов не гарантирует тщательного производственного контроля в течение всего срока службы освещения.

Вольфрамовые галогенные лампы и газовые лампы

Применение и технические примечания

Ниже приводится техническая информация и информация по применению вольфрамовых галогенных и газонаполненных ламп ILT. Многие из наших ламп можно приобрести прямо в нашем интернет-магазине.Чтобы поговорить с одним из наших экспертов по лампам, узнать о лампе, изготовленной по индивидуальному заказу, или попросить образец, свяжитесь с нами, заполнив форму здесь.

ILT предлагает большой выбор газонаполненных ламп различных размеров, цоколей и типов газа, включая цоколи T-1 3/4, G4-G10, двухштырьковые, проволочные выводы, сборки отражателей MR3 — MR11 с газами. включая галоген, ксенон, аргон и криптон

<Назад ко всем источникам света

Обзор ламп Настроить мою лампу

Как работают вольфрамовые галогенные лампы (краткий обзор)

Вольфрамовые галогенные лампы по конструкции аналогичны обычным газонаполненным лампам с вольфрамовой нитью, за исключением небольшого следа галогена (обычно брома) в заполняющем газе.

Газообразный галоген вступает в реакцию с вольфрамом, который испарился, мигрировал наружу и отложился на стенке лампы. Когда стенка кварцевой оболочки достигает температуры приблизительно 250 ° C, галоген вступает в реакцию с вольфрамом с образованием галогенида вольфрама, который отделяется от стенки лампы и мигрирует обратно к нити накала.

Галогенид вступает в реакцию на нити накала, где температура около 2500 ° C вызывает диссоциацию вольфрама и галогена. Вольфрам осаждается на более холодных частях нити, а галоген высвобождается для продолжения цикла.

Нить накала вольфрамовой галогенной лампы служит двум целям. Один из них предназначен для генерации света, а второй — для выработки тепла, необходимого для получения температуры стенок выше 250 ° C.

Эти лампы были разработаны для поддержания требуемой температуры стенок при работе с расчетным напряжением. Снижение напряжения более чем на 10% от расчетного, вероятно, приведет к падению температуры стенок ниже требуемых 250 ° C.

Испытания показывают, что в большинстве случаев эти пониженные рабочие условия не влияют на работу лампы.К тому времени, когда температура стенки упадет до точки, при которой цикл галогена перестает функционировать, температура нити снизится до точки, при которой испарение вольфрама будет незначительным. Если наблюдается почернение стен, следует избегать диапазона рабочего напряжения, при котором это происходит. Сжигание лампы при расчетном напряжении в течение короткого периода времени обычно может устранить почернение лампы из-за временной эксплуатации в таком диапазоне напряжений.

Однако в редких случаях вольфрамовые галогенные лампы со снижением номинала более чем на 10% могут испытывать неблагоприятную реакцию коррозионного воздействия галогена на вольфрамовую нить, что приводит к преждевременному выходу лампы из строя.Не рекомендуется использовать вольфрамовые галогенные лампы при напряжении, превышающем расчетное, поскольку лампы обычно рассчитаны на свои максимальные пределы. Температура уплотнения лампы не должна превышать 350 ° C, в противном случае произойдет окисление молибденовой ленты, что приведет к преждевременному выходу лампы из строя.

Вольфрамовые галогенные лампы — идеальные источники света для спектрофотометров, поскольку они обеспечивают широкополосное спектральное излучение от ультрафиолетового, видимого и инфракрасного до пяти микрон.Некоторый выход излучения может быть получен при 320 и 340 нм. По этой причине ILT НЕ блокирует УФ-излучение от наших вольфрамовых галогенных ламп.

Выход спектрального излучения для вольфрамовых ламп накаливания

Типы нитей

Подробная техническая информация — вакуумные, газонаполненные и вольфрамовые галогенные лампы

Вакуумные лампы (ссылка на таблицу продуктов)

Вольфрамовая нить вакуумной лампы накаливания нагревается до температур, при которых излучается видимый свет за счет резистивного нагрева.Нить накала действует как электрический резистор, который рассеивает мощность пропорционально приложенному напряжению, умноженному на ток через нить. Когда этого уровня мощности достаточно, чтобы поднять температуру выше 1000 градусов Кельвина, излучается видимый свет. По мере увеличения рассеиваемой мощности количество света увеличивается, а пиковая длина волны света смещается к синему. Типичные вакуумные лампы могут иметь температуру нити накала от 1800 до 2700 градусов Кельвина. Свет от низкотемпературных ламп кажется красновато-желтым, в то время как высокотемпературные лампы выглядят более белыми.

Вольфрамовая нить накала испаряется быстрее, чем выше температура нити. Частицы испаренного вольфрама имеют тенденцию осаждаться на стеклянной оболочке, что со временем приводит к увеличению светового препятствия. В зависимости от области применения препятствие для выхода света может быть достаточно высоким, чтобы закончить срок службы лампы. В конце концов, материал нити накаливания испарится в количестве, достаточном для разрыва нити, что полностью завершит срок службы лампы. Оба этих эффекта сильно зависят от температуры нити накала, поэтому долговечные вакуумные лампы, как правило, работают в нижнем диапазоне температур, и свет имеет желтоватый оттенок.

Первоначально электрическое сопротивление вольфрамовой нити при комнатной температуре довольно низкое. Когда к лампе впервые подается электрическое питание, большой пусковой ток вызывает быстрый нагрев нити накала. Сопротивление нити накала увеличивается до значения, в пять-десять раз превышающего сопротивление холоду, что приводит к стабилизации тока, потребляемого лампой, и к излучению стабильного светового потока. В зависимости от размера нити накала период пуска может составлять от десятков миллисекунд до сотен миллисекунд.Это требование пускового тока следует учитывать при выборе источника питания для конкретного применения лампы.

Газонаполненные лампы (ссылка на таблицу продуктов)

Газонаполненные лампы излучают свет от нити накаливания, работающей в атмосфере инертного газа. Добавление инертного газа подавляет испарение вольфрамовой нити, что увеличивает срок службы лампы или позволяет работать при более высоких температурах в течение того же срока.В качестве обычных газов используются азот, аргон, криптон и ксенон. Стоимость резко возрастает по мере использования более редких газов, особенно для ксенона, из-за их очень низкого естественного содержания. Преимущество газов с более высоким атомным весом состоит в том, что они подавляют испарение вольфрамовой нити более эффективно, чем газы с более низким весом. Это позволяет нити накала газонаполненных ламп работать при температурах до 3200 градусов Кельвина и достигать разумного срока службы. Свет от этих ламп имеет высокое содержание синего цвета, что придает свету чисто-белый вид.

Газонаполненным лампам требуется больше энергии для достижения той же температуры нити накала, чем вакуумным лампам. Окружающий газ охлаждает нить накала, подавляя испарение и уменьшая миграцию испаренного вольфрама на стенку лампы. Более высокая рабочая температура газонаполненных ламп обеспечивает большую светоотдачу на ватт входной мощности, что оправдывает их использование в критических приложениях.

Вольфрамовые галогенные лампы (ссылка на таблицу продуктов)

Вольфрамовая галогенная лампа похожа на лампу, заполненную инертным газом, за исключением того, что она содержит небольшое количество активного газообразного галогена, такого как бром.Инертный газ подавляет испарение вольфрамовой нити, в то время как газообразный галоген снижает количество вольфрама, покрывающего внутреннюю стенку лампы. Газообразный галоген вступает в реакцию с вольфрамом, который испаряется, мигрирует наружу и осаждается на стенке лампы. Когда температура стенки лампы достаточна, галоген вступает в реакцию с вольфрамом с образованием бромида вольфрама, который отделяется от стенки лампы и мигрирует обратно к нити накала. Соединение бромида вольфрама реагирует на нити накала лампы, где температура, близкая к 2500 ° C, вызывает рассеивание вольфрама и галогена.Вольфрам осаждается на нити накала и освобождается для повторения цикла снова. К сожалению, вольфрам не осаждается в той же зоне, где происходило испарение, поэтому нить накала все равно становится тоньше и в конечном итоге выходит из строя.

Вольфрамовая нить накала галогенной лампы служит двум целям. Один из них — генерировать свет, а второй — генерировать тепло, необходимое для получения температуры стенок выше 250 ° C. Эти лампы спроектированы таким образом, чтобы поддерживать требуемую температуру стенок при работе от расчетного напряжения.Снижение напряжения более чем на 10% от расчетного, вероятно, приведет к падению температуры стенок ниже требуемых 250 ° C. Испытания показывают, что в большинстве случаев эти пониженные рабочие условия не влияют на работу лампы. К тому времени, когда температура стенки упадет до точки, при которой цикл галогена перестает функционировать, температура нити снизится до точки, при которой испарение вольфрама будет незначительным. Если наблюдается почернение стен, следует избегать диапазона рабочего напряжения, при котором это происходит.Сжигание лампы при расчетном напряжении в течение короткого периода времени обычно может устранить почернение лампы из-за временной эксплуатации в таком диапазоне напряжений. Однако в редких случаях галогенные лампы с пониженными характеристиками более чем на 10% могут испытывать неблагоприятную реакцию коррозионного воздействия галогена на вольфрамовую нить, что приводит к преждевременному выходу лампы из строя.

Светоотдача вольфрамовой галогенной лампы более стабильна, чем у негалогенной газовой лампы, благодаря очищающему действию газообразного галогена на колбу лампы.Эта особенность в сочетании с высокой цветовой температурой света и долгим сроком службы делает эти лампы очень востребованными для многих промышленных и научных приложений. Ограничение рабочего цикла из-за требования поддерживать температуру оболочки лампы, достаточную для запуска галогенного цикла, является недостатком. Однако в приложениях с непрерывным режимом работы относительно легко обеспечить правильную вентиляцию для обеспечения надлежащей рабочей температуры.

Не рекомендуется использовать вольфрамовые галогенные лампы при напряжении, превышающем расчетное, поскольку лампы обычно рассчитаны на свои максимальные пределы.Температура уплотнения лампы не должна превышать 350 ° C, в противном случае произойдет окисление молибденовой ленты, что приведет к преждевременному выходу лампы из строя.

Вольфрамовые галогенные лампы — идеальные источники света для спектрофотометров, поскольку они обеспечивают широкополосное спектральное излучение в диапазоне от ультрафиолетового, видимого и инфракрасного до пяти микрон. Некоторый выход излучения может быть получен при 320 и 340 нм.

Срок службы при проектном и рабочем напряжении

Срок службы лампы, выраженный в часах, рассчитан при расчетном напряжении и в идеальных лабораторных условиях.Отклонение от расчетного напряжения приведет к уменьшению или увеличению срока службы лампы. Это отклонение также изменит значения потребления тока, яркости и цветовой температуры. Эти отклонения должны использоваться инженером-проектировщиком для улучшения технических характеристик лампы для конкретного применения.

На рисунке 1 показаны процентные изменения тока, цветовой температуры и яркости, когда рабочее напряжение отличается от расчетного.

Указанный здесь номинальный срок службы выражается в часах.Номинальный срок службы рассчитывается при расчетном напряжении, переменном токе и в идеальных лабораторных условиях. При фактическом использовании срок службы может сократиться в результате агрессивных сред, таких как удары, вибрация и экстремальные температуры. Срок службы можно существенно увеличить, выбрав рабочее напряжение меньше расчетного. Это снижение напряжения по сравнению с расчетным также приведет к более холодной нити накала, обеспечивающей повышенную устойчивость к ударам и вибрации.

Из-за незначительных различий в производстве миниатюрных ламп и в составных частях невозможно, чтобы каждая отдельная лампа работала в течение того срока, на который она была рассчитана.Срок службы лампы оценивается как средний срок службы большой группы ламп.

Схема калькулятора Rapid Lamp

Эта диаграмма позволяет пользователю определить зависимость тока, средней сферической канделы и срока службы от значения напряжения, приложенного к лампе, в процентах от расчетного напряжения для этой лампы. Проведите горизонтальной линией через процентное соотношение расчетного напряжения, которое будет использоваться, и прочтите значение рассчитанных параметров в правой части диаграммы.

Что такое инфракрасная галогенная лампа?

Что такое галогенная лампа?

Галогенная лампа — это разновидность вольфрамовой лампы накаливания с газовым филе.Его газ состоит не только из инертного газа, который обычно используется в газонаполненных лампах, но и из небольших следов галогенного материала. Обычные лампы накаливания постепенно теряют свой световой поток во время работы из-за накопления паров вольфрама на внутренних поверхностях колбы (явление почернения). Галогенные лампы не подвержены такому медленному износу благодаря химическому процессу, который называется «галогенный цикл».

Галогенный цикл , Приложение 1 иллюстрирует химическую реакцию внутри галогенной лампы.Атомы вольфрама W, испарившиеся из нити накала, соединяются с парами галогена с образованием WX2, которые движутся к стенке из кварцевого стекла. Если температура на кварцевом стекле выше 250 ° C, что выше температуры конденсации WX2, молекулы не могут конденсироваться на стенке, поэтому циркулируют обратно к нити. Поскольку температура у нити накала превышает 2000 ° C, WX2 снова распадается на W и Xs. Свободный атом вольфрама W может осаждаться на холодной части нити, но атом X остается в газе, повторяя процесс снова и снова.Для достижения хорошего галогенного цикла галогенные лампы обычно имеют гораздо более компактные корпуса (сделанные из кварца, чтобы выдерживать высокие температуры) по сравнению с обычными лампами. Это приводит к созданию более высокого давления газа внутри, подавлению испарения вольфрама, тем самым обеспечивая долгий срок службы, а также улучшая эксплуатационные характеристики просвета, как показано в приложении 2.

Спектр в зависимости от цветовой температуры , См. Приложение 3. Более высокая температура нити накала увеличивает долю видимого света, который принадлежит к довольно коротковолновой полосе излучения галогенной лампы.Свет, производимый нитью накаливания с более высокой температурой, имеет более голубоватый спектр, что создает впечатление более белого света для человеческих глаз.

Зависимость напряжения лампы от характеристик , Некоторые важные характеристики можно оценить с помощью уравнения, приведенного в приложении 4. Световой поток относится к видимому свету с использованием трубки из прозрачного кварцевого стекла.

Бросок тока , Сопротивление нити накала резко меняется в зависимости от ее рабочей температуры.Например, вольфрамовая нить, предназначенная для работы при 2727 ° C (с удельным сопротивлением 90,4 x 10-6), снижает свое удельное сопротивление до 6% (5,65 x 10-6) при комнатной температуре. Теоретически, поскольку конструкция нити накала основана на ее рабочей температуре, пиковый ток холодного пуска становится в 13-17 раз больше номинального тока. В реальных приложениях импеданс сетей электропитания помогает в определенной степени подавить ток, но все же обычно в 7-10 раз больше тока.Перед установкой необходимо учитывать мощность источника питания, чтобы защитить от бросков тока галогенной лампы. В частности, нагреватели галогенных ламп, которые имеют довольно большую постоянную времени, часто требуют достаточно большого запаса для мощности источника питания и / или емкости регулятора тока.

Температура уплотнительной части , Температура на уплотнении лампы должна быть ниже 350ºC по следующим причинам:

Высокая температура ускоряет окисление молибденовой фольги, нарушая ее электропроводность.
Тепловое расширение может создать путь медленной утечки между фольгой и стеклом.
Чрезмерное термическое напряжение создает в стекле невыносимое механическое напряжение.

Таким образом, температура на уплотнительной части важна, но ее нелегко контролировать. Потребляемая мощность, ток лампы, расстояние до ближайшего намоточного элемента, диаметр стеклянной трубки, способ крепления основания и другие факторы влияют на эту температуру. По запросу заказчика TOSHIBA предлагает образец инфракрасной галогенной лампы с термопарами для измерения важных температур (включая герметизацию лампы) в ваших модулях.

Зависимость срока службы лампы от напряжения лампы , Напряжение лампы имеет большое влияние на срок службы лампы. Приблизительное уравнение известно как:

L: Срок службы оценивается;

L0: Срок службы при номинальном напряжении V0

В: Напряжение лампы

V0: Номинальное напряжение лампы

Это скорее общее правило для понимания срока службы нити накала. Фактический срок службы лампы может варьироваться в зависимости от многих конструктивных параметров. Например, это уравнение оценивает, что дополнительные 10% напряжения лампы ускорят обрезку нити накала на 70%.Фактически, до выхода из строя нити накала может наблюдаться падение светового потока из-за эффекта почернения, вызванного нехваткой галогена с более активным образованием паров вольфрама.

ВАЖНО , Рабочая лампа при напряжении выше номинального вызывает почернение внутренней стенки стеклянной трубки из-за избытка паров вольфрама. Парадоксально, но работа лампы при более низком напряжении приводит к недостаточной температуре оптимального значения для нити накала, а избыток газа может повредить нить.Таким образом, такие операции могут сократить срок службы лампы.

Допустимая температура для работы лампы

Вольфрамовая галогенная лампа — принцип работы, спектр и конструкция

1 ноября 2018 г.

Вольфрамовая галогенная лампа, также известная как галогенная лампа, представляет собой источник света накаливания. Он состоит из вольфрамовой нити, окруженной инертным газом и небольшим количеством галогена (брома или йода).Комбинация вольфрамовой нити и галогена приводит к химической реакции, называемой галогенным циклом, которая увеличивает срок службы нити.

Принцип работы

Из-за высокой температуры вольфрамовой нити накала испаряется во время работы, а также из-за обычного потока газа внутри колбы испарившийся вольфрам уносится от нити накала. Стенка лампочки относительно прохладная. Следовательно, испарившийся вольфрам прилипает к внутренней стенке колбы.Это не тот случай, когда в контейнере лампы используется галоген, подобный йоду.

Температура нити галогенной лампы поддерживается на уровне 3300К. Следовательно, здесь также будет испаряться вольфрам из нити накала лампы. Из-за обычного потока газа внутри колбы испаренные атомы вольфрама переносятся от нити в зону с относительно более низкой температурой, где они соединяются с парами йода и образуют иодид вольфрама. Температура, необходимая для сочетания вольфрама и йода, составляет 2000 К.

Затем тот же конвективный поток газа внутри баллона переносит иодид вольфрама к стенке с относительно более низкой температурой. Но колба сконструирована таким образом, что температура стеклянной стенки остается в пределах от 500K до 1500K, и при этой температуре йодид вольфрама не прилипает к стенке колбы. Он возвращается к нити накала из-за того же конвекционного потока газа внутри колбы. Опять же, в непосредственной близости от нити накала, где температура превышает 2800 К, иодид вольфрама распадается на пары вольфрама и йода.Поскольку это необходимая температура для разложения иодида вольфрама на атомы вольфрама и йода,> 2800К.

Затем эти атомы вольфрама продолжают движение и повторно осаждаются на нити накала, чтобы компенсировать ранее испарившийся вольфрам. После этого они снова испаряются из-за высокой температуры нити накала и становятся свободными для поглощения йода с образованием йодида. Этот цикл повторяется снова и снова. Следовательно, нить накаливания не испаряется постоянно, поэтому температуру нити можно поддерживать на очень высоком уровне по сравнению с обычной лампой накаливания, что делает ее более эффективной. I.е. больше люмен / ватт. Поскольку нет постоянного испарения нити накала, срок службы вольфрамовых галогенных ламп значительно увеличивается благодаря четкости освещения.

Спектр

Спектральная мощность галогенных ламп непрерывна и аналогична спектральной мощности излучателя абсолютно черного тела. Основная часть (до 85%) излучаемого света находится в инфракрасной и ближней инфракрасной областях; остальное (15-20%) приходится на видимую область, и менее 1% света приходится на ультрафиолетовую область.

Строительство

Кварц широко используется для изготовления стекла для галогенных колб. Кварц — это прозрачный кремнезем и чистый диоксид кремния. Оно очень прочное и выдерживает более высокие температуры по сравнению с боросиликатным или алюмосиликатным стеклом. Кварцевая лампа может быть из мягкого материала выше 1900 К. Снова вокруг нити накала должно поддерживаться 2800К, чтобы получить непрерывный галогенный цикл. Таким образом, расстояние между нитью накала и стенкой кварцевой колбы должно быть таким, чтобы температура стенки кварцевой колбы была ниже 1900 К.Стенка колбы должна быть прочнее и меньше по объему, чтобы лампа могла работать при внутреннем давлении в несколько атмосфер. Опять же, более высокое давление внутри колбы снижает скорость испарения вольфрамовой нити. Некоторое количество азота и аргона смешивается в дополнение к газу галогену внутри колбы, чтобы поддерживать это более высокое давление газа внутри. Таким образом, лампа может работать при более высокой температуре и с более высокой светоотдачей в течение длительного времени. В настоящее время в большинстве ламп используется бром вместо йода.

Поделиться — это забота!

Галогенная лампа. Факты для детей

Галогенная лампа, работающая в своей арматуре со снятым защитным стеклом. Галогенная лампа за круглым УФ-фильтром. К некоторым галогенным осветительным приборам прилагается отдельный фильтр для удаления ультрафиолетового излучения. Ксеноновая галогенная лампа (105 Вт) для замены с винтовым цоколем E27 Галогенная лампа крупным планом

Галогенная лампа , также известная как вольфрамово-галогенная , кварцево-галогенная или кварцевая йодная лампа , представляет собой лампу накаливания, состоящую из вольфрамовой нити, запаянной в компактный прозрачный корпус, заполненный смесью инертный газ и небольшое количество галогена, такого как йод или бром.Комбинация газообразного галогена и вольфрамовой нити вызывает химическую реакцию галогенного цикла , которая повторно осаждает испарившийся вольфрам на нити, увеличивая срок ее службы и сохраняя прозрачность оболочки. Благодаря этому галогенная лампа может работать при более высокой температуре, чем стандартная газонаполненная лампа такой же мощности и срока службы, обеспечивая свет с более высокой светоотдачей и цветовой температурой. Небольшие размеры галогенных ламп позволяют использовать их в компактных оптических системах для проекторов и освещения.

История

Лампа с углеродной нитью, в которой используется хлор для предотвращения потемнения оболочки, была запатентована в 1882 году, а лампы «NoVak» с хлором начали продаваться в 1892 году. Использование йода было предложено в патенте 1933 года, в котором также описывалось циклическое повторное осаждение вольфрама. обратно на нить. В 1959 году General Electric запатентовала практичную лампу с использованием йода.

В 2009 году ЕС начал поэтапный отказ от неэффективных ламп. Производство и импорт галогенных ламп с направленным питанием от сети было запрещено 1 сентября 2016 года.Ненаправленные галогенные лампы появятся 1 сентября 2018 года.

Галогенный цикл

В обычных лампах накаливания испаренный вольфрам в основном осаждается на внутренней поверхности колбы, в результате чего колба чернеет, а нить накаливания становится все слабее, пока в конце концов не сломается. Однако присутствие галогена устанавливает обратимый цикл химической реакции с этим испаренным вольфрамом. Галогенный цикл поддерживает чистоту лампы и обеспечивает почти постоянную светоотдачу на протяжении всего срока службы лампы.При умеренных температурах галоген реагирует с испаряющимся вольфрамом, образовавшийся галогенид перемещается в инертном газе. Однако в какой-то момент он достигнет более высоких температур внутри колбы, где затем диссоциирует, высвободив вольфрам обратно на нить накала и высвободив галоген для повторения процесса. Однако для успешной реакции общая температура колбы лампы должна быть значительно выше, чем у обычных ламп накаливания: пары галогенов могут объединяться только при температурах выше 250 ° C (482 ° F) на внутренней стороне стеклянной оболочки. с вольфрамом и верните его в нить, а не вольфрам, оседающий на стекле.Трубчатая галогенная лампа мощностью 300 Вт, работающая на полной мощности, быстро достигает температуры около 540 ° C (1004 ° F), в то время как обычная лампа накаливания на 500 Вт работает только при 180 ° C (356 ° F), а обычная лампа накаливания на 75 Вт при всего 130 ° C (266 ° F).

Колба должна быть изготовлена из плавленого кварца (кварца) или стекла с высокой температурой плавления (например, алюмосиликатного стекла). Поскольку кварц очень прочен, давление газа может быть выше, что снижает скорость испарения нити, позволяя ей работать при более высокой температуре (и, следовательно, световой эффективности) в течение того же среднего срока службы.Вольфрам, выделяющийся в более горячих регионах, обычно не осаждается там, где он появился, поэтому более горячие части нити в конечном итоге истончаются и выходят из строя.

Кварцевые йодные лампы, в которых использовался элементарный йод, были первыми коммерческими галогенными лампами, выпущенными GE в 1959 году. Вскоре было обнаружено, что бром имеет преимущества, но не используется в элементарной форме. Некоторые углеводородные соединения брома дали хорошие результаты. Регенерация нити накала также возможна с помощью фтора, но его химическая активность настолько велика, что разрушаются другие части лампы.Галоген обычно смешивают с благородным газом, часто с криптоном или ксеноном. В первых лампах для опор нити накаливания использовался только вольфрам, но в некоторых конструкциях использовался молибден — примером является молибденовый экран в фаре с двойной нитью накала h5 для европейского асимметричного проходящего луча.

Для фиксированной мощности и срока службы световая отдача всех ламп накаливания максимальна при определенном расчетном напряжении. Галогенные лампы, рассчитанные на работу от 12 до 24 В, имеют хорошую светоотдачу, а очень компактные нити накаливания особенно полезны для оптического контроля (см. Рисунок).Линия многогранных рефлекторных ламп MR мощностью 20–50 Вт изначально была задумана для проецирования 8-миллиметровой пленки, но в настоящее время широко используется для освещения дисплеев и в домашних условиях. Совсем недавно стали доступны версии с более широким лучом, предназначенные для непосредственного использования при напряжении питания 120 или 230 В.

Спектр

Мощность галогенного света как функция длины волны. Цветная полоса указывает на спектр видимого света.

Как и все лампы накаливания, галогенная лампа излучает непрерывный спектр света, от почти ультрафиолетового до глубокого инфракрасного.Поскольку нить накала лампы может работать при более высокой температуре, чем негалогенная лампа, спектр смещается в сторону синего цвета, производя свет с более высокой эффективной цветовой температурой и более высокой энергоэффективностью. Это делает галогенные лампы единственным вариантом для потребительского источника света со спектром излучения черного тела, подобным спектру излучения Солнца, и наиболее подходящим для глаз. В качестве альтернативы можно использовать многокомпонентные очки, которые имеют естественный УФ-блок. Эти стекла принадлежат к семейству алюмосиликатных стекол.

Высокотемпературные нити излучают некоторую энергию в УФ-диапазоне. В кварц можно подмешать небольшие количества других элементов, так что кварц , легированный примесью (или селективное оптическое покрытие), блокирует вредное УФ-излучение. Жесткое стекло блокирует УФ-излучение и широко используется в лампах автомобильных фар. В качестве альтернативы галогенная лампа может быть установлена внутри внешней колбы, аналогичной обычной лампе накаливания, что также снижает риски, связанные с высокой температурой колбы. Нелегированные кварцевые галогенные лампы используются в некоторых научных, медицинских и стоматологических инструментах в качестве источника УФ-В.

Безопасность

Перегоревшая галогенная лампа
Галогенные лампы нагреваются сильнее, чем обычные лампы накаливания, потому что тепло концентрируется на меньшей поверхности оболочки и потому, что поверхность расположена ближе к нити накала. Эта высокая температура необходима для их работы. Поскольку галогенная лампа работает при очень высоких температурах, она может представлять опасность пожара или ожога. В Австралии каждый год причиной многочисленных пожаров в домах являются потолочные галогенные светильники. Департамент пожарных и аварийных служб Западной Австралии рекомендует домовладельцам вместо этого рассмотреть возможность использования компактных люминесцентных ламп или светодиодных ламп, поскольку они выделяют меньше тепла.Некоторые правила техники безопасности теперь требуют, чтобы галогенные лампы были защищены решеткой или решеткой, особенно для мощных (1-2 кВт) ламп, используемых в театрах, или стеклянным и металлическим корпусом светильника, чтобы предотвратить возгорание драпировок или легковоспламеняющихся предметов. контактирует с лампой.
Для уменьшения непреднамеренного воздействия ультрафиолета (УФ) и для защиты от осколков горячей лампы в случае ее выхода из строя лампы общего назначения обычно имеют стеклянный фильтр, поглощающий УФ-лучи, над колбой или вокруг нее. В качестве альтернативы лампы могут быть легированы или иметь покрытие для фильтрации УФ-излучения.При соответствующей фильтрации галогенная лампа подвергает пользователей меньшему воздействию ультрафиолета, чем стандартная лампа накаливания, обеспечивая такой же эффективный уровень освещения без фильтрации.
Любое поверхностное загрязнение, особенно масло с кончиков пальцев человека, может повредить кварцевую оболочку при ее нагревании. Загрязнения образуют горячее пятно на поверхности колбы при включении лампы. Это экстремальное локализованное тепло заставляет кварц переходить из своей стекловидной формы в более слабую кристаллическую форму, которая пропускает газ.Это ослабление может также привести к образованию пузыря в лампе, что ослабит ее и приведет к ее взрыву.
Форм-факторы
Галогенные лампы доступны в серии различных форм и размеров и обозначены в соответствии с системой кодирования, которая определяет диаметр колбы, а также наличие в колбе встроенного дихроичного отражателя. Многие такие лампы имеют обозначения, которые начинаются с буквы «Т», чтобы указать, что они «трубчатые», за которыми следует число, обозначающее диаметр трубки в восьмых долях дюйма: лампа Т3, затем трубчатая галогенная лампа размером 3 дюйма. 1/8 дюйма в диаметре Обозначение MR означает «металлический отражатель», а число, следующее за ним, по-прежнему соответствует диаметру восьмых дюйма всей колбы.Если лампа имеет код «G», это будет означать, что лампа имеет форму двухштырька, а число, следующее за G, будет указывать расстояние в миллиметрах между штырями, обычно 4,6,35 или 10; если за G следует буква «Y», то штыри лампы толще, чем обычно — таким образом, у G6.35 штыри диаметром 1 мм, а у GY6.35 штыри диаметром 1,3 мм. Если есть код «C», это означает количество витков в нити накала. Длину любой двусторонней цилиндрической лампы необходимо указывать отдельно от ее кода форм-фактора, обычно в миллиметрах, как и напряжение и мощность лампы. Следовательно, T3 120 в 150 Вт 118 мм означает двустороннюю лампу в форме трубки с диаметром 3/8 дюйма, который работает при напряжении 120 В, имеет мощность 150 Вт и длину 118 миллиметров.
R7S — это линейная галогенная лампа с двойным цоколем и одним утопленным контактом (RSC) размером 118 мм или 78 мм. Некоторые менее распространенные длины — 189 мм, 254 мм и 331 мм. Эти лампы имеют форму Т3 на цоколе RSC / R7S. Они также могут быть известны как лампы типа J и T.
Приложения
Медицинский галогенный фонарик для наблюдения за световым рефлексом зрачка
Галогенные фары головного света используются во многих автомобилях. Галогенные прожекторы для систем наружного освещения, а также для водного транспорта также производятся для коммерческого и развлекательного использования.Теперь они также используются в настольных лампах.
Вольфрамово-галогенные лампы часто используются в качестве источника света ближнего инфракрасного диапазона в инфракрасной спектроскопии.
галогенных лампы использовались на балу на Таймс-сквер с 1999 по 2006 год. Однако с 2007 года галогенные лампы были заменены на светодиоды из-за гораздо более длительного потенциального срока службы (примерно в десять раз больше для светодиодов по сравнению с лампами накаливания). Цифры «Новый год», которые загораются, когда мяч на Таймс-сквер достигает основания, в последний раз использовали галогенное освещение во время падения шара в 2009 году.На веб-сайте Times Square было объявлено, что в цифрах года, обозначающих падение шара в 2010 году, будут использоваться светодиоды.
Отопление
Галогенные лампы — нагревательные элементы в галогенных печах. Банки мощных трубчатых галогенных ламп использовались для имитации тепла при входе в атмосферу космических аппаратов.
Общее освещение
Фиксированные лампы используются в внутреннем и внешнем прожекторном освещении, хотя усовершенствования в светодиодных системах заменяют галогенные лампы. Круглые лампы со встроенными многогранными отражателями широко используются в жилом и коммерческом освещении.Трубчатые галогенные лампы излучают большое количество света от небольшого источника и поэтому могут использоваться для создания мощных прожекторов для архитектурных световых эффектов или для освещения больших площадей на открытом воздухе.
В лампах низкого напряжения
используется цоколь GU5.3 и аналогичные двухштырьковые цоколи, тогда как для ламп с сетевым напряжением используются те же цоколи, что и в обычных сетевых вольфрамовых лампах накаливания, или со специальным цоколем GU10 / GZ10. Основания GU10 / GZ10 имеют такую форму, которая предотвращает использование ламп с дихроичным отражателем в светильниках, предназначенных для ламп с алюминированным отражателем, что может вызвать перегрев светильника.Сейчас доступны более эффективные светодиодные версии всех этих ламп, но они имеют очень разную светоотдачу и качество.
Трубчатые лампы с электрическими контактами на каждом конце теперь используются в автономных лампах и бытовых светильниках. Они бывают разной длины и мощности (50–300 Вт). В качестве переносных рабочих фонарей используются более мощные лампы мощностью 250 или 500 Вт.
Сценическое освещение
Вольфрамовые галогенные лампы используются в большинстве театральных и студийных (кино- и телевизионных) светильников, включая прожекторы с эллипсоидальным отражателем, Source Four и Fresnels.Баллончики с парами PAR также преимущественно содержат галоген вольфрама.
специализированный
Проекционные лампы используются в кино- и слайд-проекторах для дома, небольшого офиса или школы. Компактный размер галогенной лампы позволяет использовать ее в портативных проекторах, хотя между лампой и пленкой необходимо размещать теплопоглощающие фильтры для предотвращения плавления.
No related posts.

Ламп