鹵素燈泡
鹵素燈泡(英語:Halogen lamp),又稱鎢鹵燈泡、石英燈泡、鹵素燈珠,是內含少許鹵素固體的白熾燈。[1]
原理
鹵素燈泡與白熾燈的最大差別在於其內含的氣體。鹵素燈的玻璃外殼中充有一些鹵族元素氣體(通常是碘或溴)。當燈絲發熱時,鎢原子被蒸發後向玻璃管壁方向移動。鎢原子接近玻璃管壁時,鎢蒸氣會被冷卻到大約800℃並與鹵素原子結合在一起,形成鹵化鎢(碘化鎢或溴化鎢)。鹵化鎢因熱流向玻璃管中央繼續移動,然後回到被氧化的燈絲上。由於鹵化鎢非常不穩定,其遇熱後又會重新分解成鹵素蒸氣和鎢,這樣鎢又在燈絲上沉積下來,彌補被蒸發掉的部分。通過這種再生循環過程,燈絲的使用壽命不僅得到了大大延長(幾乎是白熾燈的4倍),同時由於燈絲可以在更高溫度下工作,從而得到了更高的亮度、更高的色溫和更高的發光效率。
石英玻璃和紫外線
由於鹵素燈泡需要在更高的溫度下工作,而普通玻璃外殼在此溫度下會熔化並產生流動,熔凝石英玻璃可以用來代替鹵素燈泡的普通玻璃。因為普通玻璃可以隔斷紫外光,但石英玻璃不能,所以鹵素燈泡會發射出具有紫外光波段的不可見光,因此製作商和消費者需要對燈泡增加防護措施以減少紫外線的輻射。另一方面,紫外燈被用來治療某些皮膚疾病,也可以在室內達到太陽暴曬的效果。
優缺點
優點
白熾燈雖然製作簡單、成本低廉、亮度容易調整、控制及演色性好(Ra=100)等等,但是它壽命短、發光效率低(僅有12%-18%可轉化為光能,而其餘部分都以熱能散失)以及色溫低(2700-3100K)。鹵素燈泡不僅保留了白熾燈的優點,其壽命也有所增加,發光效率亦有提高。
缺點
發光效率仍比LED、螢光燈等光源低得多。 鹵素燈泡使用的石英玻璃可以讓紫外線通過,所以燈具必須要擋住紫外線;如果玻璃管壁上沾染了油污(例如用手觸摸燈泡的玻璃殼),就會導致燈泡點亮時表面產生熱斑,使石英玻璃轉換成晶體形式。這種較弱的石英玻璃不但會導致氣體泄漏,縮短燈泡壽命,而且還有可能起泡破碎。[2]
參考資料
- ^ US Patent 254780
- ^ Kremer, Jonathan Z."Types of Light Bulbs and Their Uses" (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館) Megavolt, section "Halogen", 訪問日期 2011-05-26.
外部連結
- Halogen Lamp Resources (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館) Halogen Lamp Resources
- Glass in Halogen Lamps (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)