Лампа накаливания галогенная. Галогенные лампы: особенности, виды и применение

Что такое галогенные лампы. Как устроены галогенные лампы. Какие бывают виды галогенных ламп. Где применяются галогенные лампы. Как выбрать галогенную лампу.

История создания галогенных ламп

Галогенные лампы являются усовершенствованной версией обычных ламп накаливания. Их история началась в середине 19 века, когда изобретатели по всему миру пытались создать эффективный электрический источник света.

Ключевые этапы в истории галогенных ламп:

• 1854 год — немецкий часовщик Генрих Гёбель создал первую пригодную для практического применения лампу накаливания с обугленной бамбуковой нитью.
• 1900 год — российский ученый Александр Лодыгин предложил сворачивать нить накаливания в спираль и заполнять колбу инертным газом.
• 1950-е годы — появились первые галогенные лампы с добавлением в колбу паров брома или йода.
• 1980-е годы — начало массового применения галогенных ламп в автомобильных фарах.

Принцип работы галогенной лампы

Галогенная лампа работает по следующему принципу:

1. Вольфрамовая спираль нагревается электрическим током до температуры около 3000°C и начинает излучать свет.
2. При такой высокой температуре атомы вольфрама испаряются со спирали.
3. Пары галогенов (брома или йода) в колбе вступают в реакцию с атомами вольфрама, образуя галогениды.
4. Галогениды циркулируют в колбе и, приближаясь к раскаленной спирали, распадаются.
5. Атомы вольфрама возвращаются на спираль, а галогены высвобождаются для нового цикла.

Этот «галогенный цикл» позволяет поддерживать колбу прозрачной и продлевать срок службы лампы.

Преимущества галогенных ламп

По сравнению с обычными лампами накаливания, галогенные лампы имеют ряд преимуществ:

• Более высокая светоотдача — 15-22 лм/Вт против 7-17 лм/Вт у ламп накаливания.
• Более белый и яркий свет, близкий к естественному.
• Длительный срок службы — 2000-4000 часов (в 2-4 раза больше, чем у ламп накаливания).
• Компактные размеры, что позволяет использовать их в точечных светильниках.
• Стабильный световой поток на протяжении всего срока службы.

Недостатки галогенных ламп

Галогенные лампы также имеют некоторые недостатки:

• Чувствительность колбы к загрязнениям — нельзя касаться ее голыми руками при установке.
• Сильный нагрев во время работы — риск ожогов при неосторожном обращении.
• Необходимость использования трансформатора для низковольтных моделей.
• Более высокая стоимость по сравнению с обычными лампами накаливания.
• Меньшая энергоэффективность по сравнению с современными светодиодными лампами.

Виды галогенных ламп

Галогенные лампы различаются по следующим параметрам:

По напряжению питания:

• Низковольтные (12В или 24В) — требуют трансформатор.
• Высоковольтные (220-240В) — подключаются напрямую к сети.

По форме колбы:

• Капсульные — миниатюрные лампы без отражателя.
• С отражателем — направленного света (MR16, MR11 и др.).
• Линейные — трубчатые лампы для прожекторов.
• С внешней колбой — похожи на обычные лампы накаливания.

По типу цоколя:

• G4, G9 — для низковольтных капсульных ламп.
• GU10 — для высоковольтных ламп с отражателем.
• GU5.3 — для низковольтных ламп с отражателем.
• R7s — для линейных ламп.
• E14, E27 — для ламп с внешней колбой.

Применение галогенных ламп

Галогенные лампы широко используются в различных сферах:

• Бытовое освещение — точечные светильники, настольные лампы, торшеры.
• Декоративная подсветка интерьеров и фасадов зданий.
• Автомобильные фары и прожекторы.
• Сценическое и студийное освещение.
• Проекционная техника — проекторы, кинопроекторы.
• Медицинское оборудование — эндоскопы, микроскопы.

Как выбрать галогенную лампу

При выборе галогенной лампы необходимо учитывать следующие параметры:

1. Напряжение питания — 12В, 24В или 220В.
2. Мощность — от 5 до 1000 Вт в зависимости от применения.
3. Тип цоколя — должен соответствовать светильнику.
4. Форма и размер колбы — зависит от конструкции светильника.
5. Угол рассеивания света — для ламп с отражателем.
6. Цветовая температура — от теплого до холодного белого.
7. Срок службы — обычно 2000-4000 часов.

Важно также учитывать рекомендации производителя светильника по типу и мощности используемых ламп.

Правила эксплуатации галогенных ламп

Для безопасного и эффективного использования галогенных ламп следует соблюдать некоторые правила:

• Не касаться колбы голыми руками при установке — использовать перчатки или салфетку.
• Не превышать указанную производителем мощность лампы.
• Использовать соответствующие трансформаторы для низковольтных ламп.
• Обеспечить достаточную вентиляцию вокруг лампы для отвода тепла.
• Не использовать лампы с поврежденной колбой.
• Утилизировать отработавшие лампы в соответствии с местными правилами.

Заключение

Галогенные лампы представляют собой улучшенную версию обычных ламп накаливания. Они обеспечивают более яркий и качественный свет, имеют длительный срок службы и компактные размеры. Однако у них есть и недостатки, такие как высокая температура нагрева и чувствительность к загрязнениям.

Несмотря на растущую популярность светодиодных технологий, галогенные лампы по-прежнему находят широкое применение в различных сферах освещения. При правильном выборе и соблюдении правил эксплуатации они могут служить эффективным источником света в течение длительного времени.

срок службы, принцип работы, типы

На чтение 12 мин Просмотров 387 Опубликовано 29.08.2020 Обновлено 08.12.2020

Содержание

1. Что такое галогенная лампа
2. Разновидности
3. Линейные
4. С внешней колбой
5. Со специальным отражателем
6. Капсульные
7. Принцип работы галогенной лампы
8. Где используются галогенные лампы
9. Особенности эксплуатации
10. Как проверить галогенную лампу
11. Срок службы
12. Техника безопасности
13. Почему «галогенку» нельзя трогать руками
14. Правильная утилизация
15. Достоинства и недостатки галогенных ламп
16. Заключение

С каждым годом цены на электроэнергию растут, поэтому производители делают ставку на экономичные осветительные элементы. Они обходятся покупателям дороже, чем лампочки накаливания (ЛН), но быстро окупают себя благодаря энергосберегающим свойствам.

Галогенная лампа – один из вариантов экономии. Она не потребляет много энергии, долговечна и переносит незначительные скачки напряжения в сети.

Галогенные лампы активно используют для видео- и фотосъёмки, офсетной печати, реже как инфракрасные нагревательные элементы. В любой из областей галогенные лампы способны заменить аналоги благодаря качеству, долговечности и показателям светоотдачи.

Галогенная лампа внешне выглядит как обычная ЛН. Она состоит из колбы с вольфрамовой спиралью внутри. В колбу закачан буферный газ с парами брома, фтора, йода и хлора. Пары подавляют испарение вольфрама со спирали при нагревании, не давая колбе потемнеть. Они же увеличивают срок эксплуатации в несколько раз по сравнению с ЛН.

Рис.1 – галогенная лампа.

Когда химические вещества в колбе испаряются, частицы вольфрама возвращаются в спираль, увеличивая температуру нагрева. Это дает интенсивность свечения и высокие показатели цветопередачи. Стекло колбы бывает матовым или прозрачным, давая приглушенный или более яркий свет.

Сегодня выпускаются лампы разной мощности, включая низковольтные под напряжение 12 В и 24 В. Высоковольтные лампочки работают от однофазной сети напрямую.

Разновидности

Чтобы «галогенка» прослужила как можно дольше, важно выбирать ее с учетом параметров и целей. В первую очередь лампочки классифицируют по источнику питания:

• лампы накаливания на 220 В;
• низковольтные лампы с драйверами на 12 В.

Низковольтное устройство можно подключать к выделенным источникам питания только через понижающий трансформатор. Он переводит напряжение сети  в 12 В. По конфигурации и назначению галогенные лампы делят на:

• устройства с внешней колбой;
• капсульные;
• со специальным отражателем;
• линейные.

Линейные

Эта разновидность галогенных ламп появилась первой и выпускается до сих пор. Конструкция состоит из вытянутой колбы и двух штырьковых держателей по краям. Из-за высокой мощности в быту такие модели непопулярны.

Рис.2 – линейная лампа.

С внешней колбой

Изделие по виду напоминает стандартную лампу накаливания. Колба защищена от потемнения в случае перегрева. Модели выпускаются с двумя разновидностями цоколя – Е27 и Е14. Поэтому в быту лампочки используют как энергосберегающие, вместо ЛН.

Рис.3 – лампочка с внешней колбой.

Со специальным отражателем

Эти галогенные лампы в народе называют «лампочками направленного свечения». Корпус в виде полусферы изнутри покрыт светоотражающим материалом, который направляет световой поток. В центре находится спираль накаливания. Корпус может оснащаться стеклом, но не обязательно.

Рис.4 – лампа с отражателем.

Для теплоотвода здесь установлены интерференционные или алюминиевые отражатели. Самыми надежными считаются IRC-модели, которые не нагреваются благодаря отражению инфракрасного излучения обратно на спираль накаливания. Ресурс такой лампы выше, а показатели энергопотребления ниже. Устройства с отражателем производят для высоковольтных и низковольтных светильников.

Рис.5 – лампа IRC.

Капсульные

Корпус такой лампы это капсула, внутри которой находится спираль с металлическими выводами наружу для подключения к патрону. Делят устройства по типу цоколя: G5, 3, 4 или 9. Зачастую лампочки приобретают для подсветки интерьера, в точечные светильники, встроенные в мебель или конструкции из гипсокартона. В редких случаях их устанавливают в люстры и другие приборы бытового освещения.

Рис.6 – капсульная лампочка.

Когда ток проходит через вольфрамовую спираль накаливания, происходит ее нагревание до высокой температуры. Нить начинает светиться. Однако атомы вольфрама, нагреваясь, постепенно испаряются и скапливаются в менее горячих областях внутри колбы. Этот процесс снижает долговечность лампочки.

Рис.7 – устройство галогенной лампы.

При накаливании пары йода взаимодействуют с испаряющимися атомами вольфрама, что препятствует их распространению по колбе. Это обратимый процесс. Нагреваясь, возле нити накаливания пары распадаются на составляющие вещества.

Таким образом атомы вольфрама возвращаются на нить, повышая эксплуатационную температуру и продлевая срок службы. Элементы компактнее чем ЛН аналогичной мощности.

Несмотря на все преимущества галогенных ламп, на рынке они не воспринимаются как серьезные конкуренты других энергосберегающих лампочек, включая модели LED. Их можно расценивать как альтернативу ЛН.

Особенности эксплуатации

Чтобы лампа прослужила как можно дольше, производители советуют не прикасаться к колбе руками, даже если они чистые. Жир, который остаётся после касания может спровоцировать перегорание лампы. При замене лучше надеть перчатки. Если внутри колбы температура опустится ниже 250°C, взаимодействия с вольфрамом не произойдет.

Рис.8 – особенности галогенных светильников.

В итоге устройство будет работать как обыкновенная лампа накаливания. Также не рекомендуется устанавливать диммер.

Из-за этого лампочка перестает работать корректно, так как снижение яркости напрямую связано с температурой буферного газа. Если все-таки диммер был установлен, его следует включать на полную мощность как можно чаще. Это необходимо для нагрева до необходимой температуры и взаимодействия галогенов с вольфрамом.

Так спираль накаливания сможет самостоятельно восстановиться. Важно обеспечить стабильность напряжения сети, чтобы продлить срок службы. Если имеют место скачки напряжения, лучше установить стабилизирующий блок защиты. Для подвесных потолков не используются лампы без внешней колбы, нагретый элемент может расплавить стройматериалы.

Для проверки галогенной лампы нужен мультиметр. Установите режим, позволяющий измерять минимальное сопротивление. Далее:

1. Положите лампочку рядом с мультиметром, не касаясь голыми руками колбы.
2. Возьмите щупы и приложите к выводам.
3. Считайте показания, запишите их при необходимости.

Рис.9 – мультиметр.

Срок службы

Галогенные лампы служат достаточно долго благодаря буферному газу внутри колбы.  Некоторые типы устройств могут работать от 2000 до 4000 часов. Для этого необходимо соблюдать правила эксплуатации, не трогать изделие голыми руками, обеспечить стабильность напряжения в сети. При соблюдении условий лампа с диммером прослужит 4000-5000 часов.

Техника безопасности

Перед установкой или заменой галогенной лампы изучите технику безопасности. Она поможет избежать механической поломки и перегрева устройства. Выполняйте правила утилизации, т.к. внутри лампочки содержится буферный газ.

Почему «галогенку» нельзя трогать руками

На бюджетной галогеновой лампе пальцы могут оставить жирные пятна. Температура на них способна превысить допустимый предел. Но в дорогих моделях двойная колба защищает лампу от плавления и перегорания.

Рис.10 – последствия установки без перчаток.

Если целостность устройства будет нарушена, это приведет к моментальной поломке или сокращению срока службы.

Правильная утилизация

Поврежденную или вышедшую из строя лампочку следует правильно утилизировать. Вместе с бытовым мусором выбрасывать «галогенки» нельзя из-за вредных летучих паров в колбе. Они не представляют серьезной опасности, тем не менее специалисты советуют собирать испорченные изделия в отдельную емкость и сдавать в специальные пункты приема. Их расположение можно узнать в интернете.

Галогенные лампы активно приобретают для дома вместо лампочек накаливания и на объекты коммерческого назначения. У консультантов в магазинах можно узнать о преимуществах и недостатках галогенных элементов. Информация есть и на тематических форумах. Это поможет сделать выбор.

Покупать «галогенку» рекомендуется только если её использование оправдано. Среди плюсов галогенных лампочек следующие:

• светоотдача в пределах от 15 до 20 лм/Вт. У ламп накаливания это 7-17 лм/Вт. Значение влияет на экономичность и эффективность освещения;
• габариты более миниатюрные чем у ЛН. Поэтому их можно установить в подвесной потолок с точечными плафонами или мебель. Здесь «галогенки» обыгрывают и другие энергосберегающие аналоги, которые устанавливаются далеко не во все типы плафонов;
• продолжительность работы от 2000 до 4000 часов. Это в 3-4 раза выше чем у ЛН. При правильном использовании устройств плавного включения срок службы можно продлить до 11 000 часов.

Рис.11 – характеристики.

Изучая отзывы можно заметить, что покупатели чаще всего выделяют такие минусы как:

• трудности при монтаже. Не каждую «галогенку» можно включить сразу после установки в светильник. Для низковольтных ламп в цепь устанавливается понижающий трансформатор. Кроме этого для продления срока эксплуатации можно дополнительно установить диммер;
• колба слишком чувствительна к загрязнениям. При установке важно не касаться пальцами стекла, используя салфетку или перчатки. Иногда на местах пятен могут образоваться потемнения;
• нагрев до высокой температуры. Если есть риск, что горящей лампы случайно может коснуться ребенок или взрослый, необходимо установить специальную защиту. Можно использовать прозрачный пластик. Также следите, чтобы лампочка не нагревала другие поверхности.

Рекомендации по эксплуатации позволят свести на нет эти недостатки. Несмотря на большую популярность других энергосберегающих ламп, например, светодиодных, «галогенки» пользуются спросом из-за удобства монтажа в разные виды плафонов.

Заключение

Галогенные лампочки имеют намного больше преимуществ, чем ЛН, но сильно проигрывают светодиодным. Поэтому их следует покупать только если польза превысит финансовые потери. Помните что «галогенки» прихотливы в использовании, не устанавливайте их, если бывают частые перепады напряжения в сети, даже незначительные.

Лампа галогенная 50Вт 12В GU5.3 MR16

Главная >Светотехника >Лампы (источники света) >Лампы галогенные >Лампа галогенная низковольтная с отражателем (типа MR, AR) >ЭРА (Энергия света) >Лампа галогенная 50Вт 12В GU5.3 MR16 | C0027358 ЭРА (Энергия света) (#378044)

org/Offer»>

Наименование	Наличие	Цена опт с НДС	Дата обновления	Добавить в корзину	Срок поставки
Лампа накаливания галогенная GU5.3-MR16-50W-12V-CL (галоген, софит, 50Вт, нейтр, GU5.3) (10/200/6000) ЭРА — C0027358	1000	49.08 р.	20.10.2022		От 5 дней
Лампа галогенная GU5.3-MR16-50W-12V-Cl ЭРА C0027358	Под заказ	49.08 р.	20.10.2022		От 30 дней
Лампа галогенная 50Вт 12В GU5.3 MR16 | C0027358 | ЭРА	Под заказ	49.08 р.	15.10.2022		От 30 дней
… … … … … … … … … …

Условия поставки лампы галогенной 50Вт 12В GU5.3 MR16 | C0027358 ЭРА (Энергия света)

Купить лампы галогенные 50Вт 12В GU5.3 MR16 | C0027358 ЭРА (Энергия света) могут физические и юридические лица, по безналичному и наличному расчету, отгрузка производится с пункта выдачи на следующий день после поступления оплаты.

Цена лампы галогенной 50Вт 12В GU5.3 MR16 | C0027358 ЭРА (Энергия света) накаливания софит нейтр зависит от общей суммы заказа, на сайте указана оптовая цена.

Доставим лампу галогенную 50Вт 12В GU5.3 MR16 | C0027358 ЭРА (Энергия света) на следующий день после оплаты, по Москве и в радиусе 200 км от МКАД, в другие регионы РФ отгружаем транспортными компаниями.

Похожие товары

Лампа галогенная 35Вт 12В GU4 MR11 | C0027362 ЭРА (Энергия света)	1000	46. 50 р.
Лампа галогенная MR16 35Вт 12В Camelion 2931	5207	58.82 р.
Лампа галогенная 20Вт 12В GU4 MR11 | C0027361 ЭРА (Энергия света)	1000	46.50 р.
Лампа галогенная MR16 50Вт 12В Camelion 3060	3296	63. 25 р.
Лампа галогенная 94 204 MR16 50Вт 12В 2000h Navigator 94204 13923	393	52.72 р.

Галогеновые лампы: характеристика, устройства и применение

Содержание

1. История изобретения
2. Первая пригодная для освещения лампа накаливания
3. Появление современных ламп
4. Трудности в создании лампы накаливания
5. Как делают галогенные лампы
6. Плюсы и минусы изделий
7. Плюсы
8. Минусы
9. Виды галогеновых ламп
10. Сфера применения галогенных ламп
11. Нюансы выбора галогенных ламп

История изобретения

Первая пригодная для освещения лампа накаливания

Генрих Гебель, первое опубликованное фото, январь 1893 г. Goebel lamp № 5 из материалов судебного процесса 1893, Boston

Прототипы лампы накаливания появились в самом начале XIX века. Автором же первой пригодной для практического применения лампы накаливания был немецкий часовщик Генрих Гёбель. Дело было в 1854 году. В качестве тела накала в его лампе выступала обугленная бамбуковая нить толщиной 0,2 мм. Источником тока выступала химическая батарея.

Разумеется, о массовом производстве и широком применении не могло быть и речи. Ни эффективный вакуумный насос, необходимый для вакуумирования ламп в промышленных масштабах, ни динамо-машина, способная непрерывно вырабатывать электроэнергию, еще не были изобретены.

Появление современных ламп

А.Н.Лодыгин (1847–1923) Фото: Wikipedia

Поиск наилучшей конструкции лампы накаливания вели изобретатели по всему миру. Но именно наш соотечественник Александр Николаевич Лодыгин нашел сразу несколько принципиально важных технических решений. Именно он первым предложил сворачивать нить накаливания в спираль и заполнять колбу инертным газом.

В 1900 году молибденовые и вольфрамовые лампы Лодыгина демонстрировались на Всемирной выставке в Париже.

Трудности в создании лампы накаливания

В конструкции лампы накаливания, кажется, нет ничего принципиально сложного. Но дьявол, как всегда, скрывается в деталях.

Одна из главных трудностей — найти наиболее подходящий материал для тела накала. Физика знает, что любое тело, имеющее температуру выше абсолютного нуля, излучает все длины электромагнитных волн. По мере увеличения температуры интенсивность излучения возрастает, и одновременно его максимум смещается в сторону более коротких длин волн. При температуре выше 800 К (градусов Кельвина) тело начинает излучать видимый свет в красной части спектра.

При дальнейшем повышении температуры тела свечение смещается от красного края спектра к синему. Для многих веществ, кстати, существует возможность определять температуру на расстоянии по цвету излучения. Здесь берет начало уже упомянутая нами физическая величина — цветовая температура.

Цветовая температура солнечного света примерно равна 5500 К. Зрение человека эволюционно лучше всего приспособлено именно к такому свету. В идеале искусственный источник света должен его повторять. А для этого он должен быть нагрет до температуры как раз 5500 К.

Беда в том, что это температура солнечной плазмы, и она практически недостижима. Поэтому усилия инженеров и изобретателей, работавших над конструкцией лампы накаливания, во многом были направлены именно на это — найти для тела накала лампы такое вещество, которое выдерживало бы длительное нагревание до возможно более высокой температуры. И поскольку речь идет об электрической лампочке, при этом являлось бы проводником электрического тока.

Очевидно, что поиск очень быстро привел исследователей к тугоплавким металлам. И сегодня для спиралей ламп накаливания повсеместно используется вольфрам. Температура его плавления 3695 К. Для сравнения, температура плавления железа вдвое ниже — 1812 К.

Лампа-долгожительница

Срок службы бытовых ламп накаливания около 2000 часов. Хорошие галогенки в среднем работают вдвое дольше. А лампа в пожарном депо в Ливерморе (Калифорния, США) горит непрерывно с 1901 года. Сейчас ей посвящен специальный веб-сайт, и веб-камера круглосуточно передает ее изображение.

Объяснение живучести этой лампы пока не найдено. Предположительно, все дело в составе вещества, из которого изготовлена нить — в нем много углерода. Как бы то ни было, прогресс пошел по пути совершенствования ламп с вольфрамовой нитью, а не угольной. В результате появились лампы, которые сегодня называются галогенными.

Галогенная лампа — самая совершенная лампа накаливания

Чтобы повысить эффективность излучения лампы, температура тела накаливания должна быть как можно выше. При увеличении температуры доля видимого света возрастает, а потери в инфракрасной области спектра относительно сокращаются. Однако при повышении температуры также увеличивается и испарение вольфрама из тела накала: нить становится тоньше и, в конечном счете, лампочка перегорает. Но, что гораздо хуже, испаряющийся вольфрам конденсируется на внутренней поверхности стеклянной колбы и уменьшает ее прозрачность — свет лампочки становится тусклее.

Эту проблему удалось решить в галогенных лампах путем добавления в колбу буферного газа — паров брома или йода.

Иллюстрация: Philips

Процессы, происходящие в горящей галогенной лампе:

— Вольфрамовая спираль лампы имеет температуру около 3000 градусов. При такой температуре атомы вольфрама отрываются от кристаллической решетки и улетучиваются.

— Подлетая к стенкам колбы, имеющим температуру около 1400 градусов, атомы вольфрама оседают на ее поверхности. Однако при такой температуре они соединяются с галогенами, образуя галоиды.

— Молекулы галоидов перемещаются по колбе; когда они оказываются вблизи раскаленной спирали, то под действием высокой температуры распадаются. При этом атомы вольфрама возвращаются на спираль, а атомы галогенов освобождаются для нового цикла.

Галогенный цикл позволяет поддерживать поверхность колбы прозрачной и несколько увеличивает срок службы спирали. К сожалению, процесс восстановления спирали атомами вольфрама носит случайный характер. В результате со временем некоторые участки спирали слишком истончаются и лампа перегорает.

Спираль галогенной лампы восстанавливается неравномерно (слева). Форма правой спирали не нарушена, потому что она работала мало. Фото: Аркадий Боралов

По сравнению с обычной лампой накаливания галогенки:
— дают больше света в пересчете на 1 Ватт потребляемой мощности;
— излучают более белый свет;
— примерно в 2 раза долговечнее и гораздо компактнее.

И, разумеется, они гораздо лучше для применения в качестве источника света в автомобильных фарах.

Хотя галогенные лампы в автомобильных фарах начали применять еще в 50-х годах прошлого века, массовый переход на этот источник света произошел только спустя 30 лет, в 1980-х.

Сегодня технология изготовления галогенных ламп для автомобильных фар отработана в мельчайших деталях. Процесс полностью автоматизирован.

Последовательность изготовления галогенной лампы:

1. Вначале к молибденовым проволочкам приваривается спираль из вольфрама, которая будет играть роль тела накала.

2. Спираль помещается в стеклянную трубку, которая запаивается с одной стороны.

3. Трубка вакуумируется, полнота удаления воздуха контролируется.

4. В полость лампы добавляются галогены — бром или йод. После чего колба запаивается окончательно. Если бы колбу заполняли только галогеном, то лампа бы сразу же перегорела. Внутрь автомобильной лампы закачивают смесь газов. В эту смесь входят азот, аргон и какой-нибудь галоген.

Фото: Philips

5. Колба устанавливается в цоколь, соответствующий типу лампы. Автомат закрепляет колбу так, чтобы вольфрамовая нить накаливания находилась в строго определенном положении относительно цоколя. Это важно для правильного светораспределения фары.

6. Лампа проверяется на работоспособность.

Фото: Philips

7. В зависимости от конкретной модели лампы в нее может устанавливаться вторая вольфрамовая спираль, непрозрачный экран, а торец колбы может покрываться непрозрачной краской. Эти дополнения обеспечивают правильное светораспределение лампы и фары в целом.

Фото: Philips

Плюсы и минусы изделий

Интерес к галогенным лампам, как к новому явлению в современном освещении, очень велик со стороны и тех, кто хочет установить их у себя в квартире, и владельцев объектов коммерческого назначения. Изучая информацию в интернете, на форумах, спрашивая консультантов в магазинах электротехники, они слышат множество как положительных, так и отрицательных отзывов. Окончательно запутавшись, уже начинают сомневаться, так ли целесообразно использование галогенных ламп. Объективное мнение можно сложить, только самостоятельно оценив все плюсы и минусы изделий. Вы тоже сомневаетесь? Принять окончательное решение вы сможете, взвесив все «за» и «против», которые мы приведем.

Плюсы

• Компактность – по сравнению с ЛН, корпус галогенных ламп более миниатюрный, что позволяет устанавливать их в точечных плафонах подвесных потолков и мебели. Также это отличная альтернатива энергосберегающим лампам, которые по своим габаритам подходят далеко не под все плафоны.
• Хорошая светоотдача – данный показатель у изделий галогенного типа составляет 15 – 22 лм/Вт, тогда как у ламп накаливания он находится в пределах 7 – 17 лм/Вт. Чем выше это значение, тем эффективнее и экономичнее будет освещение.
• Долгий срок службы – ресурс галогенных ламп составляет от 2000 до 4000 часов, что в 2 – 4 раза выше, чем у ЛН. Если использовать устройство плавного включения, то можно продлить время работы до 8000 – 12 000 часов.

Минусы

• Чувствительность колбы к загрязнениям – при установке галогенных ламп не рекомендуется дотрагиваться до стекла пальцами. В результате остаются потожировые следы, которые при нагреве могут вызвать потемнение. Лучше брать лампочку через салфетку или в чистых перчатках.
• Высокий нагрев колбы – избежать получения ожогов можно, установив лампы таким образом, чтобы не было вероятности соприкосновения человека с нагретой колбой. Также не следует допускать нагрева лампой различных поверхностей.
• Возможные трудности с монтажом – не всякую галогенную лампу удастся вкрутить в светильник и сразу же включать его. Низковольтным изделиям требуется подключение через понижающий трансформатор. Также для продления ресурса работы таких изделий бывает необходимо устройство плавного включения.

Стоит отметить, что описанные недостатки станут для вас несущественными, если знать, как использовать галогенные лампы, и соблюдать рекомендации по установке. Преимущества же сделают эти изделия универсальными. Их применяют в бытовом освещении, автомобильной оптике, декоративной подсветке, осветительной фотоаппаратуре, промышленных прожекторах и т.д. Нас же интересуют те, что предназначены для интерьерной и архитектурной подсветки и освещения. О них пойдет речь далее.

Виды галогеновых ламп

Допустим, вы планируете заменить все осветительные приборы в квартире на модели с галогенными лампами или ищете мощный источник света для освещения рабочей площадки. Вариантов установки может быть два: лампа вставляется в осветительный прибор на место обычной лампы накаливания или приобретается специальная осветительная техника с возможностью установки только галогенных ламп. Независимо от того, какой из вариантов вы предпочтете, необходимо знать, какие изделия в каких случаях используются, какие у них типы цоколей и особенности конструкции. Прочитайте информацию в таблице, и для вас не составит труда подобрать галогенную лампу для конкретных задач и условий эксплуатации.

Тип лампы	Описание
Линейная	Имеет длинную колбу из кварцевого стекла, с обеих сторон которой находятся выводы с цоколями типа R7S. Внутри по всей длине колбы заключена нить накала, которая крепится на специальных проволочных кронштейнах. Длина корпуса может быть от 78 до 118 мм. Главной особенностью является очень яркий свет, поэтому обычно такие лампы применяются для уличного освещения и архитектурной подсветки, например, устанавливаются в прожекторах
С внешней колбой	Галогенная лампа заключена внутрь колбы, которая по виду напоминает лампу накаливания. Это помогает защитить ее от прикосновений и, как следствие, от потемнения. Выпускаются изделия с типом цоколя Е14 и Е27, поэтому являются заменой энергосберегающим и лампам накаливания в бытовых светильниках, настольных лампах, люстрах и т.д.
С отражателем	Их еще называют лампами направленного света. Корпус представляет собой полусферу, на внутренних стенках которой находится светоотражающий материал, за счет которого формируется направленный световой поток. В центре установлена колба с заключенной внутри нитью накала. Корпус может быть с защитным стеклом или без него. Для отведения тепла от колбы в изделиях применяются алюминиевые или интерференционные отражатели. Наиболее практичны IRC-лампы, в которых за счет отражения инфракрасного излучения обратно на нить накала исключается нагрев стенок колбы. Это способствует уменьшению энергопотребления и увеличению ресурса лампы. Выпускаются лампы с отражателем для низковольтных осветительных приборов (типы цоколя GY4; GZ4; GU4; GX5,3; GU5,3; GY6,35) и высоковольтных (типы цоколя Е14; G9; G10)
Капсульная	Ее корпус – это миниатюрная капсула, в которой заключена спираль накала. На конце капсулы расположены металлические выводы для крепления в патрон. Различаются такие изделия по типу цоколя: G4; G5,3; G9. Устанавливаются такие лампы в приборах, используемых для интерьерной подсветки, например, точечных светильниках, встроенных в мебель, и гипсокартонные конструкции. Иногда их применяют и в приборах бытового освещения

Если вы ищете галогенные лампы для установленной осветительной техники общего назначения, то следует подбирать лампы по типу цоколя. Когда стоит вопрос о монтаже подсветки с нуля или покупке галогенных осветительных приборов, исходить нужно из конкретных задач и уже в соответствии с ними подбирать конкретные модели и лампы к ним.

С момента появления мощные галогенные лампы начали использовать там, где требуется высокая яркость свечения и хорошая цветопередача в:

• прожекторах на стадионах и для подсветки фасадов зданий;
• театральных рампах;
• осветительном оборудовании для фото-, кино- и видеосъемки;
• кинопроекционных аппаратах.

Широко известны автомобильные галогенки.

Постепенно эти компактные и эффективные источники света стали широко использовать для бытового освещения в светильниках различного типа:

• люстрах и бра;
• настольных;
• точечных и т. д.

Светильник встраиваемый KANLUX Argus

Их можно без каких-либо доработок проводки использовать вместо обычных ламп накаливания, например, с диммерами или выключателями с подсветкой.

Кроме того, выпускаются специальные галогеновые источники инфракрасного излучения для электроплит, гриля, паяльников для пластмасс.

Если нужно выбрать лампу на замену и не переделывать схему его подключения, можно воспользоваться одним из советов:

• заглянуть в инструкцию к светильнику, где указывают тип и параметры подходящих источников света;
• вынуть старую лампочку и по маркировке на ней подобрать новую с аналогичными параметрами;
• если инструкция утеряна, а надписи на изделии отсутствуют по каким-либо причинам можно определить тип галогенной лампы по ее внешнему виду, сравнив с иллюстрациями в этой статье;
• убедиться в полном соответствии типоразмера цоколя можно проведя несложные замеры — цифры в его обозначении равны расстоянию в миллиметрах между контактными штырьками или диаметру винтовой части.

Значение имеет размер и форма колбы.

При создании новой осветительной системы учитывайте особенности разных типов галогенных ламп:

Тип лампы	Особенности применения
Рефлекторные	Для создания яркой акцентированной точечной подсветки предметов интерьера или произведений искусства и для светильников, встроенных в подвесные потолки
Капсульные	Для открытых миниатюрных светильников, вмонтированных в мебель
Линейные	Идеально подходят для внешнего освещения прожекторного типа
Низковольтные	Наиболее безопасны для помещений с повышенной влажностью
Матовые	Создают более мягкий, рассеянный свет

При монтаже не забывайте об особенностях изделий с кварцевой колбой, о которых шла речь в предыдущем разделе.

Производители создают линейки светотехнической продукции разной конструкции, мощности, размеров и прочими параметрами. Широкий ассортимент галогенных ламп, светильников и других товаров для освещения в интернет-магазине Максидом позволяет подобрать вариант, который оптимально подходит под конкретные требования и приобрести изделия по выгодной цене с доставкой.

Источники: https://www.drive2.ru/o/b/526788391447036583/; https://www.maxidom.ru/blog/kak-vybrat/kak-vybrat-galogennuyu-lampu/; https://www.vseinstrumenti.ru/articles/electrika-i-svet/galogennye-lampy-eto-ekonomichno-i-dolgovechno/

ГАЛОГЕННЫЕ И ЛАМПЫ НАКАЛИВАНИЯ | Замена лампы Австралия

Клиренс!

Продукция, снятая с производства

Не можете найти?

Отправьте нам фотографию вашей лампы или детали

Интернет-магазин

Доставка по всей Австралии

Лампы накаливания состоят из вольфрамовой нити, которая нагревается током, который затем излучает свет в видимом спектре. Галогенные лампочки представляют собой разновидность ламп накаливания, но в них используется газообразный галоген для увеличения светоотдачи и срока службы.

Преимущества

• Относительная дешевизна и легкость замены продуктов по сравнению с люминесцентными и светодиодными вариантами
• Индекс цветопередачи 100 — возможность точно передать все цвета
• Легкость диммирования

Ознакомьтесь с широким ассортиментом галогенных ламп и ламп накаливания, доступных в магазине Lamp Replaces Australia, таких как шары, потолочные светильники, прожекторы, свечи и линейные лампы.

СВЕЧА

Просмотреть все

КАПСУЛА

Просмотреть все

УГЛЕРОДНАЯ НИТЬ

Просмотреть все

СВЕТИЛЬНИК — MR11

Просмотреть все

СВЕТИЛЬНИК — MR16

Просмотреть все

НЕОБЫЧНЫЙ КРУГЛЫЙ

Просмотреть все

ГЛОБУС

Просмотреть все

ЛИНЕЙНАЯ

Просмотреть все

ПАР25

Просмотреть все

ПАР38

Просмотреть все

ПИЛОТ

Просмотреть все

ОТРАЖАТЕЛЬ

Просмотреть все

СФЕРА — G125

Просмотреть все

ТРУБЧАТЫЙ

Просмотреть все

Фильтр Сортировать по товары

Цена

к

Торговая марка

Напряжение

Мощность

к

Светлый цвет

• 2000К
• 2200К
• 2400К
• 2500К
• 2700К
• 2800К
• 2900К
• 2950К
• 3000К
• 3050К
• 3100К
• 3150К
• 3200К
• 3250К
• 3300К
• 3330К
• 3350К
• 3400К
• 3450К
• 3500К
• 3550К
• 3600К
• 3700К
• 3800К
• 3900К
• 4000К
• 4100К
• 4200К
• 4300К
• 4500К
• 4550К
• 4600К
• 5000К
• 5200К
• 5450К
• 5500К
• 5600К
• 5900К
• 6000К
• 6100К
• 6400К
• 6500К
• ЯНТАРЬ
• ЧЕРНЫЙСВЕТЛО-СИНИЙ
• СИНИЙ
• ЗЕЛЕНЫЙ
• КРАСНЫЙ

Показать больше

Основание/тип соединения

Распродажа/Горячие предложения

• Распродажа
• Горячие предложения
• Новые предметы

Показать больше

Световой поток

к

Промышленность

• Автомобильный
• Одомашненный
• Гостеприимство и проживание
• морской
• Медицина, стоматология и наука
• Офис и коммерческая
• Рост растений, домашние животные и аквариум
• Сцена и студия
• Склад и Промышленность

Показать больше

{{/если}} {{#if Зазор}}

Зазор

{{/если}} {{#если новый}}

Новый

{{/если}}

{{Марка}}

{{ИмяПродукта}}

{{Функции}}
{{Характеристики}}

{{#если в продаже}} {{#if Зазор}}

{{еще}}

{{/если}} {{Цена со скидкой}} {{Первоначальная цена}}

{{еще}}

{{Первоначальная цена}}

{{/если}} {{#если низкий запас}}

Низкий запас!

Заказать сейчас

{{/если}} {{#если продано}}

Распродано

Оформить предзаказ

{{/если}}

Добавить в корзину

{{/полученные результаты}}

Светодиодное освещение

или галогенное освещение — какое из них лучше?

Раньше выбор лампочки был простой задачей, и нужно было учитывать только две вещи; Какой формы и сколько ватт? Что ж, технологии освещения значительно продвинулись за последние годы, и светодиоды стали совершенно новой категорией источников света.

В этой статье я объясню разницу между галогенным и светодиодным освещением, чтобы вы могли принять взвешенное решение при выборе типа освещения.

Чем отличается галогенная лампа от светодиодной?

Галогенная лампа представляет собой лампу накаливания, заполненную газообразным галогеном. Газ продлевает срок службы лампы и позволяет ее вольфрамовой нити гореть при более высокой температуре, чем обычная лампа накаливания. Хотя галогенные лампы ярче, они также выделяют много тепла!

С другой стороны, светодиод работает совершенно иначе. Светодиод представляет собой полупроводниковый источник света, в котором используется диод для преобразования электрической энергии в свет. Диод изготовлен из двух разных типов полупроводникового материала, и при подаче электрического тока диод излучает свет. Именно здесь светодиоды или светодиоды получили свое название.

Различия между светодиодными и галогенными лампами

Вы, наверное, заметили, что в настоящее время галогенных ламп стало меньше. Почему? Из-за этих различий…

Экономичный

Несмотря на то, что галогенные лампы дешевле, они перегорают намного быстрее, чем светодиодные. Они также очень неэффективны. 80 процентов потребляемой ими энергии преобразуется в тепло, и только 20 процентов излучается в виде света.

С другой стороны, несмотря на то, что светодиодные лампы немного дороже, они служат дольше и потребляют гораздо меньше электроэнергии. Это делает их гораздо более экономичным вариантом для общих затрат в дебатах о светодиодном и галогенном освещении.

Уровень яркости

Галогенные лампы излучают около 16-24 люмен на ватт, тогда как светодиодные лампы излучают около 80-100 люмен на ватт. Это означает, что вы получите гораздо более высокий уровень яркости от светодиодов, чем от галогенов, даже если вы используете менее мощную лампочку.

Например, светодиодная лампа мощностью 15 Вт будет такой же яркой, как галогенная лампа мощностью 85 Вт.

Цветовая температура

Цветовая температура измеряется по шкале Кельвина (К). Галогенный свет естественным образом горит при температуре 3000 К, что немного «белее» по цветовой температуре, чем у ламп накаливания, которые горят при 2700 К.

Одним из преимуществ светодиодов является то, что они доступны в различных цветовых температурах от 1800K до 6500K.

Долговечность 

Светодиоды, как правило, более долговечны, чем галогенные лампы, по нескольким причинам. Одна из причин заключается в том, что у них нет нити внутри. Нити чувствительны к вибрации и скачкам энергии, что может привести к их разрыву.

Светодиодные лампы также изготовлены из пластика, который намного прочнее галогенных ламп, изготовленных из стекла, которое может разбиться при падении. Стекло галогенной лампы также может лопнуть, если оно нагреется и на него попадет холодная вода.

Энергоэффективность

Светодиодные лампы потребляют до 85 процентов меньше энергии, производя такое же количество света. С ростом стоимости энергии галогенные лампы становятся непрактичными.

В некоторых штатах розничные торговцы не могут продавать лампы накаливания и галогенные лампы, поскольку они больше не соответствуют требованиям местного энергетического кодекса по эффективности.

Ожидаемый срок службы

Срок службы светодиодных ламп составляет более 25 000 часов, а срок службы галогенных ламп хорошего качества — 3 600 часов. Это означает, что ожидаемый срок службы светодиода составляет более 15 лет по сравнению с 2-3 годами для галогенной лампы при 4 часах использования в день. Чрезвычайно долгий срок службы светодиодов делает их особенно идеальными для использования в утопленных светодиодных светильниках в высоких или сводчатых потолках, где замена света может быть сложной задачей.

Светодиоды также менее подвержены повторяющимся циклам (включение и выключение), чем галогенные лампы, что может сократить срок службы галогенной лампы.

Опасность ожогов

Как уже говорилось ранее, галогенные лампы выделяют много тепла. Фактически, около 80% потребляемой ими энергии преобразуется в тепло. Это создает повышенный риск возгорания, особенно если в светильнике используется неправильная лампа или она расположена слишком близко к горючим материалам.

Итак, светодиоды тоже выделяют тепло? Да, но не много. Светодиоды излучают только от 10 до 20 процентов своей энергии в виде тепла; они значительно безопаснее в обращении и вряд ли вызовут пожар.

Затемнение 

Светодиодные и галогенные лампы можно регулировать. Тем не менее, галогенные лампы обычно тускнеют ниже, чем светодиодные. Использование диммерного выключателя, предназначенного для светодиодных ламп, гарантирует, что вы получите от них максимально доступный диапазон затемнения.

Ультрафиолетовый и инфракрасный свет

Галогенные лампы излучают ультрафиолетовое (УФ) и инфракрасное (ИК) излучение. Хотя галогенные лампы уже давно являются стандартом для акцентного освещения и выделения произведений искусства, им требуется кварцевый или стеклянный фильтр, чтобы фотоны не обесцвечивали цвет тканей или деликатных произведений искусства.

Светодиоды, с другой стороны, почти не излучают ультрафиолетовое или инфракрасное излучение.

LED vs. Halogen Comparison Chart

Температура99

	HALOGEN	LED
Heat production	80% of total energy	20% of total energy
Brightness на ватт	16-24 люмен	80-100 люмен
Average life expectancy	3,600 hours	25,000 hours
Average cost	$4/bulb	$6/bulb
Energy Usage	90W	8W
Прочный	Нет	Да
Ультрафиолетовое и инфракрасное излучение	Некоторые	Нет
Цвет	~ 3000K	1800K-6500K
DIMMABLE	Да	Да
Да
Да

79. Да 9079?

Теоретически светодиоды могут заменить все галогенные лампы. Однако, поскольку существуют высоковольтные и низковольтные галогенные светильники, необходимо обращать внимание на используемое напряжение. Заменяемая светодиодная лампа должна использовать то же напряжение, что и заменяемая галогенная лампа.

Если в светильнике используется галогенная лампа низкого напряжения, это означает, что в нем есть трансформатор. Вам необходимо определить рабочее напряжение трансформатора и убедиться, что сменная светодиодная лампа такая же. Обычно это 12В или 24В.

Заключительные мысли

Очевидно, есть явный победитель, когда речь идет о светодиодном или галогенном освещении. Светодиодные лампы более энергоэффективны, имеют более длительный срок службы и предлагают более широкий выбор цветовой температуры. Они стоят немного дороже, но их чрезвычайно долгий срок службы легко компенсирует более высокие первоначальные затраты.

Часто задаваемые вопросы

В чем разница между светодиодными, лампами накаливания и галогенными лампами?

Светодиодные лампы, лампы накаливания и галогенные лампы различаются по способу получения света. В светодиодных лампах для создания света используются полупроводниковые материалы, а в лампах накаливания и галогенных лампах для получения света используется нить накаливания, нагреваемая электрическим током. Галогенные лампы технически представляют собой лампы накаливания, но используют газ, чтобы нить накала горела ярче.

Что ярче – светодиод или галоген?

9Светодиодные лампы 0002 доступны с различными уровнями светового потока, что дает вам возможность выбрать ту, которая эквивалентна или ярче галогена.

Что дольше — КЛЛ или светодиод?

Пока я сравниваю светодиодные и галогенные лампы, КЛЛ (компактные люминесцентные лампы) — еще одна широко используемая технология лампочек. Вообще говоря, светодиоды служат в два-три раза дольше, чем КЛЛ.

Стоит ли заменять галогенки на светодиоды?

Простой ответ — да. Светодиоды снизят потребление энергии и сэкономят ваши деньги в долгосрочной перспективе.

Онлайн-кампус микроскопии ZEISS | Вольфрамово-галогенные лампы

Введение

Источники света накаливания, включая более старые версии с вольфрамовыми и угольными нитями накала, а также более новые, более совершенные вольфрамово-галогенные лампы, успешно используются в качестве высоконадежного источника света в оптической микроскопии для многих десятилетий и по-прежнему остается одним из предпочтительных механизмов освещения для различных методов визуализации. Старые лампы, оснащенные нитью накаливания из вольфрамовой проволоки и заполненные инертным газом аргоном, часто используются в студенческих микроскопах для получения светлопольных и фазово-контрастных изображений, 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 достаточное освещение при соединении с диффузионным фильтром из матового стекла. Эти особенности в первую очередь ответственны за широкую популярность источников света накаливания во всех видах оптической микроскопии. Вольфрамово-галогенные лампы, самая передовая конструкция в этом классе, генерируют непрерывное распределение света в видимом спектре, хотя большая часть энергии, излучаемой этими лампами, рассеивается в виде тепла в инфракрасном диапазоне длин волн (см. рис. 1). Из-за их 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 ниже 400 нанометров.

Несколько разновидностей вольфрамово-галогенных ламп в настоящее время являются источниками света накаливания по умолчанию (и предоставляются производителем) для большинства учебных и исследовательских микроскопов, продаваемых по всему миру. Они отлично подходят для исследований в светлом поле, микрофотографии и цифровых изображений окрашенных клеток и срезов тканей, а также для многочисленных применений в отраженном свете для промышленного производства и разработки. Микроскопы с поляризованным светом, используемые для идентификации частиц, анализа волокон и измерения двойного лучепреломления, а также для обычных петрографических геологических исследований, обычно используют мощные вольфрамово-галогенные лампы для обеспечения необходимой интенсивности света через скрещенные поляризаторы. Стереомикроскопы также используют этот вездесущий источник света как в начальных, 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 источником света, используемым в настоящее время, является 12-вольтовая 100-ваттная вольфрамово-галогенная лампа. В долгосрочных экспериментах (как правило, требующих от сотен до тысяч снимков) эта лампа особенно стабильна и подвержена лишь незначительным уровням временных и пространственных флуктуаций выходного сигнала при нормальных условиях эксплуатации.

Первые коммерческие лампы накаливания с вольфрамовыми нитями накаливания появились в начале 19 века.00с. Эти передовые нити, которые можно было скручивать, скручивать и использовать 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°С и поэтому должны работать при более низких напряжениях для получения света с относительно низкой цветовой температурой (желтоватый). Напротив, вольфрам имеет температуру плавления приблизительно 3380°С и может быть нагрет почти до этой температуры в стеклянной оболочке для получения света с более высокой цветовой температурой и сроком службы, чем у любого из предыдущих материалов, использовавшихся для нитей накаливания ламп. Основная проблема с вольфрамовыми лампами заключается в том, что при нормальной работе нить накала постоянно испаряется с образованием газообразного вольфрама, который медленно уменьшает диаметр нити накала и в конечном итоге затвердевает на внутренней стороне стеклянной оболочки в виде почерневшего сажистого осадка. Со временем выходная мощность лампы уменьшается, так как остатки вольфрама, осажденного на стенках внутренней оболочки, становятся толще и поглощают все большее количество более коротких волн видимого света. 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 была уже не сферической, а трубчатой ​​формы. Кроме того, внутри конверта было запечатано небольшое количество паров йода. Замена низкоплавкого стекла кварцевым была необходима, поскольку цикл регенерации галогена лампы (подробно обсуждаемый ниже) требует, чтобы оболочка поддерживалась при высокой температуре (выше допустимой для обычного стекла), чтобы предотвратить образование соединений галогенов вольфрама. от затвердевания на внутренней поверхности. Из-за новых компонентов эти усовершенствованные лампы первоначально обозначались термином: кварц-йодид . 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 мягких щелочей, образующихся в процессе эксплуатации, что приводит к преждевременному выходу из строя самой оболочки. В последующие годы соединения брома заменили йод, а корпус был изготовлен из более новых сплавов боросиликатного стекла для производства вольфрамово-галогенных ламп с еще более длительным сроком службы и более высокой мощностью излучения. 9Галогенный регенеративный цикл

Как обсуждалось ранее, в традиционных лампах накаливания испаряющийся газообразный вольфрам из нити накала переносится через паровую фазу и непрерывно осаждается на внутренних стенках стеклянной колбы. Этот артефакт служит для чернения внутренних стенок колбы и постепенно снижает светоотдачу. Чтобы поддерживать потери света на минимально возможном уровне, нити накала обычных вольфрамовых ламп помещают в большие колбы, имеющие достаточную площадь поверхности, чтобы свести к минимуму толщину осажденного вольфрама, который накапливается в течение срока службы лампы. Напротив, трубчатая оболочка вольфрамово-галогенных ламп заполнена инертным газом (азот, аргон, криптон или ксенон), который при сборке смешивается с небольшим количеством галогенного соединения (обычно бромистого водорода; 9).0517 HBr ) и следовые количества молекулярного кислорода. Соединение галогена служит для инициирования обратимой химической реакции с вольфрамом, испаряющимся из нити накала, с образованием газообразных молекул оксигалогенида вольфрама в паровой фазе. Термические градиенты, образующиеся в результате разницы температур между горячей нитью накала и более холодной оболочкой, способствуют перехвату и повторному использованию вольфрама в нити накала лампы посредством явления, известного как регенеративный цикл галогена (показан на рис. 2). Таким образом, испаренный вольфрам реагирует с бромистым водородом с образованием газообразных галогенидов, которые впоследствии повторно осаждаются на более холодных участках нити, а не медленно накапливаются на внутренних стенках оболочки.

Цикл регенерации галогена можно разделить на три критических этапа, которые показаны на рис. 2. В начале работы оболочка лампы, заполняющий газ, газообразный галоген и нить накаливания изначально находятся в равновесии при комнатной температуре. Когда на лампу подается питание, температура нити накала быстро поднимается до рабочей температуры (около 2500–3000°С), что приводит к нагреву заполняющего газа и оболочки. В итоге оболочка достигает стабильной рабочей температуры, которая колеблется от 400 до 1000°С в зависимости от параметров лампы. Разница температур между нитью накала и оболочкой создает температурные градиенты и конвекционные потоки в заполняющем газе. Как только оболочка достигает температуры примерно от 200 до 250°С (в зависимости от природы и количества паров галогена), начинается цикл регенерации галогена. Атомы вольфрама, испарившиеся с нити накала (см. рис. 2(а)) реагируют с парами газообразного галогена и следовыми уровнями молекулярного кислорода с образованием оксигалогенидов вольфрама (рис. 2(б)). Вместо того, чтобы конденсироваться на горячих внутренних стенках оболочки, оксигалогенидные соединения циркулируют конвекционными потоками обратно в область, окружающую нить накала, где они разлагаются, оставляя элементарный вольфрам повторно отлагающимся на более холодных участках нити (рис. 2(c). ). После освобождения от связанного вольфрама кислород и галогенидные соединения диффундируют обратно в пар, чтобы повторить регенеративный цикл. Непрерывная рециркуляция металлического вольфрама между паровой фазой и нитью накала поддерживает более однородную толщину проволоки, чем это было бы возможно в противном случае.

Преимущества регенеративного цикла галогенных ламп включают возможность использования меньших по размеру колб, которые поддерживаются в чистом состоянии без отложений в течение всего срока службы лампы. Поскольку оболочка меньше, чем у обычных вольфрамовых ламп, дорогой кварц и родственные стеклянные сплавы могут быть более экономично использованы при изготовлении. Более прочные кварцевые оболочки позволяют использовать более высокое внутреннее давление газа для подавления испарения нити накала, что позволяет повысить температуру нити накала, что приводит к большей световой отдаче и сдвигу профилей излучения, чтобы иметь большую долю более желательных видимых длин волн. В результате вольфрамово-галогенные лампы сохраняют свою первоначальную яркость на протяжении всего срока службы, а также более эффективно преобразуют электрический ток в свет, чем их предшественники. С другой стороны, вольфрам, испаренный и повторно осажденный в ходе регенеративного цикла галогена, не возвращается в исходное положение, а скорее наматывается на самые холодные участки нити накала, что приводит к неравномерной толщине. В конце концов лампы выходят из строя из-за уменьшения толщины нити накала в самых горячих областях. В противном случае вольфрамово-галогенные лампы могут иметь почти бесконечный срок службы.

Ранние исследования показали, что добавление солей фтора к парам, герметизированным внутри вольфрамово-галогенных ламп, дает выходной сигнал с самым высоким уровнем видимой длины волны, а также осаждает переработанный вольфрам на участках нити накала с более высокими температурами. Это открытие вселило надежду на то, что вольфрамовые нити накаливания можно будет поддерживать более одинаковой толщины на протяжении всего значительного увеличения срока службы этих ламп. Кроме того, очень желательным было смещение выходного профиля излучения лампы для включения большего количества видимых длин волн по сравнению с более низкими цветовыми температурами, обеспечиваемыми аналогичными лампами, имеющими альтернативные соединения галогенов (йодид, хлорид и бромид). К сожалению, было обнаружено, что соединения фтора агрессивно воздействуют на стекло (обратите внимание, что плавиковая кислота обычно используется для травления стекла), что приводит к преждевременному разрушению оболочки. Таким образом, соединения фтора непригодны для коммерческих ламп. Как следствие, рассмотренные выше бромидные соединения по-прежнему являются предпочтительным реагентом для производства вольфрамово-галогенных ламп, но производители ламп продолжают исследовать применение новых газовых наполнителей и смесей галогенов для этих очень полезных источников света. 9Спектральная мощность и цветовая температура

Вольфрамово-галогенные лампы накаливания работают как тепловые излучатели, что означает, что свет генерируется путем нагрева твердого тела (нити накала) до очень высокой температуры. Таким образом, чем выше рабочая температура, тем ярче будет свет. Все лампы на основе вольфрама имеют спектральные профили излучения, напоминающие профили излучения черного тела, а спектральный профиль выходного излучения вольфрамово-галогенных ламп качественно подобен профилю ламп накаливания с вольфрамовой и угольной нитью. Большая часть излучаемой энергии (до 85 процентов) приходится на инфракрасную и ближнюю инфракрасную области спектра, при этом 15-20 процентов приходится на видимую (от 400 до 700 нанометров) и меньше и 1 процент приходится на ультрафиолетовые длины волн. (ниже 400 нм). Мягкая стеклянная оболочка обычных ламп накаливания поглощает большую часть ультрафиолетового излучения, создаваемого вольфрамовой нитью накала, но оболочка из плавленого кварца в вольфрамово-галогенных лампах поглощает очень мало излучаемого ультрафиолетового света с длиной волны выше 200 нанометров.

Значительная часть электроэнергии, потребляемой раскаленными вольфрамовыми нитями накаливания, выводится в виде электромагнитного излучения, охватывающего диапазон длин волн от 200 до 3000 нанометров. Математически общее излучение увеличивается как четвертая степень температуры проволоки, что сдвигает спектральное распределение в сторону все более коротких (видимых) длин волн в колоколообразном профиле по мере повышения температуры (см. рис. 1 и 3). Несмотря на то, что пиковые длины волн имеют тенденцию к перераспределению от ближней инфракрасной области ближе к видимой области с более высокими температурами нити накала, температура плавления вольфрама не позволяет большей части выходного излучения смещаться в видимую область спектра. При самых высоких практических рабочих температурах пиковое излучение приходится примерно на 850 нанометров, при этом около 20 процентов от общего выхода приходится на видимый свет. Инфракрасные волны, которые составляют большую часть выходного сигнала, должны рассеиваться в виде нежелательного тепла. В результате по сравнению со спектром дневного света (5000+ К), излучаемого ртутными, ксеноновыми и металлогалогенными дуговыми лампами, в вольфрамово-галогенных лампах всегда преобладают красные участки спектра.

В случае идеального излучателя черного тела воспринимаемая цветовая температура равна истинной (измеренной) температуре материала излучателя. На практике, однако, общее излучение обычных источников излучения (таких как лампы накаливания) меньше, чем можно было бы ожидать от абсолютно черного тела. Цветовая температура выражается в градусах Кельвина ( K ), в то время как фактическая измеренная температура более практично выражается в градусах Цельсия ( С ). Эти два числа отличаются на 273,15 линейных единиц градусов, при этом значение Кельвина равно градусам Цельсия 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 общее излучаемое излучение меньше, чем наблюдалось бы в идеальном случае, однако вольфрам является лучшим излучателем (и больше приближается к настоящему 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, при измеренной температуре нити накала 3000°С цветовая температура составляет примерно 3080К. Предел цветовой температуры вольфрама определяется точкой плавления, которая составляет чуть более 3350°С или примерно 3550К9. 0003

Таким образом, вольфрамово-галогенные лампы в качестве излучателей накаливания генерируют непрерывный спектр света, который простирается от центрального ультрафиолетового до видимого и до инфракрасного диапазонов длин волн (см. рис. 1 и 3). По сравнению со спектром излучения солнечного света и теоретическим излучателем черного тела с температурой 5800 К (как показано на рис. 3(а)), в вольфрамово-галогенных лампах всегда преобладают области с большей длиной волны. Однако по мере увеличения температуры нити накала в вольфрамово-галогенной лампе профиль излучения света смещается в сторону более коротких длин волн, так что по мере приближения температуры к предельной температуре плавления вольфрама доля видимых длин волн, излучаемых лампой, существенно увеличивается. Этот эффект проиллюстрирован на рис. 3(b) нормированием выходного распределения излучения лампы при цветовых температурах 2800 K и 3300 K к одному и тому же световому потоку. В дополнение к тому, что доля излучения в инфракрасном диапазоне значительно меньше, кривая 3300 K демонстрирует гораздо больший выход в видимом диапазоне длин волн. 9Фотометрические характеристики

Фотометрические характеристики для оценки характеристик источников света несколько необычны, поскольку существуют две системы единиц измерения, которые 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 (излучения), 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 спектр видимого света, стандартные глаза были определены международной конвенцией. Основной характеристикой этого стандарта является чувствительность к различным цветам света, основанная на максимальном отклике на свет с длиной волны 550 нанометров (зелено-желтый), измеряемый в единицах люмен вместо ватт. Физиологическая система адекватна, если детектором света является человеческий глаз, цифровая камера, фотопленка или какой-либо другой тип устройства, реагирующий аналогичным образом. Однако эта система выйдет из строя, если анализируемый свет попадет в невидимую человеческому глазу ультрафиолетовую или инфракрасную области. 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) Светящийся Поток (лм) Нить накаливания Размер Ш x В (мм) Средний Срок службы (часы) 10 6 150 1,5 х 0,7 300 20 6 480 2,3 x 0,8 100 30 6 765 1,5 x 1,5 100 30 12 750 2,6 x 1,3 50 50 12 1000 3,0 x 3,0 1100 100 12 3600 4,2 x 2,3 2000	gif»>

Таблица 1

В таблице 1 представлены электрические характеристики, размеры нити накала, типичный срок службы и фотометрический выход для нескольких наиболее 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 люмен . Световой поток увеличивается пропорционально его физическому фотометрическому эквиваленту в ваттах. Другой важной величиной, известной как сила света , является та часть светового потока, которая измеряется телесным углом в одном направлении. Сила света, имеющая единицы измерения кандел , используется для оценки работы лампы в оптической системе. Лампы также оценены в плане световая отдача использование люменов на ватт электрической мощности (относящихся к физическим и физиологическим системам) для определения эффективности, с которой электрическая мощность преобразуется 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 применить следующие обобщения: на каждые 5 процентов изменения напряжения, подаваемого на лампу, срок службы либо удваивается, либо уменьшается вдвое, в зависимости от того, является ли напряжение уменьшилось или увеличилось. Кроме того, каждое 5-процентное изменение напряжения сопровождается 15-процентным изменением светового потока, 8-процентным изменением мощности, 3-процентным изменением тока и 2-процентным изменением цветовой температуры. 9Лампы с отражателем

Большое разнообразие конструкций вольфрамово-галогенных ламп включают в себя встроенные отражатели, которые служат для эффективного сбора волновых фронтов света, излучаемых лампой, и организованного направления их в систему освещения. Эти предварительно собранные блоки, получившие название рефлекторных ламп (см. рис. 4), нашли широкое применение в качестве внешних осветительных приборов для стереомикроскопии. Свет от осветителя можно направить на любую область образца с помощью гибкого оптоволоконного световода. Лампы с отражателем сильно различаются по конструкции в отношении характеристик и геометрии отражателя, а также расположения лампы внутри отражателя. Однако все рефлекторные лампы содержат одноцокольные лампы, которые устанавливаются в центре оптической оси рефлектора с основанием, вклеенным в вершину рефлектора. Конфигурация нити обычно определяется характеристиками луча, требуемыми конкретной оптической системой, для которой предназначена лампа. В рефлекторных лампах используются все конструкции нитей накала, в том числе поперечные, осевые и с плоским сердечником.

Рефлекторные лампы, как правило, подсоединяются к патронам с молибденовыми штифтами, выступающими наружу из задней части рефлектора, и монтируются с керамическими крышками. В некоторых случаях используются специальные кабельные соединения для пространственного отделения электрического контакта от источника тепла (лампы). Поскольку рефлекторные лампы обычно входят в состав точно выровненной оптической системы, электрическое соединение лишь иногда используется как часть крепления. Существует несколько способов крепления отражателей, в том числе установка держателя на переднем крае отражателя, давление на заднюю часть крышки отражателя, центрирование края отражателя в конусе и регулировка 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 обозначены MR 11 и MR 16 , где буквы обозначают металлический отражатель , а цифры обозначают диаметр отражателя в восьмых долях дюйма. Таким образом, рефлекторная лампа MR 16 имеет диаметр приблизительно 50 миллиметров, тогда как диаметр ламп MR 11 составляет почти 35 миллиметров.

Вольфрамово-галогенные отражатели предназначены либо для фокусировки, либо для коллимации света, излучаемого лампой, как показано на рис. 4. Фокусирующие отражатели концентрируют свет в небольшом пятне (точке фокуса) на центральной оптической оси на определенном расстоянии от отражатель (см. рис. 4(b)). Этот тип рефлектора разработан с эллиптической геометрией, которая требует, чтобы нить накала лампы была помещена в первую фокальную точку эллипсоида, чтобы проецируемое световое пятно было сосредоточено во второй фокальной точке. При проектировании фонарей для фокусировки отражателей важнейшим критерием является установка лампы на нужном расстоянии от входного отверстия оптической системы. Коллимирующие отражатели имеют параболическую геометрию для создания параллельного пучка света с характеристиками луча, которые определяются параметрами лампы и размером отражателя (см. рис. 4(c)). Угол выходящего луча определяется в первую очередь размером нити накала лампы и свободной апертурой рефлектора. Осевая нить с круглым сердечником в большинстве случаев обеспечивает вращательно-симметричный пучок.

Рефлекторы обычно изготавливаются из стекла, но некоторые также изготавливаются из алюминия. Их внутренние стенки могут быть как гладкими, так и структурированными с гранями для управления распределением света. Внутренняя структура варьируется от мелких, едва заметных зерен до крупных черепичных граней (см. рис. 4(а)). В стеклянных отражателях внутренняя поверхность куполообразного отражателя покрыта (обычно методом осаждения из паровой фазы) для получения требуемых отражающих свойств. Стабильность размеров стеклянных отражателей выше, чем у 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 в изготовлении, но они ограничены в управлении спектральным выходом и более подвержены колебаниям геометрических допусков во время работы.

Если требуется полный спектр излучения лампы или в случаях, когда полезно инфракрасное излучение, оптимальным выбором являются металлические отражатели или стеклянные отражатели с тонким золотым покрытием. Однако там, где для выбора длин волн посредством интерференции необходимо использовать определенные свойства отражения, оптимальными являются дихроичные тонкопленочные покрытия на стеклянных отражателях. Эти покрытия состоят примерно из 40-60 очень тонких слоев, каждый толщиной всего в четверть длины волны света, и состоят из чередующихся материалов с высоким и низким показателем преломления. Точная настройка толщины и количества слоев позволяет разработчикам создавать широкий спектр спектральных выходных характеристик. Среди ламп с дихроичным отражателем наиболее подходящей для микроскопии является лампа 9.Конструкция вольфрамово-галогенной лампы

Принципиальная конструкция одноцокольной вольфрамово-галогенной лампы, обычно используемой для освещения в оптической микроскопии, показана на рис. выхлопная труба. Важным критерием для позиционирования лампы по отношению к системе линз коллектора является длина светового центра (рис. 5(а)), которая размещает центр нити накала на определенной опорной плоскости в цоколе лампы. Другими важными параметрами являются диаметр луковицы (самая толстая часть оболочки), ширина защемления основания (обычно немного больше диаметра луковицы) и размеры поле нити (высота и ширина). Эффективный размер источника освещения, используемого при проектировании выходной оптической системы, определяется высотой и шириной нити (полем нити). Допуски и положение поля накала являются критическими и не должны отклоняться более чем на 1 миллиметр от оси симметрии лампы (определяемой плоскостью штифтов основания и осевой линией лампы). Допуски поля нити предназначены для конкретной архитектуры нити и должны быть измерены, когда нить накала горячая.

Чрезмерно высокие рабочие температуры вольфрамово-галогенных ламп требуют значительно более прочных и толстых прозрачных оболочек, чем обычные вольфрамовые и угольные лампы. Кварцевое стекло из плавленого кварца является стандартным материалом, используемым при изготовлении вольфрамово-галогенных ламп, поскольку этот материал может выдерживать температуру оболочки до 900°C и рабочее давление до 50 атмосфер. В целом оптическое качество оболочек кварцевых ламп значительно ниже, чем у колб из выдувного стекла, используемых для изготовления обычных ламп накаливания. Этот артефакт связан с тем, что кварц сложнее обрабатывать (в первую очередь из-за более высокой температуры плавления). Кварц, предназначенный для оболочек ламп, представляет собой цилиндрическую трубку, которую сначала обрезают до нужной длины, а затем прикрепляют выхлопную трубу меньшего размера. Позже в производственном процессе, после того, как нить накаливания и свинцовые штифты вставлены и зажаты, оболочка заполняется соответствующим газом и соединением галогена, прежде чем выхлопная труба удаляется и герметизируется в процессе, называемом 9.0517 наводка , оставляющая видимый дефект на конверте. Вольфрамово-галогенные лампы, используемые в микроскопии, обычно имеют пятно на кончике, расположенное в верхней части колбы в области, которая не влияет на оптическое качество света, излучаемого лампой (рис. 5(а)). Предварительно изготовленные элементы внутренней конструкции лампы (нить накала, фольговый разъем и штыри) вставляются в трубчатый кварц до того, как свинцовые штыри герметично запаиваются в оболочку путем защемления. Внешняя поверхность зажима имеет форму, обеспечивающую максимальную механическую прочность.

После пережатия штыревых выводов (этот процесс проводится при продувке оболочки инертным газом во избежание окисления) колба через выхлопную трубу наполняется соответствующим газом, содержащим от 0,1 до 1,0% соединения галогена. Инертным газом-наполнителем может быть ксенон, криптон, аргон или азот, а также смесь этих газов, имеющая самый высокий средний атомный вес, соответствующий желаемому сопротивлению дуги. Галоген, используемый для вольфрамово-галогенных ламп, используемых в микроскопии, обычно представляет собой HBr, CH ₃ Br или CH ₂ Br ₂ . Высокое внутреннее давление лампы достигается за счет заполнения оболочки до желаемого давления и погружения лампы в жидкий азот для конденсации заполняющего газа. После герметизации выхлопной трубы на выходе заполняющий газ расширяется по мере нагревания до температуры окружающей среды. В высокоэффективных вольфрамово-галогенных лампах производства Osram (Sylvania, США) используется технология Xenophot , в которой газ криптон заменяется ксеноном, который имеет более высокую атомную массу, чем криптон и другие газы-наполнители. Ксенон обеспечивает лучшее подавление испарения вольфрама, обеспечивает более высокие температуры нити накала и увеличивает световую отдачу примерно на 10 процентов (что соответствует увеличению цветовой температуры примерно на 100 К). Лампы Xenophot продаются под аббревиатурой 9.0517 HLX , который является производным от терминов H алоген, L низкое напряжение и X энон. Большинство вольфрамово-галогенных ламп, используемых в исследовательских микроскопах, оснащены лампами Osram/Sylvania HLX или их аналогами.

Вольфрам всегда используется для изготовления нитей накала в современных лампах накаливания. Чтобы быть подходящей 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 длительных периодов высокой температуры во время работы лампы. Провод также должен быть тщательно очищен, чтобы предотвратить выделение вредных газов после герметизации лампы. Длина провода накала определяется рабочим напряжением, при более высоких напряжениях требуется большая длина. Диаметр определяется уровнем мощности лампы и желаемым сроком службы. Для высоких уровней мощности требуются более толстые нити накала, которые также механически прочнее. Геометрия нити накала во многом определяет фотометрические свойства вольфрамово-галогенных ламп. Лампы, используемые в микроскопии, обычно имеют геометрию нити накала с плоским сердечником, в которой проволока сначала наматывается в форме прямоугольного стержня, а затем защемляется по длинной оси. Вместо диаметра и длины нити с плоским сердечником измеряются по длине и ширине плоской стороны нити и толщине прямоугольной формы. Характеристики светового излучения ламп накаливания с плоским сердечником значительно отличаются от характеристик других геометрий. Наиболее существенная 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, в которой светоизлучающая поверхность имеет квадратную форму. Эти лампы являются предпочтительными источниками освещения в микроскопии в проходящем свете.

Одним из важнейших факторов при производстве вольфрамово-галогенных ламп является герметизация внутренних элементов для их изоляции от внешней атмосферы. Вводные провода (молибденовые штифты; рис. 5(b)) выступают 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 между кварцевыми и вольфрамовыми нитями. Кварц имеет очень низкий коэффициент расширения, тогда как у вольфрама он намного выше. Без надлежащего уплотнения вводные провода быстро расширились бы, когда лампа нагрелась, и разбилось бы 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 молибденовым соединительным проводам, которые в свою очередь приварены к нити накала и подводящим штыревым проводам. Молибден используется в уплотнении, потому что острые как бритва края позволяют безопасно внедрять его в кварц во время операции защемления. Лампы, используемые для микроскопии, имеют одноцокольное основание, имеющее либо молибденовые штифты, выступающие из зажима, либо вольфрамовые штыри, которые внутри соединены с молибденовой фольгой, как описано выше. Расстояние между штифтами стандартизировано, типичные значения составляют 4 и 6,35 мм (обозначаются как G4 и G6,35; 9).0517 G для стекла). Диаметр штифтов варьируется от 0,7 до 1 миллиметра.

Поскольку технология изготовления вольфрамово-галогенных ламп на данный момент настолько развита, срок службы типичной лампы заканчивается внезапно, обычно при включении холодной нити накала лампы. В течение среднего срока службы усовершенствованные вольфрамово-галогенные лампы не чернеют и претерпевают лишь незначительные изменения выходных фотометрических характеристик. Как и у других ламп накаливания, срок службы вольфрамово-галогенных ламп определяется скоростью испарения вольфрама из нити накала. Если нить накала не имеет постоянной температуры по всей длине провода, а вместо этого имеет области гораздо более высокой температуры, вызванные неравномерной толщиной или внутренними структурными изменениями, то нить обычно выходит из строя из-за преждевременного разрыва в этих областях. Несмотря на то, что испаренный вольфрам возвращается в нить накала в ходе регенеративного цикла галогена (обсуждавшегося выше), материал, к сожалению, осаждается на более холодных участках нити накала, а не в тех критических горячих точках, где обычно происходит истончение. В результате практически невозможно предсказать, когда какая-либо конкретная нить накала выйдет из строя в непрерывно работающих лампах. В тех лампах, которые часто включаются и выключаются, можно с уверенностью предположить, что они выйдут из строя в какой-то момент при включении. 9Вольфрамово-галогенные лампы и источники питания

Вольфрамово-галогенные лампы могут работать от источников питания постоянного или переменного тока, но в большинстве приложений исследовательской микроскопии используются источники питания постоянного тока ( DC ). В самых современных источниках питания для вольфрамово-галогенных ламп используется специализированная схема, обеспечивающая стабилизацию тока и подавление пульсаций. Критической фазой для вольфрамово-галогенной лампы является момент, когда напряжение впервые подается на холодную нить накала, период, когда сопротивление нити накала примерно в 20 раз ниже, чем при полной рабочей температуре. Таким образом, при мгновенной подаче напряжения питания на лампу путем ее включения протекает очень большой начальный ток (до 10 раз превышающий установившийся, называемый пусковой ток ), который медленно падает по мере увеличения температуры нити накала и электрического сопротивления. Пиковый уровень тока достигается в течение нескольких миллисекунд после запуска, но обычно заканчивается примерно через полсекунды. К сожалению, высокий пусковой ток, возникающий при холодном пуске, отрицательно сказывается на 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 для проведения логометрических измерений используются вольфрамово-галогенные лампы.

На рис. 6 показана типичная 100-ваттная вольфрамово-галогенная лампа, используемая в микроскопии проходящего света. Лампа оборудована охлаждающими вентиляционными отверстиями, которые позволяют конвекционным потокам омывать лампу более холодным воздухом во время работы. Металлический рефлектор, выстилающий внутреннюю часть корпуса лампы, помогает сферическому рефлектору направлять максимально возможный уровень светового потока в систему собирающих линз для доставки в оптическую систему микроскопа. Этот усовершенствованный фонарь содержит запасной держатель лампы и пластиковый сменный инструмент, который оператор может использовать для захвата корпуса лампы во время переключения лампы. Регулировку положения лампы относительно оптической оси сферического рефлектора и коллектора можно выполнить с помощью винтов с внутренним шестигранником, которые перемещают опорное крепление. Корпус лампы крепится к осветителю микроскопа с помощью запатентованного монтажного фланца, который соединяет корпус лампы с прямым или инвертированным микроскопом (хотя большинство ламповых корпусов не взаимозаменяемы для микроскопов одной марки на другую).