Halogenlampe

Halogenlampe - elektrisk belysningsenhet, prinsippet om bruk av enheten i forhold til en enkel glødelampe suppleres med innføring av halogenider i kolben for å øke levetiden og bevare produktet i sin opprinnelige form i lang tid.

Historien om etableringen av halogenlamper

Historien er nært forbundet med glødelamper, vi henviser leserne til den tilsvarende anmeldelsen for en detaljert bekjentskap med oppfinnelsens historie. Her bestemmer vi bare at den første til å oppdage leders glød på en prøve av platinatråd, Sir Humphry Davy. I kjelleren til den kongelige institusjonen var det en kraftkilde på to tusen celler som klarte å varme opp kuttet til temperaturer over 550 grader Celsius, hvor legemer begynner å gløde i jordiske forhold. Effekten varer ikke lenge, men markerte begynnelsen på et langt episk søk ​​etter bruken som et nyttig mål for menneskehetens behov.

I russisk praksis begynner historien om opprettelsen av glødelamper i 1872, da vår landsmann Lodygin opprettet sin egen prøve. Resultatene fra de andre vitenskapsmennene har blitt forsiktig glemt. Forfatterne pleier å lese fra 1882, da Edwin Scribner først gjettet å introdusere en svak kloratmosfære til en kullampe i stedet for et vakuum. Dette blokkerte i stor utstrekning kolbenes svetting. I patentteksten er oppfinnelsen gitt en feil fortolkning: antakeligvis klor danner en gjennomsiktig film som eliminerer en kjent feil.

I virkeligheten dissocierer halogenforbindelsene godt, molekylene som fordampes fra overflaten av helixen, går gradvis tilbake til deres opprinnelige sted, og eliminerer den svarte avsetningen på kolben. Patent US254780 A anses i dag som den første fuglen å kunngjøre ankomst av halogenlamper. Ideen i lang tid fant ikke praktisk anvendelse. Og i atmosfæren i kolben brukes inerte gasser, for eksempel nitrogen i Lodygin-prøven. Vitenskapenes fortjeneste er å erstatte vakuumet, noe som gjorde konstruksjonen skjøre, og produksjonsteknologien vanskelig.

Glemt historikere navn - George Meikl. Teksten til patent US1267888 A foreslår å tilsette jod til inertgassmediet av en lampediode. En rekke positive effekter oppstår: parasittiske spenningsfall i lysbuen reduseres til 11-12 V( vanligvis fra 16 til 20 V), arbeidet blir konstant. Det er første bruk av andre halogener, i tillegg til klor, i atmosfæren av glødelampen. Selv om det er en likeretter enhet. I tillegg fungerte vakuumlampen ikke i mer enn 1000 timer, enheten var vanskelig å produsere. Lodygin brukte nitrogen for praktiske formål, brukte edle gasser( argon, etc.).

1923 års oppdagelse av regenerativ syklus i atmosfæren av alkalimetallhalogenider regnes som nøkkel. Det er vist at wolframmolekyler som er fordampet fra filamentet, gradvis vender tilbake. Teksten til patentet refererer til en viss gjennomsiktig film dannet av halogen. Det er tydelig at forfatterne stolte på ideene til Edwin Scribner. Dette var utgangspunktet for videreutvikling av halogenlampeteknologi. Johannes Antonius Maria van Limpnt var engasjert i eksperimenter med krystallproduksjon. Dette er enda mer lovverdig fordi halvlederteknologien ble født senere, men ved å studere diffusjon og utfelling av urenheter fra gasser, oppdaget forskeren de nyttige egenskapene til halogener: jod, brom, klor. Ved hjelp av disse forbindelsene var det mulig å gjenopprette wolfram- eller kullspoler, sprøytemetall med et tynt lag på overflaten av delene.

USSR patent nummer 7415 av 13. januar 1929 omhandler metoder for å skape varige wolframfilamenter. Til dette formål ble fra 0,1 til 3% hafnium oksid tilsatt til det opprinnelige metallpulveret. Forskere gikk for å øke levetiden til glødelamper på forskjellige måter. Tilsvarende fikk Neunhoffer og Schulz i 1949 et patent for en glødelampe fylt med wolfram eller rheniumhalogenider. Dette bidrar til regenerering av tråden. Om patentet lite er kjent, var resultatet av virkningen av halogenider kortvarig.

Under de teoretiske fremstillingene ble det antatt at forbindelsene samhandlet på ukjent måte med wolfram og andre metaller inneholdt i kolben. Og da den amerikanske romindustrien trengte en kraftig strålekilde som imiterte solen, måtte forskerne huske den regenerative wolframsyklusen og tidligere utviklinger. Karbon lamper i dag er kjent for oppvarming ikke luft, men gjenstander.Årsaken er klar - energi overføres overveiende av stråling. For å skape høyt strømthet, vikles wolframspolen med en tynn tråd. Kjente design med dobbel tråd.

Quartz Lamper: Første trinn

3. mars 1958 arkiverte ingeniører General Electric, Friedrich Elmer og Wiley Emmett et patent på en varmelampe hvor spolen var beskyttet av et halogenid medium. Teksten uttalte at ved langvarig drift ble kolben av typiske modeller gradvis dekket med en mørk blomstring. For å minimere effekten, ønsket størrelsen på den sfæriske delen å øke. Plakk er fordelt over et større område og er mindre merkbart. Det har vært andre forsøk på å løse problemet:

1. . Bruken av kraftige damper krypton, xenon, kvikksølv. I sistnevnte tilfelle ble et ytterligere trykk over atmosfærisk trykk påført.
2. . Bruk av nøytrale gasser: argon og nitrogen.

Tiltak rettet ikke situasjonen helt. Forskere foreslår å bruke for gjenfornyelse av tråden( og rengjøring av kolben) et par jod. Som et resultat har produktet for romindustrien, svart på 10 minutter, allerede tjent 2000 timer. Ideen er ikke ny, det fremgår av teksten i patentet at løsningene som ble foreslått tidligere ikke hadde kommersiell suksess. Slike slags logikk.

Føler sin egen usikre posisjon, fortsetter forskerne begrunnelsen og sier at en lampe med en diameter på 0,08 til 0,5 tommer kan brukes til oppvarming og belysning. På den tiden var det ikke noe konsept om reflektor i husholdningsapparater, den estimerte avstanden til veggen ble nøye spesifisert for å unngå brann. Ifølge eksperimentelle data fortsetter jod å utføre en regenerativ funksjon innen temperaturer opptil 250 grader Celsius, arbeidet er ødelagt 1200. Det er bedre å lage en kvartskolbe. Et Vycor-materiale som inneholder opptil 96% silika( silika) foreslås.

Konsentrasjonen av jod er ikke mindre enn 0,01 μmol per kubikkcentimeter. Den øvre grensen bestemmer gjennomsiktigheten i kolbenes atmosfære. Eksperimentelt var det maksimalt mulige partialtrykk av joddamp 5 mm Hg( tilsvarende 1 μmol / cm3).Ved vertikal drift av en lang kolbe er stratifisering av mediet mulig, men som regel er konsentrasjon av stoffer tilstrekkelig. Enkelte verdier ga kommentarer om avvisning av bruk av andre gasser:

• Klor ødelegger trådstøtter og forårsaker pigger på wolfram i ekstreme områder.
• Brom er mindre destruktiv enn klor, fluor er ikke egnet i det hele tatt.
• Bruken av kvikksølvdamp eller nitrogen bidrar til mørkningen av kolben.

Det anbefales å opprettholde et partialtrykk av inertgass i området 600 mm Hg for jevn sedimentasjon av wolfram på en filament. Som et resultat oppnådde forskere en enhet med en strålingskraft på 100 W / tommers lengde ved en krafttetthet på 24 W per kvadratcentimeter av pæren. Parametrene kan varieres innenfor store grenser. Ved en filamenttemperatur på 2500 grader Celsius er effekten av enheten 30% høyere enn standard lampene på 500 W med en tilsvarende levetid på 1000 timer.

Ved produksjon av filamenter brukes en glødemiddelprosess på en ståldorn. Under behandlingen er det nøye nødvendig å kontrollere nivået av jern som diffunderer i helixen ved å opprettholde en passende temperatur i ovnen. Under videre drift er forurensningsatomer relativt lett å fordampe og binde halogen. I tillegg er et uforgjengelig raid på veggene i kolben.

Underveis er det lagt merke til at det er ønskelig å minimere antall kalipre. På steder for vedlegg er temperaturen litt lavere, og wolframen blir dårligere. I moderne kvarts lamper gjør det noen ganger uten kaliber. Eieren av konveksjonsovnen vil sørge for at hun plager å løfte lokket og se under det.

Samtidig viste produktene en rekke mangler: høy temperatur, fravær av reflektor. Metallkaliper må være motstandsdyktige mot jod, noe som betyr at kobber er fundamentalt uegnet for de nødvendige formål - wolfram, molybden eller platina er nødvendig. Lignende gjelder for tilgrensende ledninger. De oppvarmes til høy temperatur. I moderne lamper er glasset i enden klemmet helt, bare wolfram er i kontakt med mediet. I patentet var oppfinnerne i stand til å samle egenskapene til varme- og belysningsanordningen. Sovjetunderretningen sov ikke, og i de kommende 1960 oppstod halogenlamper KI 220-1000 i Sovjetunionen.

Design halogenlamper

I varmeapparater berører en wolframspole ofte glasset - på steder. Det er ikke buet rundt, men med en trekant, hver spiral av sin egen størrelse, og bare noen få berører pæren, og i et relativt lite antall punkter. Dette bidrar til å unngå overdreven oppvarming av glasset. I konveksjonsovnen blåses kolben kontinuerlig av en vifte, som forhindrer det i å varme opp over 600-700 grader. Helixen arbeider med tøffere moduser. Med et kubisk krystallgitter av ildfast wolfram. Likvidustemperaturen er på 3653 K. Operasjonsmodusen overskrider ikke 90% av den angitte verdien.

Slike høye temperaturer er oppnådd ved bruk av halogener. I vakuum vil fordampning fra helixens overflate bli for sterk. Kvartsglass er valgt for fremstilling av kolben for fysiske egenskaper. Materialet har et bredt vindu for overføring av stråling, derfor blir overflaten oppvarmet relativt dårlig. Kvarts har en lav termisk ekspansjonskoeffisient og gode termiske støtdempere.

Til tross for at silisiumoksid anses å være det rikeligste mineralet på planeten( silisium er 26% av jordskorpen), forekommer det nesten ikke i ren form, men er en del av agat, rauchtopaz, citrin, ametyst, jaspis, bergkrystall,flodsand og en rekke andre naturlige formasjoner: granitt, nåde, skifer, forskjellige silikater. Og ikke rart i patentet ble nevnt silisiumdioksyd. Sværheten ligger i å trekke ut den nødvendige komponenten fra fjellet. Det er flere stabile modifikasjoner av kvarts:

1. Ordinære fagpersoner bærer navnet på det greske brevet Beta og representerer store gjennomsiktige krystaller. Det antas at det under normale forhold er stabilt under temperaturen på 573 grader Celsius.
2. Etter å ha overgått den angitte temperaturgrensen, blir kvarts til alfa-modifikasjon. Og det forblir her til 870 grader Celsius.
3. Med ytterligere temperaturøkning dannes tridymitt( ternære krystaller).Og så til 1470 grader Celsius.
4. Den neste stabile modifikasjonen til en temperatur på 1710 grader Celsius er cristobalitt.
5. Silisium i høyere skala er tilstede i form av smelte.

Mulig teknologisk prosess av kjølekvarts uten dannelse av krystaller. Amorf form brukes til å lage glass. Konfigurasjonen av krystallene avhenger av:

• -krystallisasjonshastigheter.
• Viskositet av væskefasen.
• Tilstedeværelsen av urenheter.
• Romlig plassering av objektet.