Halogenska žarnica

Halogenska svetilka - električna razsvetljava, princip delovanja naprave v primerjavi s preprosto žarnico je dopolnjen z vnosom halidov v bučko, da se podaljša življenjska doba in izdelek dolgo ohrani v prvotni obliki.

Zgodovina nastanka halogenskih žarnic

Zgodovina je tesno povezana z žarnicami z žarilno nitko, bralce pa napotimo na ustrezen pregled za podrobno seznanitev z zgodovino izuma. Tukaj določamo le, da prvi odkrije sijaj prevodnikov na vzorcu platinske žice, Sir Humphry Davy. V kleti Kraljeve ustanove je obstajal vir energije dveh tisoč celic, ki je uspelo segreti na temperaturo nad 550 stopinj Celzija, pri čemer so se telesa začela svetiti v kopenskih razmerah. Učinek ni trajal dolgo, a je zaznamoval začetek dolgega epskega iskanja njegove uporabe kot koristnega ukrepa za potrebe človeštva.

V ruski praksi se zgodovina nastajanja žarnic z žarilno nitko začne leta 1872, ko je naš rojak Lodygin ustvaril svoj vzorec. Dosežki drugih moških znanosti so bili razumno pozabljeni. Avtorji se nagibajo k branju iz leta 1882, ko je Edwin Scribner najprej uganil šibko klorovo atmosfero v premogovniki, namesto v vakuumu. To je v veliki meri oviralo črnenje bučke. V besedilu patenta je izum dobil napačno interpretacijo: domnevno klor tvori prozoren film, ki odpravlja znano napako.

V resnici se halogenske spojine dobro disociirajo, molekule, ki izhlapijo s površine vijačnice, se postopoma vrnejo na prvotno mesto, pri čemer se črna usedlina na bučki odstrani. Patent US254780 A se danes obravnava kot prva ptica, ki je napovedala prihod halogenskih žarnic. Ideja za dolgo časa ni našla praktične uporabe. In v atmosferi bučke se uporabljajo inertni plini, na primer dušik v vzorcu Lodygin. Zasluga znanstvenika je zamenjava vakuuma, zaradi katerega je bila gradnja krhka, proizvodna tehnologija pa je težavna.

Pozabljeni zgodovinarji ime - George Meikl. Besedilo patenta US1267888 A predlaga dodajanje joda mediju inertnega plina svetlobne diode. Pri tem se pojavijo številni pozitivni učinki: parazitske izgube napetosti v zmanjšanju obloka na 11–12 V( običajno od 16 do 20 V), delo postane konstantno. V atmosferi žarnice z žarilno nitko se poleg klora uporablja tudi prva uporaba drugih halogenov.Čeprav je usmernik. Poleg tega vakuumska žarnica ni delovala več kot 1000 ur, naprava je bila težko izdelovati. Lodygin je uporabljal dušik za praktične namene, uporabljal plemenite pline( argon itd.).

Odkritje regenerativnega cikla v atmosferi halogenidov alkalijskih kovin leta 1923 velja za ključno. Pokazalo se je, da se molekule volframa, ki so izhlapele iz filamenta, postopoma vrnejo nazaj. Besedilo patenta se nanaša na določeno prosojno folijo, ki jo tvori halogen. Očitno je, da so se avtorji zanašali na ideje Edwina Scribnerja. To je bilo izhodišče za nadaljnji razvoj tehnologije halogenskih žarnic. Johannes Antonius Maria van Limpnt se je ukvarjal z eksperimentiranjem s kristalizacijo. To je še toliko bolj priporočljivo, ker se je polprevodniška tehnologija rodila kasneje, vendar je s preučevanjem difuzije in obarjanja nečistoč iz plinov znanstvenik odkril uporabne lastnosti halogenov: jod, brom, klor. S pomočjo teh spojin je bilo mogoče obnoviti volframove( ali premogove) tuljave, razpršiti kovino s tanko plastjo na površini delov.

Patent ZSSR št. 7415 z dne 13. januarja 1929 obravnava metode za ustvarjanje trajnih volframovih filamentov. V ta namen smo začetnemu kovinskemu prahu dodali od 0,1 do 3% hafnijevega oksida. Znanstveniki so šli na različne načine, da bi povečali življenjsko dobo žarnic. Podobno sta Neunhoffer in Schulz leta 1949 pridobila patent za žarnico z žarilno nitko, polno volframa ali renijevega halida. To prispeva k regeneraciji niti. O patentu je malo znano, rezultat delovanja halidov je bil kratkotrajen.

Med teoretičnimi obdelavami je bilo predpostavljeno, da spojine med seboj medsebojno delujejo z neznanim načinom volframa in drugih kovin, ki jih vsebuje bučka. In ko je ameriška vesoljska industrija potrebovala močan vir sevanja, ki posnema Sonce, so se znanstveniki morali spomniti regenerativnega cikla volframa in prejšnjega razvoja. Karbonske žarnice so danes znane po tem, da ne grejejo za zrak, ampak za objekte. Razlog je jasen - energija se prenaša predvsem s sevanjem. Za ustvarjanje visoke gostote moči se volframova tuljava zavija s tanko nitjo. Znane konstrukcije z dvojnim navojem.

kvarčna luč: prvi koraki

3. marca 1958 so inženirji General Electric, Friedrich Elmer in Wiley Emmett vložili patent za ogrevalno svetilko, kjer je bila tuljava zaščitena s halogenidnim medijem. V besedilu je bilo navedeno, da se je pri dolgotrajnem delovanju bučka tipičnih modelov postopoma prekrila s temnim cvetenjem. Da bi zmanjšali učinek, se je velikost sferičnega dela povečala. Plaketa je porazdeljena na večjem območju in je manj opazna. Obstajajo tudi drugi poskusi za rešitev problema:

1. Uporaba težkih hlapov kriptona, ksenona, živega srebra. V slednjem primeru smo uporabili dodatni tlak nad atmosferskim tlakom. Uporaba nevtralnih plinov: argon in dušik. Ukrepi

niso popolnoma popravili stanja. Znanstveniki predlagajo uporabo za regeneracijo niti( in čiščenje bučke) par joda. Rezultat tega je, da je izdelek za vesoljsko industrijo, po 10 minutah pocrnil, že preživel 2.000 ur. Zamisel ni nova, besedilo patenta navaja, da prej predlagane rešitve niso imele komercialnega uspeha. Takšna logika.

Občutek lastnega negotovega položaja, raziskovalci nadaljujejo z utemeljitvijo, ki pravi, da se lahko žarnica s premerom od 0,08 do 0,5 palca uporablja za ogrevanje in razsvetljavo. Takrat ni bilo koncepta reflektorja v gospodinjskih aparatih, ocenjena razdalja do stene je bila natančno določena, da bi se izognili požaru. Po eksperimentalnih podatkih jod nadaljuje z regenerativno funkcijo v temperaturah do 250 stopinj Celzija, delo je prekinjeno pri 1200. Bolje je, da naredimo bučko kvarca. Predlaga se material Vycor, ki vsebuje do 96% silicija( silicijev dioksid).

Koncentracija joda ni manjša od 0,01 µmol na kubični centimeter. Zgornja meja določa preglednost atmosfere bučke. Eksperimentalno je bil maksimalni možni parcialni tlak jodovih hlapov 5 mm Hg( kar ustreza 1 µmol / cc).Pri vertikalnem delovanju dolge bučke je možna stratifikacija medija, vendar je praviloma dovolj koncentracije snovi. Nekaj ​​vrednosti je podalo pripombe na nedopustnost uporabe drugih plinov:

• Klor uniči nosilce nitk in povzroča trnke na volframu v ekstremnih območjih.
• Brom je manj uničujoč kot klor, fluor pa sploh ni primeren.
• Uporaba živosrebrnih hlapov ali dušika prispeva k črnini bučke.

Priporočljivo je vzdrževati parcialni tlak inertnega plina v območju 600 mm Hg za enakomerno usedanje volframa na žarilni nitki. Kot rezultat, znanstveniki pridobili napravo z močjo sevanja 100 W / inch dolžine s gostoto moči 24 W na kvadratni centimeter žarnice. Parametri se lahko spreminjajo v širokih mejah. Pri temperaturi vlaken 2500 stopinj Celzija je učinkovitost naprave 30% višja od učinkovitosti standardnih žarnic 500 W s podobno življenjsko dobo 1000 ur.

Pri proizvodnji filamentov se na jeklenem trnu uporablja postopek žarjenja. Med predelavo je potrebno skrbno nadzorovati stopnjo razprševanja železa v vijačnico z vzdrževanjem ustrezne temperature v peči. Med nadaljnjim delovanjem so atomi nečistoče relativno lahko izhlapeti in vezati halogen. Poleg tega je neuničljiv napad na stene bučke.

Ob tem je treba opozoriti, da je zaželeno zmanjšati število čeljusti. Na mestih pritrditve je temperatura nekoliko nižja, volfram se slabša. V sodobnih quartz svetilke včasih ne brez čeljusti. Lastnik konvekcijske pečice bo poskrbel, če bo dvignil pokrov in pogledal pod njo.

Medtem so izdelki pokazali številne pomanjkljivosti: visoka temperatura, odsotnost reflektorja. Kovinske čeljusti morajo biti odporne na jod, kar pomeni, da baker načeloma ni primeren za zahtevane namene - potreben je volfram, molibden ali platina. Podobno velja za sosednje žice. Segrejejo se na visoko temperaturo. V sodobnih svetilkah je steklo na koncih popolnoma vpeto, samo medij je v stiku z volframom. V patentu so izumitelji uspeli zbrati lastnosti ogrevalne in svetlobne naprave. Sovjetska inteligenca ni spala, in v prihodnjih 1960, halogenske žarnice KI 220-1000 pojavil v ZSSR.

Oblikovanje halogenskih žarnic

V grelnih napravah se volframova tuljava pogosto dotika stekla. Ni ukrivljena okrog, ampak s trikotnikom, vsaka tuljava lastne velikosti, le nekaj se dotakne žarnice in na relativno majhnem številu točk. To pomaga preprečevati prekomerno segrevanje stekla. V konvekcijski peči se bučka neprestano pregreva z ventilatorjem, kar preprečuje, da se segreje nad 600-700 stopinj. Vijačnica deluje s strožjimi načini. Z kubično kristalno mrežo ognjevzdržne volframa. Temperatura likvidusa je na točki 3653 K. Način delovanja ne presega 90% določene vrednosti.

Tako visoke temperature so bile dosežene z uporabo halogenov. V vakuumu bi izhlapevanje s površine vijačnice postalo preveč močno. Za izdelavo bučke za fizikalne lastnosti se izbere kremenovo steklo. Material ima široko okno za oddajanje sevanja, zato se površina segreje relativno slabo. Kvarc ima nizek koeficient toplotnega raztezanja in odličen toplotni šok.

Kljub dejstvu, da se silicijev oksid šteje za najbolj bogat mineral na planetu( silicij po teži je 26% zemeljske skorje), se skoraj ne pojavlja v čisti obliki, ampak je del ahata, rauchtopaza, citrina, ametista, jaspisa, rock kristala,rečni pesek in številne druge naravne tvorbe: granit, milost, skrilavci, različni silikati. In ni čudno, da je bil v patentu omenjen kremen. Težava je v pridobivanju potrebne komponente iz skale. Obstaja več stabilnih sprememb kvarca:

1. Navadni strokovnjaki nosijo ime grške črke Beta in predstavljajo velike pregledne kristale. Menijo, da je v normalnih pogojih stabilna pod temperaturo 573 stopinj Celzija.
2. Ko je kvarc premagal predpisani temperaturni prag, se spremeni v alfa modifikacijo. In ostane tukaj do 870 stopinj Celzija.
3. Z nadaljnjim povišanjem temperature nastane tridimit( ternarni kristali).In tako do 1470 stopinj Celzija.
4. Naslednja stabilna sprememba temperature 1710 stopinj Celzija je kristobalit.
5. Višja lestvica silicijevega dioksida je prisotna v obliki taline.

Možen tehnološki proces hlajenja kvarca brez tvorbe kristalov. Za ustvarjanje stekla se uporablja amorfna oblika. Konfiguracija kristalov je odvisna od:

• Stopnje kristalizacije.
• Viskoznost tekoče faze.
• Prisotnost nečistoč.
• Prostorska lokacija objekta.