Конструкция лампы накаливания.

Основной частью лампы накаливания яв­ляется тело накала. Ток к телу накала подводят через внутренние звенья электродов — вводов, которые обычно удержива­ют концы тела накала в требуемом положении. Если устойчивость тела накала при этом недостаточна, применяют дополнительные держатели. Держатели впаивают в стеклянную деталь, назы­ваемую ножкой.

Стеклянная колба обеспечивает изоляцию тела накала и других частей от внешней среды. Образуемая колбой полость отка­чивается и заполняется инертным газом или смесью газов. Для крепления лампы и подвода к ней электрического тока она снабжена цоколем.

Светораспределение ламп накаливания в прозрачных колбах определяется в основном формой и расположением тела накала. Требуемые кривые силы света ламп накаливания мож­но получить применением специальных колб с отражающими или рассеивающими покрытиями. Лампы с отражающими покрытиями называют зер­кальными.

Металлы. Для изготовления тела накала наиболее целесообразно применять металлы и другие материалы с электронной проводимостью. Наиболее туго­плавким металлом является вольфрам, что наряду с высокой пластич­ностью и низкой скоростью испарения обеспечило его широкое использо­вание в качестве тела накала ламп накаливания.

Важным свойством вольфрама является возможность получения его сплавов. Детали из них сохраняют устойчивую форму при высокой тем­пературе.

Электроды большинства ламп накаливания выполняют из чистого никеля. Держатели и вводы изготовляют, как правило, из молибденовой проволоки. Выводы ламп накаливания изготовляют из медной проволоки.

Газы. Наполнение ламп накаливания газом позволяет повысить ра­бочую температуру тела накала без уменьшения срока службы из-за снижения скорости распыления вольфрама в газовой среде по сравне­нию с распылением в вакууме. Использование газовой среды приводит к появлению тепловых по­терь из-за теплопроводности через газ и конвекции. Для снижения по­терь выгодно заполнять лампы тяжелыми инертными газами или их смесями - аргон, криптон, ксенон.

Галогенные лампы.

Способ ограничения почернения колбы ламп накаливания из-за налета распы­лившегося вольфрама был найден при использовании для наполнения лампы элементов VII группы таблицы Менделеева, называемых галогенами. К ним относятся фтор, бром, хлор и йод.

Эти элементы обладают особым химическим свойством. Они дают устойчивые газообразные соединения с вольфра­мом и рядом других металлов-галогениды лишь в определенном температурном интервале. При температурах менее 335 К эти элементы не образуют химических соеди­нений с металлами, в том числе и с вольфрамом. При бо­лее высоких температурах элементы образуют с вольфра­мом, молибденом и никелем, которые обычно применяют для изготовления внутренних металлических деталей ламп накаливания, газообразное вольфрамогалогенное соедине­ние-галогенид. При дальнейшем повышении температуры и достижении ею значений, как правило, меньших темпера­туры тела накала, эти соединения разлагаются на свои первоначальные составляющие, т. е. восстанавливаются металлы и галоген. Процесс образования галогенидов с по­следующим их разложением на металл и галоген носит на­звание галогенного цикла.

Для использования галогенного цикла в лампах накали­вания необходимо, чтобы интервал температур, в котором существуют соединения галогенидов, соответствовал интервалу температур на стенке колбы и вблизи или непосредст­венно на теле накала.

Испарившийся с тела накала (1) вольфрам, оседает на стенке колбы (5). Наличие галогена в наполняющем газе обеспечивает при относительно низких температурах на стенке колбы образование соединения вольфрама с галогеном-галогенида. Из-за наличия вольфрам на стенках колбы лампы около стенок образуется повышенная концентрация галогенидов (4), которые начинают перемещаться в направлении к раскаленному телу накала. Около нити накала температура повышается выше верхней границы существования галогенидов, они распадаются в зоне (3) на исходные составляющие - вольфрам, который оседает на теле накала, преи­мущественно на его менее на­гретых частях, и галоген, ко­торый в свободном виде дви­жется в обратном направле­нии, к стенке колбы и там соединяется с новой порцией вольфрама. Таким образом, вольфрам, испарившийся с нити накала, в результате галогенного цикла возвращается обратно. При установившемся процессе в лампе атомы испарив­шегося вольфрама могут вообще не достигнуть стенок кол­бы, а соединиться с галогеном на каком-то расстоянии от стенки. При этом почернение колбы из-за налета вольфра­ма вообще исключается.

Средняя световая отдача галогенных ламп, предназначен­ных для общего освещения, составляет 22 лм/Вт при сроке службы 2000 ч. Применение галогенного цикла привело к разработке ламп на­каливания, позволяющих сконцентрировать на сравнительно небольшой площади излучение большой мощности и применить их в ряде специ­альных технологических процессов, например для нагрева различных материалов.

Колба лампы представляет собой трубку из кварцевого стекла, по оси ко­торой расположено тело накала в виде спирали или биспирали.

По конструктивным признакам галогенные лампы делятся на две группы: с длинным спиральным телом накала и с концентрированным телом накала. Первая группа ламп имеет выводы с двух сторон, вторая — с одной стороны.

Обозначение типа галогенных ламп накаливания включает:

первая буква—материал колбы (К—кварц);

вторая буква—вид галогенной добавки (И—чистые йод, Г—галогенные смеси);

третья буква—об­ласть применения (О—облучательная), или конструктивная особен­ность (М—малогабаритная, К—концентрированное тело накала), либо то и другое вместе;

первая группа цифр — мощность в ваттах (или сила света, ток или световой поток в зависимости от назначения лампы);

последняя цифра — номер разработки, если эта разработка не произве­дена впервые.

Для автомобильных ламп первой ставится буква А.