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卤钨循环

卤素和钨与卤化钨，相互循环反应的循环

在卤钨灯中，从钨丝蒸发出来的大部分钨和填充的卤素原子或分子，在管壁附近反应，生成挥发性卤化钨，其蒸气浓度较高，因为管壁具有相当高的温度使卤化钨不能附在灯管内壁上，故能防止管壁发黑。卤化钨通过扩散或对流，从管壁附近向灯丝方向扩散，部分卤化钨在灯丝的高温区被分解成卤素和钨。分解出来的钨吸附在灯丝表面，卤素则与蒸发出来的钨反应。

在一定条件下,卤素与钨的反应达到平衡状态,管内壁就不会发黑为了使生成的卤化钨既不附着在管壁上,又不会在管壁附近被热解,管壁温度设计至关重要。
对于碘钨灯而言,管壁温度应达到250℃以上否则会导致碘化钨(呈黄颜色) 沉积在管壁上而破坏碘钨循环。但管壁温度也不能太高,超过700 ℃时碘化钨就要部分分解造成管壁发黑。
对于溴钨灯,在很宽的温度范围内(300～1 100 ℃) 溴钨循环都能正常进行。
由于管壁温度必须使卤化钨不会附着在管壁上,所以卤钨灯的玻壳比原来的白炽灯的玻壳小,管壁负荷高,通常使用耐高温的石英玻璃或高铝玻璃做玻壳。石英玻璃管壁负荷可以取得较高,高色温卤钨灯管壁负荷为25～30W/ cm2 ,红外灯管壁负荷为20～25WPcm2 ,而高硅玻璃管壁负荷为15～20W/ cm2 。与石英玻璃压封的金属导线,使用厚度为20～30μm 带刃的钼箔,夹板的工作温度不应超过450 ℃。根据一般经验,对于高色温灯,每毫米宽钼片允许的工作电流为3A ;对寿命较长的低色温灯则取为2A。在石英玻璃内封入金属,采用不妨碍钨和卤素反应的高纯钨或铝。铝引出线的 ,工作温度不应超过300 ℃。在灯内充入微量HI、HBr 、CH3Br 、CH2BrCI 等卤素物质和H3 P、H4 Si 、P3N5 等消气剂,以及惰性气体Ar、Kr 、Xe 和N2 的混合气。大功率卤钨灯通常充入溴化氢与Xe 、N2 的混合气。低功率卤钨灯,通常充入溴甲烷与Ar、Kr 、N2 混合气,在温度较高的灯中,工作压力均为充气压的115～210 倍。根据灯丝的不同光效和寿命要求,同时也考虑灯泡的不同工作环境,调整卤素气体种类和气压,一般在常温下(25 ℃) 充入灯内的气压为93～500kPa 。
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