鹵鎢光源存在的質量問題以及解決途徑
點擊次數：2532 更新時間：2022-05-10
照明光源作為大功率強光照明的主光源通常選用三類產品:一類是傳統的大功率白熾燈;另一類是高亮度鹵鎢燈;第三類就是高強度氣體放電燈。
近年來，用鹵鎢光源的品種、規格和產品種類發展很快，國內電光源行業在產品的內在質量、性能指標和規格品種上與先進水平相比，仍存在明顯的差距。
1鹵鎢光源存在的質量問題及其解決途徑
1.1 產品壽命- -致性差
產品壽命--致性差是目前國內光源的主要和致命的缺陷。產生這種致命缺陷的原因很多，就其中的主要幾種情況進行分析、研究。
1.1.1 燈泡早期燈絲放電燒毀
燈絲放電燒毀通常稱為炸絲。
(1)理論研究表明，燈絲炸絲的主要原因之一是由于“熱點”引起鎢絲過量蒸發損失。
(2)燈絲炸絲的第二種原因是由于燈絲和支架連接不可靠。
(3)燈絲炸絲的第三種原因是燈絲在高溫工作狀態下變形短路或脆化所致。燈絲高溫變形產生的原因可分三種情況:
①燈絲高溫變形產生的原因之一是鎢絲材 料本身抗蠕變性能差。
②燈絲高溫變形產生原因之二是燈絲加工工藝不科學所造成的，主要又有以下幾種情況:
a.鎢(鉬)絲在加工成燈絲過程中，表面的油污和石墨沒有清洗干凈。
b.-次定型(燒濕氫)過程中，氫氣的濕度不夠。
c.燈絲二次定型工藝不合理。
③燈絲高溫變形產生的原因之三是燈絲在支架上掛絲不均勻，有的絲段間隔過小，有的燈絲在構件上松馳，在工作狀態下變形短路造成放電炸絲。
(4)燈絲炸絲的第四種原因是鎢絲微量摻雜的影響而造成的。
1.1.2燈泡早期炸板漏氣
燈泡在實際工作燃點過程中，出現封接處夾封板炸板，這是燈泡漏氣短命的又一重要原因。夾板處鉬箔上部連接燈絲絲腳，下部連接鉬引線，鉬箔是過渡封接的主要部位。炸板產生的主要原因通常有以下四個方面。
(1)鉬箔本身材料的質量問題。
(2)裝架焊接不良。
(3)夾封玻殼加熱不均勻。
夾封工藝-般鹵鎢燈均采用平火頭加熱，手動夾封。夾封火頭離燈泡玻殼較遠，火頭開的很大，能源利用率低，且加熱不均勻。
現在國產的-一種新型的PC機控制的自動夾封機已經投入使用，該夾封機設計采用液化石油氣環形火頭對玻殼進行加熱，火頭小，熱量較集中，既節約了能源且加熱均勻。夾板處的應力明顯減少，效果良好。
(4)夾封模設計不合理。
一種新型的改進型的夾封模具設計見圖1。采用新型模具夾封的中、大功率鹵鎢燈泡的夾板根部玻璃凹,這樣容易壓實;鉬箔焊點處凸出，這樣焊點處玻璃較厚，得到有效保護，且應力較小，不易斷鉬箔。
1.1.3燈泡早期發黑短命
鹵鎢燈在經濟壽命期間，燈泡泡殼過早黑化，產生的主要原因: -是燈內工作氣氛不純;二是鹵鎢循環不好;三是燈泡內雜質氣體的影響;四是玻殼羥基含量的影響。
(1)燈內工作氣氛不純產生的主要原因是排氣系統真空度不高，燈泡或系統本身有慢性漏氣，填充氣體純度不高，一次或二次燒燈漏氣等。
(2)鹵鎢燈內的填充氣體一-般 為鹵素循環劑和惰性氣體。若因種種原因，鹵鎢循環不充分(或不好)，通常的熱點熔斷就會經常發生。
(3)在燈泡排氣質量不好的情況下，燈泡內會殘存相當數量的有害雜質氣體。在燈泡點燃過程中,它們會發生十分復雜的物理化學反應，致使燈泡早期發黑失效。
H2O、O2和CO2是構成對鎢絲最有害的3種氣體，因此，嚴格控制這3種氧化性氣體的含量，是提高燈泡質量的重要和有效的途徑。
(4)鹵鎢燈-般選用石英玻璃作為泡殼的材料。對用于中、大功率鹵鎢燈的石英管的羥基含量應嚴格控制。
1.2產品亮度一致性差和色溫偏低
產品亮度一致性差和色溫偏低的主要原因:--是國內鎢絲生產，微量元素摻雜控制不一致，導致燈絲發光效率高低不齊，且普遍偏低。二是國內鎢(鉬心)絲公差范圍較大，粗細不勻現象時有發生，導致產品光電參數不- -致。三是產品制造者對功率控制不準，且普遍偏低，色溫偏低情況也較多。在燈泡制造時，要優化設計，控制好燈絲繞制工藝，將燈泡功率做足，色溫達到設計要求，提高產品總體亮度水平。
1.3 燈泡安全性和可靠性差
造成燈泡安全性、可靠性差有兩個方面原因:一是燈 泡制造工藝技術問題;二是燈泡使用不當。.
1.3.1制造缺陷引起的安全性和可靠性問題
(1)燈泡在使用中泡殼爆裂:
①一是泡殼屏、 錐出現裂紋。
②二是泡殼厚薄不勻，偏壁度較大，承受不了工作壓力。
③三是接管根部冷炸、漏氣。
④四是泡殼發生爆炸。伴隨著劇烈的響聲，泡炸碎成較多的小玻璃碎片。
(2)燈腳焊錫熔化或脫焊導致燈泡不亮。
1.3.2使用不當引起的安全性和可靠性問題
(1)燈泡插入燈座時接觸不好，配合松動，接觸電阻很大。試驗證明，此種情況下，通電的瞬間也極易產生燈絲放電燒毀，甚至產生爆炸。
(2)燈泡實際使用中經常出現直接電壓沖擊或強烈地頻閃使用。
(3)超壓使用造成的影響。
燈泡工作時，燈絲的工作溫度直接影響著光源壽命、光輸出和燈絲的電阻。工作電壓決定了燈絲的工作溫度，而燈電流、功率、光通量和壽命都是依賴于溫度的變量，并因此隨工作電壓變化。
長期超壓燃點不僅會嚴重地縮短使用壽命，而且可能會引發燈泡嚴重的放電，甚至爆炸。
(4)燃點位置的影響。.
按正確燃點位置工作，有些光源是考慮配光曲線的要求，但更多的是避免燈絲熱態自重變形，出現燈絲與燈絲、燈絲與支架邊桿短路、燒毀。
2提高鹵鎢光源使用的可靠性和安全性
如何提高鹵鎢光源使用的可靠性，確保其安全性，可從以下幾方面著手。
(1)現代光源設計已形成一種新的設計理念，通過提高設計電壓，從設計、制造始就預留出電壓波動的空間，以減少或避免電壓波動帶來的影響。
(2)現代光源制造應將光源的安全特性放考慮，應通過加強工藝技術控制，特別是采取靜態安全檢測的方式來確保其可靠性。
(3)在光源的制造和使用過程中，選用合適的保險絲，同樣是非常重要的。
(4)燈光師應盡可能地選用性能*、可靠的調光器，科學地控制各種照明場合的光源亮度,減少或避免對鹵鎢光源的頻閃沖擊，尤其是對熱態燈絲的震動沖擊。
