碘钨灯

要想提高白炽灯的发光效率，就必须提高灯丝温度；而灯丝温度越高，钨的蒸发也就越快，钨丝就会很快变细烧断。同时由于钨蒸发沉积到泡壳上泡壳变黑，又会降低白炽灯的发光效率。所以要制造发光效率高的钨丝钉，必须进一步解决提高灯丝温度和减小钨蒸发的问题。

　　如果我们能设法使蒸发出去的钨重返灯丝，这样既防止管壁发黑，又能延长灯丝寿命。

　　在灯泡中充入纯碘即能使蒸发出去的钨重返灯丝。因为碘和钨在250℃～1200℃的温度范围内化合成碘化钨，碘化钨是不稳定的，在1400℃以上又会分解为钨和碘。

　　所以，如果在灯泡中充入碘，再设法使灯泡壁温度保持在250℃—1200℃之间，从灯丝蒸发出来的钨在泡壁处与碘形成碘化钨分子，并向灯丝处扩散；而灯丝附近温度在1400℃以上，碘化钨在灯丝附近分解成碘和钨，钨原子回到灯丝上，游离碘集中在灯丝附近，并向外扩散，这样形成碘钨循环。但因碘和钨的化合温度是在250℃～1200℃，灯泡壁必须保持在这个温度范围。在这个温度下长期工作的普通玻璃会析晶，变得不透明。还由于制造工艺上的一些问题，不能用普通玻璃作灯泡。石英玻璃的热膨胀系数小，熔点高，高温下透明度较好，适合作碘钨灯的泡壳。

　　碘钨灯有直立式圆形和管形两种。管形碘钨灯的结构如图5－19所示。它的外壳用耐高温石英玻璃做成，里面钨丝绕成单螺旋状，中间有若干钨丝圈支撑，以免灯丝下垂。灯管内抽成真空，充入氩气和适量的纯碘。管状的碘钨灯使用时，倾斜度不得超过4度，否则会由于对流造成碘钨循环的不均匀，而烧断灯丝。

　　碘钨灯由于应用了碘钨循环的原理，大大减少了钨的蒸发量，所以它的工作温度可提高到3000℃，发光效率也提高很多。与普通白炽灯相比，照明用碘钨灯还具有体积小、光色好、寿命长等优点。例如，普通220伏1000瓦白炽灯的发光效率约为16流／瓦，平均寿命是1000小时；而照明用的220伏1000瓦碘钨灯的发光效率约为21流／瓦，平均寿命是1500小时。