Cykl halogenowy: długi okres użytkowania, brak ciemnienia bańki

Żarówki halogenowe emitują ciepło tak jak zwykłe żarówki. Jednak w żarówkach halogenowych nie dochodzi do powstania zaciemnienia bańki. Spowodowane jest to cyklem halogenowym, dzięki któremu bańka zachowuje przezroczystość przez cały okres użytkowania żarówki. Dlatego żarówka halogenowa emituje stały strumień świetlny, a jej trwałość jest dużo dłuższa niż zwykłych żarówek. Do uzyskania tego efektu niezbędna jest obecność cząsteczek halogenu w gazie wypełniającym żarówkę halogenową.


Definicja: urządzenia emitujące ciepło

Urządzenia emitujące ciepło, takie jak standardowe żarówki i żarówki halogenowe, wytwarzają światło dzięki przepływowi prądu przez drut wolframowy. Drut wolframowy może nagrzewać się do temperatury ponad 3000° C. W trakcie tego procesu maksymalnie dziesięć procent energii przekształcane jest w światło.


Czarne cząsteczki wolframu przedostają się z rozgrzanego żarnika do chłodniejszej krawędzi bańki.

Zaciemnienie bańki w przypadku tradycyjnych żarówek

Gdy żarówka jest włączona, cząsteczki wolframu wyparowują z rozżarzonego drutu wolframowego. Następnie osadzają się one na chłodniejszej, wewnętrznej ściance bańki. W rezultacie dochodzi do typowego zaciemnienia bańki, postępującego wraz z długością eksploatacji żarówki. Część wytworzonego światła zostaje zatrzymana przez zaczernioną powłokę bańki. Wraz z upływem czasu zmniejsza się zatem ilość światła emitowanego przez żarówkę. Z tego względu tradycyjne żarówki posiadają stosunkowo dużą bańkę tak, aby maksymalnie ograniczyć utratę emitowanego światła. Cząstki wolframu mogą wówczas zostać zgromadzone na większej powierzchni, a ilość wolframu przypadająca na dany fragment powierzchni utrzymuje się na niskim poziomie.


Halogen zawarty w gazie wypełniającym uniemożliwia atomom wolframu osadzanie się na ściance bańki.

Halogen zapobiega ciemnieniu żarówki

W przypadku żarówki halogenowej, w porównaniu ze standardową żarówką, ścianka bańki jest zawsze przezroczysta. Efekt ten uzyskuje się poprzez dodanie do gazu wypełniającego niewielkiej ilości halogenu, np. jodu lub bromu. Choć cząsteczki halogenu nie są w stanie zapobiec parowaniu atomów wolframu z rozgrzanego żarnika, to uniemożliwiają osadzanie się atomów wolframu na wewnętrznej ściance bańki. Na następnej ilustracji przedstawiono mechanizm działania tego procesu.


Cząsteczki halogenu wychwytują cząstki wolframu i ponownie osadzają je na żarniku.

Cząsteczki halogenu i wolframu łączą się tworząc halogenki wolframu.

Zanim parujące cząstki wolframu dotrą do wewnętrznej ścianki bańki łączą się z cząsteczkami halogenu tworząc halogenki wolframu. Gazowe halogenki wolframu nie tworzą powłoki na bańce, lecz wskutek konwekcji cieplnej przemieszczają się swobodnie wewnątrz bańki do momentu, aż ponownie dotrą do rozgrzanego żarnika.


Cząsteczki wolframu pozostają na powierzchni żarnika, a halogeny są powtórnie uwalniane do bańki.

Regeneracyjny cykl halogenowy

Po dotarciu do żarnika halogenki wolframu ponownie rozpadają się na halogen i wolfram, co spowodowane jest wysoką temperaturą. Cząstki wolframu nie odkładają się ponownie na rozgrzanym żarniku, lecz na jego chłodniejszych częściach takich jak „nóżka". W konsekwencji cząsteczki halogenu ponownie mogą uczestniczyć w cyklu halogenowym. Oznacza to, że atomy wolframu nie mają możliwości odkładania się na wewnętrznej ścianie bańki i powodowania jej ciemnienia. Dzięki temu procesowi nawet najmniejsza żarówka halogenowa zawsze zachowuje swoją przejrzystość. Przez cały okres użytkowania żarówki halogenowej wartość strumienia świetlnego nie ulega zmniejszeniu, jego zmniejszenie jest nieuniknione w przypadku tradycyjnych żarówek.


Podsumowanie

Dzięki cyklowi halogenowemu rozmiar żarówek halogenowych może być znacznie mniejszy niż rozmiar standardowych żarówek. Umożliwia to zastosowanie droższych materiałów do produkcji baniek i droższego gazu wypełniającego, co przekłada się na ogólną poprawę jakość żarówki. W rezultacie uzyskuje się znaczną poprawę jakości światła i wydłużenie okresu użytkowania. Wszystkie żarówki halogenowe wyróżniają się na tle innych produktów stałym strumieniem świetlnym i dłuższą trwałością.


Katalog internetowy