Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
En 1958, EG Fridrich y EH Wiley desarrollaron la lámpara halógena de tungsteno mediante la introducción de un gas halógeno (básicamente yodo) dentro de la lámpara incandescente . Básicamente, sin gas halógeno, el filamento de la lámpara incandescente pierde gradualmente su rendimiento debido a la evaporación del filamento a mayor temperatura de funcionamiento. El tungsteno evaporado del filamento de una lámpara incandescente normalse deposita gradualmente dentro de la superficie del bulbo. Por lo tanto, los lúmenes se obstruyen en su camino para salir de la bombilla. Por lo tanto, la eficacia, es decir, lumen / vatio de la lámpara incandescente, disminuye gradualmente. Pero la inserción de gas halógeno en la lámpara incandescente supera esta dificultad además de diferentes ventajas. Porque este gas halógeno insertado ayuda al tungsteno evaporado a formar haluro de tungsteno que nunca se deposita en la superficie interna del bulbo a una temperatura de la superficie del bulbo entre 500K y 1500K. De modo que los lúmenes nunca se enfrentan a obstrucciones. Por lo tanto, el lumen por vatio de la lámpara no se deteriora. Nuevamente, debido a la inserción de gas halógeno presurizado, la tasa de evaporación del filamento disminuye.
Indice de contenidos
Principio de funcionamiento de la lámpara halógena
El principio de funcionamiento de la lámpara halógena se basa en el ciclo regenerativo del halógeno.
En lámpara incandescentedebido a la alta temperatura, el filamento de tungsteno se evapora durante su funcionamiento. Debido al flujo de gas por convección dentro del bulbo, el tungsteno evaporado se transporta lejos del filamento. La pared de la bombilla está relativamente fría. Por tanto, el tungsteno evaporado se adhiere a la pared interior del bulbo. Este no es el caso cuando se usa halógeno como yodo en el recipiente de la bombilla. La temperatura del filamento de la lámpara halógena se mantiene en aproximadamente 3300K. Por lo tanto, aquí también se evaporará el tungsteno del filamento de la lámpara. Debido al flujo conveccional de gas dentro del bulbo, los átomos de tungsteno evaporados se transportan lejos del filamento a una zona de temperatura relativamente más baja donde se combinan con el vapor de yodo y forman el yoduro de tungsteno. La temperatura requerida para la combinación de tungsteno y yodo es 2000K.
Entonces, el mismo flujo de gas por convección dentro del bulbo lleva el yoduro de tungsteno a la pared de temperatura relativamente más baja. Pero la bombilla está diseñada de tal manera que la temperatura de la pared de vidrio permanece entre 500K y 1500K y, a esa temperatura, el yoduro de tungsteno no se adhiere a la pared de la bombilla. Vuelve hacia el filamento debido al mismo flujo conveccional de gas dentro del bulbo. Nuevamente, en las inmediaciones del filamento donde la temperatura es superior a 2800 K, el yoduro de tungsteno se rompe en vapor de tungsteno y yodo. Debido a que esta es la temperatura requerida para romper el yoduro de tungsteno en átomos de tungsteno y yodo es> 2800K.
Luego, estos átomos de tungsteno continúan y se vuelven a depositar en el filamento para compensar el tungsteno previamente vaporizado. Después de eso, nuevamente se evaporan debido a la alta temperatura del filamento y quedan libres para adquirir yodo para formar yoduro. Este ciclo se repite una y otra vez. Por lo tanto, el filamento no se evapora permanentemente, por lo que la temperatura del filamento se puede mantener a un nivel muy alto en comparación con la lámpara incandescente normal, lo que la hace más eficiente, es decir, con más lúmenes / vatios. Como no hay evaporación permanente del filamento, la vida útil de las lámparas halógenas de tungsteno se alarga mucho con la claridad de la iluminación. La ecuación química es
Construcción de lámpara halógena
En comparación con la lámpara halógena, la lámpara incandescente es capaz de proporcionar solo el 80% de sus lúmenes al final de su vida útil, ya que la claridad de la pared de vidrio se desvanece debido a la deposición de tungsteno sobre ella, mientras que la lámpara halógena de tungstenoes capaz de proporcionar más del 95% de sus lúmenes al final de su vida útil. Anteriormente, se usaba vidrio de borosilicato o aluminosilicato para hacer la bombilla de la lámpara halógena. Porque tienen una mayor capacidad de resistencia a la temperatura y su coeficiente de expansión térmica es muy bajo. Pero ahora el cuarzo de un día se usa ampliamente para fabricar vidrio de bombilla halógena. El cuarzo es sílice transparente y dióxido de silicio puro. Es muy más fuerte y resiste temperaturas más altas en comparación con el vidrio de silicato de borosilicato o alúmina. La bombilla de cuarzo puede ser de material blando por encima de 1900 K. Nuevamente alrededor del filamento 2800K debe mantenerse para obtener un ciclo de halógeno continuo. Por lo tanto, la distancia entre el filamento y la pared de la bombilla de cuarzo debe mantenerse de tal manera que la temperatura de la pared de la bombilla de cuarzo sea inferior a 1900 K. La pared de la bombilla debe ser más fuerte y de menor volumen, de modo que la lámpara pueda funcionar a la presión interna de varias atmósferas. Una vez más, una presión más alta dentro del bulbo reduce la tasa de evaporación del filamento de tungsteno. Una cierta cantidad de nitrógeno y argón se mezcla además del gas halógeno dentro del bulbo para mantener esta presión de gas más alta en el interior. Por lo tanto, la lámpara puede funcionar a una temperatura más alta y con una eficacia luminosa más alta durante mucho tiempo. La mayoría de las lámparas en la actualidad son de bromo en lugar de yodo. El bromo es incoloro, mientras que el yodo tiene un tinte violáceo. Una cierta cantidad de nitrógeno y argón se mezcla además del gas halógeno dentro del bulbo para mantener esta presión de gas más alta en el interior. Por lo tanto, la lámpara puede funcionar a una temperatura más alta y con una eficacia luminosa más alta durante mucho tiempo. La mayoría de las lámparas en la actualidad son de bromo en lugar de yodo. El bromo es incoloro, mientras que el yodo tiene un tinte violáceo. Una cierta cantidad de nitrógeno y argón se mezcla además del gas halógeno dentro del bulbo para mantener esta presión de gas más alta en el interior. Por lo tanto, la lámpara puede funcionar a una temperatura más alta y con una eficacia luminosa más alta durante mucho tiempo. La mayoría de las lámparas en la actualidad son de bromo en lugar de yodo. El bromo es incoloro, mientras que el yodo tiene un tinte violáceo.
Aplicación de lámparas halógenas de tungsteno
Las lámparas halógenas de tungsteno pueden tener varias formas, pero la mayoría de las veces son tubulares con el filamento orientado axialmente. Una vez más, están disponibles en tipos de dos extremos y de un solo extremo. A continuación se muestran dos tipos.
A continuación se muestran dos tipos. 
Las lámparas halógenas de tungsteno brindan una temperatura de color correlacionada, un excelente mantenimiento de la luz y una vida útil razonable. Las lámparas halógenas de tungsteno son apropiadas para su uso en aplicaciones de iluminación exterior. En particular, se pueden utilizar en la iluminación de deportes, teatro, estudios, iluminación de televisión, etc. Sus filamentos suelen ser mecánicamente estables y posicionados con mayor precisión. Lámparas halógenas de tungstenose utilizan ampliamente como reflectores, proyectores de películas e instrumentos científicos. También están disponibles los tipos de lámparas halógenas de tungsteno en el mercado de lámparas de filamento de tungsteno de bajo voltaje. Están disponibles en 12, 20, 42, 50 y 75 Watts operados entre 3000K y 3300K. Su vida oscila entre las 2000 horas y las 3500 horas.
Como los equipos de proyección óptica se utilizan generalmente las lámparas halógenas, en la actualidad también se utilizan ampliamente en la iluminación de pantallas.
La parte principal de la lámpara halógena de tungsteno es una pequeña cápsula halógena de tungsteno. Está cementado en una sola pieza, todos los reflectores de vidrio son las facetas para controlar el haz ópticamente. La lámpara MR-16 tiene un reflector multifacético con un diámetro de 2 pulgadas. Tiene una eficacia luminosa ligeramente superior a la de las lámparas incandescentes de voltaje estándar . Su tamaño es también más pequeño y permite una instalación compacta.
