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照明光源作為大功率強(qiáng)光照明的主光源通常選用三類產(chǎn)品:一類是傳統(tǒng)的大功率白熾燈;另一類是高亮度鹵鎢燈;第三類就是高強(qiáng)度氣體放電燈。
近年來，用鹵鎢光源的品種、規(guī)格和產(chǎn)品種類發(fā)展很快，國內(nèi)電光源行業(yè)在產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量、性能指標(biāo)和規(guī)格品種上與先進(jìn)水平相比，仍存在明顯的差距。
1鹵鎢光源存在的質(zhì)量問題及其解決途徑
1.1 產(chǎn)品壽命- -致性差
產(chǎn)品壽命--致性差是目前國內(nèi)光源的主要和致命的缺陷。產(chǎn)生這種致命缺陷的原因很多，就其中的主要幾種情況進(jìn)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(diǎn)”引起鎢絲過量蒸發(fā)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(tài)下變形短路或脆化所致。燈絲高溫變形產(chǎn)生的原因可分三種情況:
?、贌艚z高溫變形產(chǎn)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(chǎn)生原因之二是燈絲加工工藝不科學(xué)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(chǎn)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(gòu)件上松馳，在工作狀態(tài)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(shí)際工作燃點(diǎn)過程中，出現(xiàn)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(chǎn)生的主要原因通常有以下四個(gè)方面。
(1)鉬箔本身材料的質(zhì)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(dòng)夾封。夾封火頭離燈泡玻殼較遠(yuǎn)，火頭開的很大，能源利用率低，且加熱不均勻。
現(xiàn)在國產(chǎn)的-一種新型的PC機(jī)控制的自動(dòng)夾封機(jī)已經(jīng)投入使用，該夾封機(jī)設(shè)計(jì)采用液化石油氣環(huán)形火頭對(duì)玻殼進(jìn)行加熱，火頭小，熱量較集中，既節(jié)約了能源且加熱均勻。夾板處的應(yīng)力明顯減少，效果良好。
(4)夾封模設(shè)計(jì)不合理。
一種新型的改進(jìn)型的夾封模具設(shè)計(jì)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(shí);鉬箔焊點(diǎn)處凸出，這樣焊點(diǎn)處玻璃較厚，得到有效保護(hù)，且應(yīng)力較小，不易斷鉬箔。
1.1.3燈泡早期發(fā)黑短命
鹵鎢燈在經(jīng)濟(jì)壽命期間，燈泡泡殼過早黑化，產(chǎn)生的主要原因: -是燈內(nèi)工作氣氛不純;二是鹵鎢循環(huán)不好;三是燈泡內(nèi)雜質(zhì)氣體的影響;四是玻殼羥基含量的影響。
(1)燈內(nèi)工作氣氛不純產(chǎn)生的主要原因是排氣系統(tǒng)真空度不高，燈泡或系統(tǒng)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(nèi)的填充氣體一-般 為鹵素循環(huán)劑和惰性氣體。若因種種原因，鹵鎢循環(huán)不充分(或不好)，通常的熱點(diǎn)熔斷就會(huì)經(jīng)常發(fā)生。
(3)在燈泡排氣質(zhì)量不好的情況下，燈泡內(nèi)會(huì)殘存相當(dāng)數(shù)量的有害雜質(zhì)氣體。在燈泡點(diǎn)燃過程中,它們會(huì)發(fā)生十分復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)，致使燈泡早期發(fā)黑失效。
H2O、O2和CO2是構(gòu)成對(duì)鎢絲最有害的3種氣體，因此，嚴(yán)格控制這3種氧化性氣體的含量，是提高燈泡質(zhì)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(duì)用于中、大功率鹵鎢燈的石英管的羥基含量應(yīng)嚴(yán)格控制。
1.2產(chǎn)品亮度一致性差和色溫偏低
產(chǎn)品亮度一致性差和色溫偏低的主要原因:--是國內(nèi)鎢絲生產(chǎn)，微量元素?fù)诫s控制不一致，導(dǎo)致燈絲發(fā)光效率高低不齊，且普遍偏低。二是國內(nèi)鎢(鉬心)絲公差范圍較大，粗細(xì)不勻現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，導(dǎo)致產(chǎn)品光電參數(shù)不- -致。三是產(chǎn)品制造者對(duì)功率控制不準(zhǔn)，且普遍偏低，色溫偏低情況也較多。在燈泡制造時(shí)，要優(yōu)化設(shè)計(jì)，控制好燈絲繞制工藝，將燈泡功率做足，色溫達(dá)到設(shè)計(jì)要求，提高產(chǎn)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(gè)方面原因:一是燈 泡制造工藝技術(shù)問題;二是燈泡使用不當(dāng)。.
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:
?、僖皇桥輾て?、 錐出現(xiàn)裂紋。
?、诙桥輾ず癖〔粍?，偏壁度較大，承受不了工作壓力。
?、廴墙庸芨坷湔ā⒙?。
?、芩氖桥輾ぐl(fā)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(dǎo)致燈泡不亮。
1.3.2使用不當(dāng)引起的安全性和可靠性問題
(1)燈泡插入燈座時(shí)接觸不好，配合松動(dòng)，接觸電阻很大。試驗(yàn)證明，此種情況下，通電的瞬間也極易產(chǎn)生燈絲放電燒毀，甚至產(chǎn)生爆炸。
(2)燈泡實(shí)際使用中經(jīng)常出現(xiàn)直接電壓沖擊或強(qiáng)烈地頻閃使用。
(3)超壓使用造成的影響。
燈泡工作時(shí)，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(diǎn)不僅會(huì)嚴(yán)重地縮短使用壽命，而且可能會(huì)引發(fā)燈泡嚴(yán)重的放電，甚至爆炸。
(4)燃點(diǎn)位置的影響。.
按正確燃點(diǎn)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(tài)自重變形，出現(xiàn)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(xiàn)代光源設(shè)計(jì)已形成一種新的設(shè)計(jì)理念，通過提高設(shè)計(jì)電壓，從設(shè)計(jì)、制造始就預(yù)留出電壓波動(dòng)的空間，以減少或避免電壓波動(dòng)帶來的影響。
(2)現(xiàn)代光源制造應(yīng)將光源的安全特性放考慮，應(yīng)通過加強(qiáng)工藝技術(shù)控制，特別是采取靜態(tài)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(xiǎn)絲，同樣是非常重要的。
(4)燈光師應(yīng)盡可能地選用性能*、可靠的調(diào)光器，科學(xué)地控制各種照明場合的光源亮度,減少或避免對(duì)鹵鎢光源的頻閃沖擊，尤其是對(duì)熱態(tài)燈絲的震動(dòng)沖擊。
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