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光彩夺目的卤钨灯

时间:2019-10-09    点击: 次    来源:网络    作者:佚名 - 小 + 大

光彩夺目的卤钨灯

 

电影杂志上至今还有“水银灯下”这一专栏,用以挥写演员的拍摄、演

出活动。其实,这是 20 年代的老皇历了。现在你到摄影棚里去,会看到一种


只有钢笔那样大小的灯。别看它小,一开起来,可以把摄影棚照得如同白昼,

色彩也比白炽灯漂亮。

要是直接对着它看,准会使你眼花缭乱。它不但用在摄影棚里,也用在

电视台和舞台上。在拍摄新闻纪录片时, 摄影师要带上两位助手,帮他打几

支强光灯,也是这种钢笔大小的灯。这就是卤钨灯。“卤”字代表元素周期

表中的卤族元素,也就是氟、氯、溴、碘这一类元素。卤钨灯就是充有卤素

的钨丝白炽灯。现在常用的是磺钨灯和溴钨灯。

为什么碘钨灯又小又亮呢?你大概还记得白炽灯吧!它 的发光效率很

低,这和它工作温度低、辐射的红外线比例大有关。从理论上推算,热光源

工作温度在 6500K 时(这里 K 表示绝对温标,它的零度大致等于摄氏零下 273

度),可见光占辐射功率的 43%左右,达到最高点。温度低了,红外线辐射

多;温度再高,紫外线的比例要增加。但是,一般白炽灯用的是钨丝,工作

温度才 2700K 左右。再提高温度,灯丝就会很快蒸发、变细、断掉;超过 3000K,

就要短寿天折、只能点一、二小时。

为了减少钨的蒸发,有人想到在泡壳内充一点和钨不起化学反应的惰性

气体,如氩、氪、氙等。让气体原子当“看守”,看住钨原子,钨要蒸发出

来,就把它顶回去。这样试验下来有一些效果,不过并不显著。这就是充气

白炽灯。

1959 年前后,一种巧妙的设想成功了。人们发明了一种新的白炽灯—一

碘钨灯。这种灯工作温度可提高到 3000~3200K,发光效率比普通白炽灯高

一倍,而且不用担心钨丝的蒸发问题,工作寿命大大延长。

这里用了什么灵丹妙药?我们看到,灯丝上的钨原子蒸发出去后,沉积

在玻璃泡壳上。时间一长,灯丝越来越细,泡壳越变越黑。经过长期的努力,

人们找到了卤族元素——氟、氯、溴、碘。

比如碘,它有一种特别的脾气:在 250℃以上的温度下, 它和钨很亲近,

会和钨结合在一起变为碘化钨分子;而在 1500℃以上的高温下,碘化钨又分

解成碘和钨原子。如果在白炽灯内充上碘,灯泡壁上温度超过 250℃时,碘

就会把泡壳上的钨化合成碘化钨蒸汽,从泡壳上拉走,向灯丝方向移动。在

灯丝附近因为温度高了,碘化钨分解,把钨交还给灯丝,剩下的碘又移到温

度较低的泡壳上去拉钨原子。这样,我们也就不必担心钨的蒸发了。因为消

除了后顾之忧,就可以提高灯丝的工作温度。工作温度提高,意味着通过灯

丝的电流增加,这也就增加了灯的功率。这样,小小的碘钨灯就能比体积大

得多的普通白炽灯更亮。

找到这个“搬运工”以后,问题并没有完全解决,还要找一种适当的泡

壳。卤钨灯要求泡壳温度高,卤素还有腐蚀性,普通玻璃已经不适用了。后

来,制成了一种石英玻璃,可以做碘钨灯、溴钨灯的泡壳,这种新灯就诞生

了。氟、氯有更强的腐蚀性,连石英玻璃也受不了,还要找更新的材料。卤

钨循环

卤钨灯主要用于强光照明,例如,用于拍摄电影、电视等。此外,有一

类碘钨灯工作温度稍低,能发出大量红外线,可以做干燥器、烘箱的热源。

作为光源,红外线强是浪费,是短处;可是作为热源,这就变为长处了。还

有一类碘钨灯可以用在灯光球场、体育场、游泳池等场合,既光亮又色彩逼

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