[科普中国]-卤素灯泡

卤素灯泡（英文：halogen lamp），简称为卤素泡或者卤素灯，又称为钨卤灯泡、石英灯泡，是白炽灯的一个变种。

原理是在灯泡内注入碘或溴等卤素气体，在高温下，升华的钨丝与卤素进行化学作用，冷却后的钨会重新凝固在钨丝上，形成平衡的循环，避免钨丝过早断裂。因此卤素灯泡比白炽灯更长寿。

卤素灯供电电压通常分为交流220V和直流12V、24V两种。

原理所有白炽灯的发光原理都是利用物体受热发光原理和热辐射原理而实现的，最简单的白炽灯就是给灯丝导通足够的电流，灯丝发热至白炽状态，就会发出光亮，但这种白炽灯的寿命会相当相当的短。

卤素灯泡与其他白炽灯的最大差别在于一点，就是卤素灯的玻璃外壳中充有一些卤族元素气体（通常是碘或溴），其工作原理为：当灯丝发热时，钨原子被蒸发后向玻璃管壁方向移动，当接近玻璃管壁时，钨蒸气被冷却到大约800℃并和卤素原子结合在一起，形成卤化钨（碘化钨或溴化钨）。卤化钨向玻璃管中央继续移动，又重新回到被氧化的灯丝上，由于卤化钨是一种很不稳定的化合物，其遇热后又会重新分解成卤素蒸气和钨，这样钨又在灯丝上沉积下来，弥补被蒸发掉的部分。通过这种再生循环过程，灯丝的使用寿命不仅得到了大大延长（几乎是白炽灯的4倍），同时由于灯丝可以工作在更高温度下，从而得到了更高的亮度，更高的色温和更高的发光效率。

卤钨灯的基本发光原理和白炽灯相同，都是热辐射光源。不同的地方在于卤钨灯里面充入了特殊的工作气体，其成分是95%的混合气（二溴甲烷和氪气）以及5%的高纯氮，这些气体在灯泡内建立了卤钨循环。具体过程是灯丝中的钨挥发出来后，会向温度较低的地方移动，然后在管壁处和Br2结合生成WBr2；而在温度较高处，WBr2又会分解，生成的W会回到灯丝上，Br回到工作气体中，这就是整个卤钨循环的过程。通过这样的卤钨循环，灯丝上的钨不会逐渐挥发，由于“热点”效应而使灯丝烧断，也不会因为钨在灯泡壳上沉积而发黑，其寿命得到大大延长。
1、卤素灯的功能是设置了一个可逆的化学反应，与钨从灯丝蒸发。
2、在普通的白炽灯，这主要是沉积在钨灯泡。卤素循环保持灯泡清洁，并在一生中几乎保持恒定的光输出。
3、在中等温度下，蒸发的钨与卤素反应，卤化形成的左右移动，在充入惰性气体。在一段时间内，将达到较高的温度区域，在那里它离解，释放钨和释放卤素，重复该过程。
4、对于该反应，以便操作，整体球温度必须高于在传统的白炽灯。在灯泡必须熔融二氧化硅（石英）或高的熔点的玻璃（如铝硅酸盐玻璃）制成的。

特点卤素灯是用钨丝制成的，但却被包在一个更小的石英玻壳内。因为玻壳离灯丝很近，如果是玻璃制成的它就会很容易融化。玻壳内的气体由不同气体组成了卤素灯组。这些气体有一个非常有趣的特性：他们与钨蒸气相结合。如果温度不够高，卤素气体结合的钨原子蒸发和灯丝上再沉积。这个循环过程，使灯丝持续了很多时间。此外，它可以运行热灯丝，这意味着你得到更多的光能源。你仍然得到了大量的热量，但由于石英的玻壳是如此接近灯丝，因此它与一个正常的灯泡相比更热。

卤素灯泡亦能以比一般白炽灯更高的温度运作，它们的亮度及效率亦更高。不过在这温度下，普通玻璃可能会软化，因此卤素灯泡需要采用熔点更高的石英玻璃。而由于石英玻璃不能阻隔紫外线，故此卤素灯泡通常都而需要另外使用紫外线滤镜。

卤素灯泡上的水晶玻璃如果有油，会造成玻璃上温度不一，减低灯泡的寿命。因此换卤素灯泡时要避免人手触及灯泡的玻璃。如果手指摸到应以酒精清洁。

优缺点卤素灯是白炽灯的改进，它保持了白炽灯所具有的优点：简单、成本低廉、亮度容易调整和控制、显色性好（Ra=100）。同时，卤素灯克服了白炽灯的许多缺点：如使用寿命短、发光效率低（一般只有6%～10%可转化为光能，而其余部分都以热能的形式散失）。

应用卤素灯通常用于需要集中照射的场合，用于数控机床、轧机、车床、车削中心和金属加工机械，汽车前灯后灯，以及家庭，办公室，写字楼等公共场所。

注意(1).安装卤素灯泡时，请将电源关掉，并利用塑料套保护灯泡玻璃壳清洁，不要用手触摸，如不慎触摸，请用酒精擦拭干净。

(2).卤素灯泡使用耐高温的石英玻璃制成，如沾到手或油污，将使石英玻璃失去光泽，变成白浊色而减低亮度，缩短寿命，甚至玻璃壳破裂。

(3).卤素灯泡点灯时，封口处的温度不可超过350度，否则会缩短卤素灯泡的寿命，故卤素灯具通风散热必须良好。

(4).卤素灯泡点灯时，避免冷气直接吹向灯泡。

(5).卤素灯泡点灯中，避免受到冲击或震动。

(6).卤素灯泡点灯中或刚熄灯后，因灯泡温度仍然很高，绝对不可用手去触摸。

(7).卤素灯不宜频繁的开/关，否则会明显缩短其寿命。其原因是：与正常工作时相比，在开灯的一瞬间，灯内钨丝的温度非常低，所以电阻很小，在同样的电压下，其电流就比正常的工作电流大很多，所以钨原子蒸发速度快；同时因灯泡内气体温度相对较低，所以卤化钨的分解速度较慢，所以回到钨丝的钨原子要比正常工作时少很多。因而在开灯的一瞬间，钨丝的消耗是最大的，所以频繁的开/关会明显缩短灯丝寿命。

由于卤素灯泡的优越性，现代汽车前照灯越来越多地使用卤素灯泡。但在使用中应注意以下几点。

(1)卤素灯泡的工作温度很高，灯泡的表面温度可达600摄氏度，因此要等灯泡充分冷却后才可以打开大灯卸下灯泡。

(2)卤素灯泡由石英材料制成玻璃壳，该材料具有一个严重的缺陷，即如果用手或抹布去接触灯泡后再将灯泡点亮，灯泡就会失去光泽而且无法复原。

(3)卤素灯泡弄脏了必须在点燃以前进行清洗，可用在酒精中浸过的脱脂棉球用力擦洗。清洗后不要擦干灯泡，应将它晾干后再装人大灯中。若时间紧迫，可先在大灯外把灯泡点燃一会儿再装，以免酒精蒸气在大灯内部凝结。1

区别1879年，爱迪生发明第一盏白炽灯（碳丝白炽灯），开始了人类第一次照明光源技术革命。白炽灯使用寿命短，卤素灯光效低，但显色度高。

第二代照明光源是卤素灯，所发出的光强度远远高出白炽灯，而能耗约降低三分之一。

金卤灯因灯泡中填充了金属卤化物而得名，基本构造与发光原理大致与荧光灯管相似，不同之处在于弧光放电点灯，产生高热，金属卤化物升华成为蒸气，直接发出可见光，节能80%至90%，属第三代照明光源。

金卤灯是继白炽灯、卤素灯之后当今世界崛起的第三代绿色照明光源，以光效高、显色性好、使用寿命长等优势，不仅成为高档轿车、背投电视等光源的首选，还可广泛应用于军事、探险、水下作业、野外搜救等领域。与普通白炽灯相比，金卤灯节能效果惊人，市场空间巨大，已有近40%的普及率，由于功率越小，技术要求越高，目前国内50W以下的金卤灯生产尚属空白。

卤素车灯卤素灯开始应用到车身上始于70年代，它的发光原理和普通白炽灯极为相似,卤素灯的钨丝由于有着比普通白炽灯更高的熔点，所以在亮度上卤素灯大于白炽灯2。

氙气灯泡拥有比普通卤素灯泡高三倍的光照强度，耗能却仅为其三分之二;氙气灯泡采用与日光近乎相同的光色，为驾驶者创造出更佳的视觉条件。氙气灯具使光照范围更广，光照强度更大，大大地改善了驾驶的安全性和舒适性。

很多汽车都采用传统卤素灯泡，而交通事故的发生60%以上都集中在夜间或天气情况欠佳的时候，卤素灯泡在夜间或天气情况欠佳的时候照明效果会大大降低，在这个时候，驾驶者的视野受到了严重的影响，易产生疲劳、分神等情况，发生交通事故的几率倍增。这时提高灯光的性能就显得非常紧迫了，在普通的前大灯无法满足我们需求的时候，我们会寻求亮度更高，寿命更长的照明系统，所以市场上所谓的超白光、超强光等产品也应运而生，而氙气大灯就是其中一种。

1962年，海拉率先推出了卤素车灯3。

1965年，海拉H1系列卤素灯诞生；H4系列双灯丝卤素灯则在1971年首次应用在奔驰350 SL（R107）上面。

卤素灯泡更换(1)用光源的侧面做底将光源立起，使底面的活板暴露，待卤素灯泡充分冷却后，将灯泡沿箭头方向拆卸取。

(2)与灯泡连接的灯插座拔出来。

(3)将灯泡的反光罩朝向灯座，使新的灯泡沿着灯泡安装板往内部滑动，注意不可接触插头及灯表面。

(4)确认灯泡安在槽上，将插座可靠地连接到位置。

(5)将另一端的灯泡用同样的方法进行安装。4

本词条内容贡献者为:

李斌 - 副教授 - 西南大学