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C013 할로겐 전구

개요

  • 할로겐 전구란 봉입가스에 미량의 할로겐족(원소주기율표상 7족) 가스를 첨가한 백열전구를 말한다
  • 백열전구는 발열체를 전류에 의한 백열상태로 가열하고 거기에서 방사되는 광을 이용한다. 보통 백열전구는 고융점 (3,400℃)의 텅스텐 필라멘트가 사용되고 있다
  • 그렇지만 전구가 점증되면 텅스텐 필라멘트는 증발하게 되고, 증발한 텅스텐 증기는 유리관 벽에 붙게 되어 흑화 현상을 유발하게 되며 약 20%정도의 빛을 감소 시키며 결국에는 가늙어진 필라멘트가 끊어져 수명을 다하게 되는 것이다
  • 할로겐은 이러한 텅스텐의 증발을 억제하여 밝기를 오랫동안 유지하며 수명 또한 길어지게 하는 것이다
  • 할로겐 재생사이클
    • 필라멘트에서 증발한 텅스텐(Zone1)은 할로겐가스와 결합(Zone2)하여 할로겐 화합물을 이룬다. 이텅스텐 화합물은 250℃~1400℃(Zone3) 사이에서 그 상태를 유지한다. 전구의 관벽의 흑화를 막기 위해서 전구가 약 250℃ 이상을 유지하여야 한다
    • 텅스텐 화합물이 열대류에 의해 필라멘트에 가까이 접근하게 되면 필라멘트의 열에 의해 텅스텐과 할로겐 가스로 분리되며 텅스텐은 필라멘트에 다시 결합하게 된다
    • 자유로워진 할로겐 가스는 다시 처음과 닽은 반응을 반복하게 된다 이러한 사이클을 할로겐 사이클이라 한다 그래서 할로겐 사이클이 전구의 수명과 밝기를 증가시킬수는 있으나, 할로겐 램프도 결국에는 수명을 다하고 끊어진다
    • 이것은 필라멘트의 온도가 전부분이 모두 일정하지 않기 때문이다. 필라멘트의 온도가 높은 부분은 증발이 많고 상대적으로 온도가 낮은 부분은 증발이 서서히 일어난다. 그래서 필라멘트의 온도가 높은 부분은 점점 더 가늘어지고 결국에는 수명을 다하게 된다

특성

1)분광 분포 특성

가시광선 영역에서 방사에너지 변화가 선형적으로 변화하여 광원에 대한 안전성이 높고, 적외선 부근에서 방사가 가강 많아 가정용 히터, 복사기용 등의 열원으로 많이 사용한다

2)전압 변동 특성

3)동정곡선(=광속유지율)

시간에 따른 광속변화가 백열전구에 비해여 광속 저하가 작은 장점이 있다

특징

1)일정한 광출력(광전속)

할로겐 사이클에 의해서 관 벽의 흑화가 생기지 않기 때문에 광출력이나 색온도가 감소하지 않는다

2)긴 수명

할로겐 사이클에 의해서 일반 백열전구보다 더욱더 긴 수명으 가지고, 또 같은 수명일지라도 더욱더 높은색온도를 가질수가 있다

3)콤팩트한 사이즈

관벽의 온도를 250℃ 이상으로 유지하기 위하여 필라멘트와 관벽의 거리가 가까워야 한다. 이것은 가은 전력일 때 일반 백열전구보다 약 1/200 정도 작은 체적으로 만들수 있다

4)강한 열 충격성

고온에 견디기 위하여 석영 유리를 사용함으로 열 충격에 강하다

적용장소

  • 자동차용, 비행기 활주로 조명용, 복사기용, 히터용
  • 대형할인점, 백화점 등의 스포트라이트
조명기기
백열전구
할로겐전구
HID램프
초정압방전램프
제논램프
삼파장램프
T5
냉음극 형광램프
외부전극 형광램프
무전극램프
LED
LED의 조광제어
DALI 프로토콜
LED 백색구현
사무실에서 사용되는 LED조명의 색온도에 대하여 설명하시오
OLED
CDM램프
코스모폴리스 램프
조명용 광원의 종류
탄소나노튜브
수중 조명등
재래식 안정기와 전자식안정기
옥내조명기구
점멸장치와 타임스위치
방폭형 조명기구의 구조와 종류, 폭발위험장소의 등급 구부