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ハロゲンランプ

ハロゲンランプの原理

ハロゲンランプの原理
  1. フィラメントが高温になり、素材であるタングステン原子が蒸発します。
  2. 蒸発したタングステン原子は管壁付近でハロゲン原子と結合し、ハロゲン化タングステンを形成します。
    W+2X→WX(2 ハロゲン化タングステン)
  3. 封入ガスの対流によって再びフィラメント付近に移動します。
  4. ハロゲン化タングステンは、フィラメント付近で再びハロゲンとタングステンに分離します。
    タングステンはフィラメントに戻り、ハロゲンは再び反応を繰り返します。 この反応をハロゲンサイクルといい、寿命末期まで黒化現象を防止し、寿命を左右するフィラメントの消耗も防止しているのです。

残存率(寿命)

多数のランプのそれぞれの寿命の平均値を「定格寿命」としています。 つまり、定格寿命に達した時に、すべてのランプが寿命となるわけではありません。 電圧や点滅頻度及び製造条件などにより変動があります。 この様子を表したものが残存率曲線であり、試験ランプ総数に対する残存しているランプ数の割合を点灯時間毎に示したものです。 ここで、定格寿命は残存率50%(多数のランプの寿命の平均値)の時点となります。

残存率(寿命)

ハロゲンランプの名称と温度条件

ハロゲンランプを適切に使用するために、下記の温度条件を厳守してください。

ハロゲンランプの名称と温度条件

発光体の調整

球面鏡などを用いてフィラメントの反射像を作る場合、フィラメントが異常高温になるため重なり合わないようにしてください。

発光体の調整

点灯位置

カタログに指定された点灯位置内で使用してください。 それ以外の位置で使用されますと、短寿命の原因となります。

点灯位置

色温度と発光効率度

色温度と発光効率には、下図の関係があります。 たとえば12V20W300lmのランプであれば効率は15lm/Wになり、色温度は2950°Kとなります。

色温度と発光効率度

電圧の影響

ハロゲンランプの光束及び寿命は、電圧の変動により左右されます。 電圧を下降させると寿命は長くなりますが、光束は減少します。 反対に電圧を上昇させると光束は増大しますが、寿命は短かくなります。 また、定格よりもかなり低い電圧でランプを使用すると、ランプの信頼性にも影響を及ぼすことになります。

電圧の影響

分光分布

色温度による分光分布

色温度による分光分布

突入電流

フィラメントが冷えていると、初期の5~20Hz内に通常の16~20倍の突入電流が流れます。 そのため寿命にも悪影響を及ぼすため、ソフトスタート方式の電源をご使用ください。

ソフトスタート方式電源の場合

ソフトスタート方式電源の場合

非ソフトスタート方式電源の場合

非ソフトスタート方式電源の場合