Сокровище горных королей

Стеклянная колба является без преувеличения одной из самых важных частей галогенной лампы. От толщины стекла и качества его изготовления зависит очень и очень многое — от срока службы лампы до качественных характеристик ее работы.

Пятиминутка теории

Чтобы понять, насколько важна роль качественного стекла и изготовленной из него колбы, на секунду обратимся к теории, хотя мы уже подробно освещали принцип работы галогенных ламп в одном из наших предыдущих постов. Итак, вкратце освежим наши знания. Галогенная лампа включается, когда через ее вольфрамовую спираль проходит электрический ток. Спираль нагревается добела, излучая свет. При таком сильном нагреве спираль начинает буквально кипеть — атомы вольфрама в процессе работы испаряются с поверхности спирали.

Со временем спираль из-за этого становится тоньше, а испарившиеся атомы вольфрама оседают (конденсируются) на внутренней поверхности стеклянной колбы лампы накаливания. Буферное наполнение колбы галогенной лампы было придумано как раз для того, чтобы уменьшить испарение атомов спирали и ее постепенную деградацию. В такой лампе окружающий тело накала галоген (йод или бром) вступает в химическое соединение с испаряющимися атомами вольфрама, препятствуя осаждению последних на колбе. Более того, процесс является обратимым: при высоких температурах вблизи тела накала соединения вольфрама и галогенов распадаются обратно на составляющие вещества. В этот момент атомы вольфрама высвобождаются и оседают на самой спирали. Результат — спираль буквально регенерирует, а это значит, что можно либо повысить срок службы спирали, либо, сохранив текущий, повысить температуру на спирали. Увеличение температуры — это увеличение яркости, то есть как раз то, что отличает галогенные лампы от обычных ламп накаливания.

Великий плавильный котел

Но причем же здесь стекло, спросите вы? Представим бытовую картину: вы поставили на плиту две кастрюли с водой, одна закрыта крышкой, а другая — нет. Из какой вода выкипит быстрее? Конечно же, из той, где крышки нет, ведь пар может свободно улетать в атмосферу. А если крышку намертво приварить? (Не повторяйте это дома — кастрюля взорвется, просто поверьте☺.) Такая же история и с лампами: колба запаяна наглухо — сообщения с внешним миром нет. Более того, газ в колбе находится под давлением. Чем выше давление газа, заполняющего колбу, тем медленнее будет испаряться вольфрам с нити, а срок службы лампы будет дольше.
А теперь к практике. Чтобы повысить давление в колбе галогенной лампы, необходимо найти стекло, которое выдержит это повышенное давление. Просто сделать материал толще не получится, ведь толстое стекло будет искажать световой поток, а, как мы знаем, от точности направления светового потока зависит то, правильно светит автомобильная фара или нет. Для упрочнения стекла без потери прозрачности при создании ламп Philips было решено использовать особый материал — кварцевое стекло. Компании удалось создать свой неповторимый рецепт кварцевого стекла с минимумом примесей. Philips Quartz Glass – это запатентованное стекло, которое производится только одной компанией в мире.

Горный хрусталь в фарах

Обычное тугоплавкое стекло (hard glass) изготавливают из смеси кварцевого песка с различными компонентами: натрием, кальцием, оксидами свинца или бора. Такая технология производства известна со времен египетских фараонов. Кварцевое стекло, в свою очередь, производится из чистого кварца, а в случае Philips Quartz Glass – еще и по особой технологии, повторить которую другим производителям кварцевых стекол и ламп не удалось.

По сути, такое стекло — это произведенный руками человека горный хрусталь. А кварцевые лампы — практически кристаллы Сваровски. Однако шутки в сторону: кварцевое стекло значительно превосходит обычное тугоплавкое. Основные отличия: кварцевое стекло гораздо прочнее и при этом более прозрачное.
Прочность — главная визитная карточка кварцевого стекла Philips Quartz Glass. Что она дает лампам? В первую очередь, благодаря большей прочности кварцевого стекла по сравнению с тугоплавким можно без увеличения толщины повысить давление газа в колбе лампы. На практике удается добиться почти двукратного увеличения (до 45 бар!), что очень серьезно сказывается на ресурсе лампы, не позволяя спирали истончаться слишком быстро.

И в воде не горит

Второй плюс прочности кварцевого стекла Philips Quarz Glass — это (сюрприз!) … прочность! Имеется в виду увеличившаяся механическая прочность стеклянной колбы ламп Philips. На практике это дает, во-первых, значительное увеличение виброустойчивости лампы. На наших не всегда ровных дорогах это немаловажный плюс. Во-вторых, такая лампа способна переживать резкие перепады температуры, особенно при попадании на нее воды. Хоть современные блок-фары автомобиля и защищены от попадания брызг извне, в них очень часто скапливается конденсат. «Потеющая» фара не редкость в наши дни, и любое попадание капли этого конденсата на лампу может быть фатально. Но не для кварцевых ламп Philips, и вот тому доказательство. Cтекло Philips Quarz Glass способно пережить попадание брызг и не взорваться благодаря своей идеальной кристаллической решетке.

Как слеза младенца

Второе важное отличие от стандартного тугоплавкого стекла — превосходная прозрачность кварца. Он не создает помех свету, распространяющемуся от спирали, не искажает и не уменьшает световой поток, делая (вкупе с увеличенной яркостью спирали) эти лампы одними из самых ярких в своем классе. Кстати говоря, и для ксеноновых ламп Philips с высокой яркостью также используется запатентованное кварцевое стекло. К слову, прозрачность кварцевого стекла подтверждается практикой применения этого материала в различной оптике, от микроскопов до биноклей.

Кварц прозрачен настолько, что пропускает абсолютно все, включая ультрафиолетовое излучение. И здесь возникла определенная проблема, ведь УФ-излучение, которое присутствует в спектре галогенной лампы, способно нанести вред пластиковым элементам оптики. Проблема была успешно решена — чтобы блокировать УФ-излучение, в кварцевое стекло Philips добавляются атомы химического элемента, называемого церием (Ce). Таким образом, в составе кварцевого стекла Philips присутствует особый УФ-фильтр, отсекающий только ультрафиолетовое излучение. Именно поэтому материал колбы ламп называется Philips UV-quartz (УФ-кварц).

Часть корабля, часть команды

Особое кварцевое стекло Philips Quarz Glass — это не единственный компонент, который делает лампы Philips более надежными и долговечными. К примеру, при производстве спирали используется особый сплав, а смесь газов в колбе — это тоже запатентованный (и секретный!) «рецепт». Все это, а также многое другое отличает лампы Philips от ламп конкурентов. Важна каждая мелочь — вплоть до особого способа полировки поверхности лампы! Однако запатентованное кварцевое стекло Philips Quarz Glass — это настоящая гордость! Такой материал используется только в лампах Philips. Кварцевое стекло применяется во всех линейках галогенных ламп головного света, делая их гораздо более долговечными, яркими и устойчивыми к внешним воздействиям.