As lâmpadas halógenas foram desenvolvidas na década de 1960, inicialmente chamadas de lâmpadas de quartzo-iodo. São lâmpadas tubulares ou globulares que contêm um dos gases halógenos — bromo ou iodo. Frequentemente fazem parte de lâmpadas com refletor esférico de alumínio. Diferente das lâmpadas incandescentes comuns, onde o filamento de tungstênio aquece até brilhar mas evapora gradualmente a cada uso, o halogênio regenera o filamento de tungstênio. O filamento queima mais quente, mas a luz é mais eficiente em lúmens por watt. Segundo a Megavolt, uma lâmpada halógena de 300 watts pode ultrapassar 300 °C.
Na iluminação halógena, o tungstênio evaporado combina-se com o vapor do gás inerte formando um haleto (como iodeto ou brometo de tungstênio), que a convecção recircula de volta ao filamento. Isso aumenta efetivamente a vida útil da lâmpada — a Zeiss relata 2.000 horas para uma lâmpada de 100 watts em microscópios ópticos. Devido a essa reação química, a pressão interna do gás é sete a oito vezes a pressão atmosférica e a temperatura da lâmpada é muito superior à de lâmpadas não-halógenas — 400 a 1.000 °C, segundo a Osram Sylvania. O bulbo é feito de vidro de alta sílica ou aluminossilicato para suportar a pressão e as altas temperaturas.
Lâmpadas halógenas são mais compactas, duráveis e eficientes que as incandescentes. Podem ser dimerizadas. Emitem luz quente no espectro infravermelho ou próximo ao infravermelho — semelhante às incandescentes e consistente em todo o espectro. A Osram Sylvania relata temperatura de cor de 2.800 a 3.400 K (luz branca, similar à luz solar) para halógenas padrão. Nas incandescentes, uma película fina de resíduo de tungstênio forma-se no interior, escurecendo a luz, enquanto o filamento afina e perde eficiência; esses problemas não ocorrem nas halógenas.
Como o filamento de tungstênio queima muito mais quente que uma incandescente comum, cria risco de incêndio ou queimaduras. As lâmpadas são mais caras de produzir devido ao aditivo de gás inerte (ex: criptônio ou argônio) e ao bulbo de vidro de sílica mais denso. Devem ser fabricadas especialmente para altas temperaturas e pressões. Em lâmpadas com gás iodo, este tinge levemente a luz de rosa.
Segundo a Zeiss, lâmpadas de tungstênio-halogênio são ideais para microscopia de campo claro, microscopia de luz polarizada, fotomicrografia e imagem digital de amostras de tecido coradas. Lâmpadas halógenas também são preferidas para faróis automotivos, luzes de neblina, holofotes e iluminação fotográfica.
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