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卤素灯的根本发光原理和白炽灯相同，都是给钨治灯丝导通满足的电流，使灯丝发热至白炽状况而宣布亮光。其不同在于卤素灯的玻璃外壳中充有一些卤族元素气体，一般为碘或许溴，这些卤族元素的存在能够减缓钨制灯丝在高温下的损耗，延伸灯丝寿数的一起，也使灯丝能够作业在更高的温度下，然后取得更高的亮度、色温文发光功率。现在大多数轿车上的大灯，都是卤素灯。
当钨制灯丝发热时，钨原子被蒸腾后向玻璃管壁方向移动，当挨近玻璃管壁时，钨蒸气被冷却到大约800℃并和卤素原子结合在一起，构成卤化钨（碘化钨或溴化钨）。卤化钨向玻璃管中心持续移动，又从头再回到被氧化的灯丝上，因为卤化钨是一种很不安稳的化合物，其遇热后又会从头分解成卤素蒸气和钨，这样钨又在灯丝上堆积下来，补偿被蒸腾掉的部分。经过这种再生循环进程，灯丝的惯例运用的寿数不只得到了大大延伸（几乎是白炽灯的4倍），一起因为灯丝能够作业在更高温度下，然后得到了更高的亮度，更高的色温文更高的发光功率。