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所謂電光源,是指將電能轉(zhuǎn)換為光能的器件或裝置,根據(jù)其發(fā)光原理和發(fā)光方式的不同,可以分為不同的類型,我們?nèi)粘I钪兴姷陌谉霟?、鹵鎢燈、LED燈等都屬電光源。目前,電光源被廣泛用于日常照明、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防和科研等方面。本文就為大家介紹一下電光源的種類和特點(diǎn),對光源知識感興趣的可以了解一下!
電光源的種類:
光源中,可將電能轉(zhuǎn)換為光能,從而提供光通量的設(shè)備、器具,稱為電光源。電光源按工作原理可分為熱輻射光源、氣體放電光源和場致發(fā)光光源三大類。電光源的品種很多,用途各不相同,技術(shù)要求也千差萬別,但是總的說來,主要有如下幾個方面:
1.熱輻射型電光源
主要代表就是白熾燈、鹵鎢燈兩種。白熾燈是電光源中最古老、最普遍的品種,由此派生的光源種類繁多。最早的商用化白熾燈是愛迪生1880年發(fā)明的用竹子炭化作燈絲的竹炭絲白熾燈(Bamboo Filament Lamp),后來出現(xiàn)了使用壽命更長一些的用纖維素作燈絲的白熾燈(Cellulose Filament Lamp)。不過隨著科技的不斷進(jìn)步,為了進(jìn)一步提高燈泡的工作壽命,人們采用高熔點(diǎn)的金屬鎢代替竹炭作為燈絲,這就是應(yīng)用最為廣泛的光源之一——鎢絲白熾燈。
而鹵鎢燈是在普通鎢絲燈的基礎(chǔ)上,充入少量的鹵族元素(一般是碘或溴)制造而成的,加入碘元素的叫碘鎢燈,加入溴元素的叫溴鎢燈,碘鎢燈和溴鎢燈都是鹵族元素?zé)舻募彝コ蓡T,統(tǒng)稱鹵鎢燈,又稱鹵素(Halogen)。
2.氣體放電型電光源
氣體放電型光源通過氣體放電發(fā)光,有時(shí)也統(tǒng)稱為弧光燈(ArcLight)。和熱輻射型電光源相比,其優(yōu)點(diǎn)是光效高,工作溫升相對較小,所以習(xí)慣上認(rèn)為氣體放電光源屬于冷光源(盡管如此,大功率的氣體放電光源在工作時(shí)其溫升也非常高,需要有效的降溫措施)。和白熾燈、鹵鎢燈相比,氣體放電光源的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造成本高,另外色彩還原能力較差。氣體放電型光源的種類繁多,大致可分為兩類,一類是低壓氣體放電光源,如低壓汞燈(含熒光燈)和低壓鈉燈,另一類是高壓氣體放電光源,如高壓鈉燈、高壓汞燈、金鹵燈和氙燈。
比如現(xiàn)在比較常見的熒光燈、三基色熒光燈、汞燈、鈉燈、金屬鹵化物燈、氙燈等都是氣體電型電光源。
3.電致發(fā)光光源
在電場作用下,使固體物質(zhì)發(fā)光的光源稱為電致發(fā)光光源。它將電能直接轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?。包括場致發(fā)光光源和發(fā)光二極管兩種。通常情況下,我們常常根據(jù)光的產(chǎn)生原理,把電光源分為固體光源和氣體光源。固體光源屬于最新一代光源,具有極高的發(fā)光效率和優(yōu)異的光色性能,主要有LED和OLED兩種。
(1)LED光源
LED即發(fā)光二極管,是一種半導(dǎo)體器件,有正負(fù)兩個電極,加上適當(dāng)?shù)恼蚱珘汉筇幱趯?dǎo)通狀態(tài),電流從正極流向負(fù)極的過程中,電子轉(zhuǎn)變?yōu)楣庾?,形成可見光?/p>
(2)OLED光源
OLED即有機(jī)發(fā)光二極管,其發(fā)光層由有機(jī)化合物(一種聚合體)構(gòu)成,發(fā)光單元本質(zhì)上和發(fā)光二極管類似,但不是用電流驅(qū)動發(fā)光,而是由電場驅(qū)動發(fā)光,所以O(shè)LED屬于場致發(fā)光器件。
電光源的發(fā)光方式:
1.電阻發(fā)光:這是一種利用導(dǎo)體自身的固有電阻通電后產(chǎn)生熱效應(yīng),達(dá)到熾熱程度而發(fā)光的方法,如常用的白熾燈、碘鎢燈等。
2.電弧發(fā)光:這是一種利用二電極的放電產(chǎn)生高熱電弧而發(fā)光的方法,如碳精燈。
3.氣體發(fā)光:這是一種在透明玻璃管內(nèi)注入稀薄氣體和金屬蒸氣,利用二極放電使氣體高熱而發(fā)光的方法,如鈉燈、銷燈等。
4.熒光粉發(fā)光:這是一種在透明玻璃管內(nèi)注入稀薄氣體或微量金屬,并在玻璃管內(nèi)壁涂上一層熒光粉,借二電極放電激發(fā)熒光粉產(chǎn)生可見光的一種方法,如熒光燈等。
電光源的特點(diǎn):
1.高發(fā)光效率
提高發(fā)光效率一直是電光源研究的主要課題。如果按發(fā)光效率的高低來劃分電光源,我們可以把10~20lm/W的白熾燈稱為第一代電光源,而50lm/W左右的熒光燈和高壓汞燈稱為第二代光源,把光效為80~100lm/W的高壓鈉燈和金屬鹵化物燈稱為第三代光源。
2.高顯色性
隨著照明技術(shù)水平的提高,人們對電光源的要求也逐步提高,不但發(fā)光效率要高,而且發(fā)出的光的顏色也要求好,使用被照物體的顏色失真很少,即光源的顯色性要高。
3.長壽命
光源壽命是人工照明中一項(xiàng)重要的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。延長壽命可降低光源成本,節(jié)省資源。此外,對簡化照明的安裝、維修、使用也是極其重要的。
4.低成本
要降低光源的成本,首先就是降低光源材料的成本,以廉價(jià)的大量易得材料取代稀有貴重材料,其次就是優(yōu)化光源結(jié)構(gòu),提高生產(chǎn)效率,使用高效的自動化生產(chǎn)線等。
綜上所述,隨著電光源技術(shù)的升級換代,未來電光源基本都會朝著LED或OLED固體光源發(fā)展,而標(biāo)準(zhǔn)光源箱由于其特殊性,也需要不斷的升級各類標(biāo)準(zhǔn)光源!