光源发展史
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中国灯具的发展史中国灯具的发展史我的前一秒,我的现在,似箭,是史。
如花开花落,从桃园满春色,到零落成泥碾作尘;如春水东流,从冰封万里,到滚滚长江东逝水;如雨过天晴,从晴空万里,到黑云压城城欲摧。
眼前的画面,嘴里的呢喃,心里的相思,点点滴滴,是过去,是历史。
任何一样事物都有一段属于自身的历史,从起初的形成,顺延着时光,慢慢地演变。
灯,也有着起初,也有着演变,也有着历史。
灯的起初。
四个字的表达却可以追溯到公元前七万年前,自然捆绑着原始,捆绑着公元前,所以那时候的灯也满满的自然感。
那时候的载体往往是一些中空的石头和贝壳,里面放着苔藓或者其他植物,然后添加动物脂肪便可。
灯的演变。
从有史料记载的商周时期到如今,灯,一直在演变,还没到尽头。
商周时期青铜器便深入到人们的生活当中,为灯具的发展提供了重要的基础,春秋时期便出现了照明用的灯具,当时人们用豆脂作为燃料,放在陶质的器皿里,然后再放上一条灯芯便可点燃。
到了战国时期灯具就以青铜器和陶质器皿为主,青铜器一般为一些达官贵人使用,陶质灯具则多用于民间,那时候的造型还比较单一,其造型一般分为人俑灯和仿日用器形灯两大类。
两汉时期,灯具到了一个迅速发展的时期,无论是灯的材质还是造型都到了一个新的高度。
灯具与之前的相比有了许多新元素,材质上出现了铁灯和石灯,造型上也没有那么单一,出现了许多动物形象的灯。
是否听说过“长信宫灯”,那是钎灯的代表,钎灯最早出现于西汉,是中国灯具历史上成就最高的灯具,灯烟可以顺着管道排入蓄着水的灯身,实现“取光藏烟”。
到了唐代以后,制作灯具的主流材质发生了很大的改变,中心开始慢慢往彩陶转变,在那种舞文弄墨的时期,灯具更是种类繁多,人们对灯具的想法不在那么千篇一律,造型各样的灯具出现在人们的生活中,到了明清时期,灯具的材质和造型就更加的丰富多彩了,除了原有的金属、玉石和陶瓷之外,还出现了玻璃和珐琅灯材料的灯具。
清朝的宫灯让灯具的审美达到了一个新的高度,其造型独特而不失委婉,外形精美,不仅是灯具也是装饰品,正所谓“出得了厅堂,入得了厨房”,即便如今,宫灯还是享誉全世界。
308nmLED紫外线光源的发展史从19世纪,爱迪生发明了白炽灯,人类开始了电与光能量转换的新篇章,在白炽灯时代,灯的光转化率很低,只有10%左右,但是人们对于光明的热爱,促使着工程师们开始了不断提高光转化效率的征程。
在20世纪初,开始了使用高压汞灯,光转化效率有了很大提高,大概可以到24%左右,但是发热和寿命较短的困扰,并没有经过时间的考验。
在60年代,低压荧光灯管开始广泛使用,光转化效率更加提高40-50%,使大家不再感觉照明用电会成为家庭的负担,工作更加稳定,更低的工作温度,低气体压力,低电压电流但是几乎无限的产品使用寿命,称霸照明市场近半个世纪。
时间发展到了21世纪,LED光源经过了跌跌绊绊,从默默无闻到有人喜欢,从小心尝试到广泛使用,几乎只在短短3-5年内,就席卷了整个照明市场,从光电转化效率和低压荧光灯管接近到80-90%只用了短短几年的时间,并且使用寿命还在不断的提高,相信大家现在在选购照明光源的时候,几乎会完全选择LED。
希格玛从事医疗用紫外线的研发,是在灯管时代建立的,在过去10年,20年,的主力产品是灯管型紫外线光疗仪,服务了千千万万的客户,为大家切身实地的解决了白癜风,银屑病患者的痛苦,为医疗机构送去对抗疾病的武器,从不是一个固步自封的公司,开创了LED紫外线光疗仪的时代,立足上海,面对的是最专业的上海药监局,知道,在产品的研发阶段,没有任何捷径可以走。
2019年8月终于推出了希格玛SIGMA的LED型308nm紫外线光疗仪,SQ308光疗仪系列,这台光疗仪,相对于90年代的氯化氙灯管光疗仪,可以克服以下几个不良因素:1:在持续使用中会不断产生对人体有害气体外泄的问题。
(长时间使用会有大量臭氧产生)2:在光照过程中会有气体耀斑产生,从而使整个光照结构不稳定。
(光照过程中,会偶见辐照器中有电弧出现,会有一定概率击穿气体结构)3:过大的荷载功率,较低的光转化率。
(虽然可以输出较高强度,但是输入功率接近一台电吹风机)4:无法小型化,因为光转化效率低,需要非常大的散热系统(输出光谱面积约火柴盒大,但是机器体积接近一只床头柜)5:机器使用寿命过低,在额定工作状态下,只有大概100-200小时(由于强行把原本配置水冷系统的氯化氙激光系统用简单风冷代替,造成工作温度过高,从而严重影响寿命)6:因为实际使用寿命过低,从而要配置计时卡,从而限制客户使用时间,从而隐藏整机使用寿命较短的问题(并且计时卡需要客户持续购买,但是客户不知道,购买n次以后,光疗仪就报废了)7:光谱漂移,虽然氯化氙在理论上激发光谱是308nm,但是在实际测量的时候,边界光谱较多并且不稳定,在可见光和UVA波段上有大量的能量输出,在上海药监局标准下,无法通过国家标准检测。
灯泡的发展史照明灯具有很多种类,根据工作原理和光源来分的话,有白炽灯,卤素灯 Halogen,荧光灯,金卤灯,钠灯,汞灯,LED灯。
卤素灯也是白炽灯的一种,只是在灯泡里面加了惰性气体使灯丝寿命延长,避免光衰,金卤灯钠灯和汞灯都属于高压气体放电灯,LED灯发展很快,会逐步取代荧光灯,但是价格也很高。
2011年,英国和荷兰将停售白炽灯。
此前,澳大利亚、阿根廷和意大利已在2010年首开停售先河。
此后,停售国家更将扩大到欧盟、加拿大、美国。
随着2017年,中国大陆也将停售白炽灯,从此,国内再无白炽灯。
白炽灯Incandescent一个多世纪以前,1879年的爱迪生以一只钨丝电灯泡引领人类开启了崭新的“光明时代”;一个多世纪以后,到2017年将满138岁“高寿”的白炽灯老矣,将广阔舞台让路给新的主角———LED灯。
历史悠久的钨丝灯泡大部分白炽灯会把消耗能量中的90%转化成无用的热能,只有少于10%的能量会成为光“1879年10月21日,一位美国发明家通过长期的反复试验,终于点亮了世界上第一盏有实用价值的电灯。
从此,这位发明家的名字,就像他发明的电灯一样,走入了千家万户。
他,就是被后人赞誉为‘发明大王’的爱迪生。
”这个故事传遍千家万户。
虽然有些材料还提到一名叫亨利·戈培尔的美国人早于爱迪生用炭化的竹丝通电使其发光,但是,真正尝试对1600多种不同的耐热材料进行试验、最终使用钨丝为灯丝进行长时间发光的,还是爱迪生。
钨丝灯泡,就是传统意义上的“白炽灯”。
1906年,通用电器发明一种制造电灯钨丝的方法,最终让廉价制造钨丝的方法得到解决,钨丝电灯泡走进寻常百姓家,并被使用至今。
只不过,白炽灯“成也钨丝、败也钨丝”———因为钨丝上细微的电阻差别造成温度不一,在电阻较大的地方,温度上升得较高,钨丝亦升华得较快,造成钨丝变细,电阻进一步增大循环,最终令钨丝烧断。
这个问题一直困扰着电灯泡的寿命,直到工程师发现以惰性气体代替真空可以减慢钨丝的升华。
中国古代灯具发展简史一、起源与初创期在中国古代,灯具的起源可以追溯到新石器时代。
当时,人们已经开始使用动物油脂和植物油作为燃料,将它们放在容器中,以保持火源的燃烧。
这个时期的灯具主要是陶制或石制的,形状各异,但都是为了满足最基本的照明需求。
二、青铜器时代进入青铜器时代后,灯具开始呈现出更多的艺术性和实用性。
这个时期的灯具多采用青铜材质,造型独特,如著名的“青铜人形灯”。
除了基本的照明功能,这些灯具还体现了当时社会的审美观念和技术水平。
三、汉唐繁荣期汉唐时期,随着社会经济的发展和技术的进步,灯具的设计和制作也达到了一个新的高度。
这个时期的灯具已经不再仅仅满足于基本的照明需求,而是更加注重造型和装饰。
同时,由于石油和蜡烛的普及,灯具的燃料也变得更加多样化和高效。
四、宋元发展期宋元时期,灯具的发展进入了一个新的阶段。
这个时期的灯具已经趋向于更加实用和普及,不仅在城市中广泛使用,也在农村地区得到了普及。
同时,随着技术的进步,灯具的制造材料也变得更加多样,如陶瓷、铜铁等。
五、明清鼎盛期明清时期,灯具的发展达到了鼎盛。
这个时期的灯具已经不再仅仅满足于基本的照明需求,而是更加注重造型和装饰。
同时,灯具的设计和制作也变得更加精细和复杂,如“宫灯”等作品,体现了当时社会的审美观念和技术水平。
六、近代转型期进入近代以后,随着电光源的发明和应用,灯具开始向现代化转型。
这个时期的灯具已经不再使用传统的燃料,而是采用了电力作为光源。
同时,灯具的设计和制作也变得更加现代化和工业化,如“电灯泡”等产品。
七、传统灯具的现代应用尽管现代化灯具已经得到了广泛应用,但传统灯具在某些领域仍然具有一定的实用价值。
例如,在一些传统建筑和园林景观中,使用传统的灯具可以更好地融入环境和氛围中。
此外,一些传统灯具的造型和装饰也具有很高的艺术价值和文化内涵,可以作为文化传承和展示的载体。
中国古代灯具发展历经数千载,从最早的天然光源到后来的人工光源,灯具的种类、材质、用途都在不断丰富和拓展。
照明发展史照明对于人类活动有着重要的影响,我们的祖先一直希望,在漆黑的夜晚,有一种光源能有效地驱离黑暗、带来光明,从而摆脱“日出而明,日落而黑”的周期轮回。
于是,古今中外,无数的能工巧匠进行着不懈的努力,点亮过去,照耀明天,不断地推进着人类照明技术的发展。
总的来说,人类的照明经历了从“自然光照明”到“人工火照明”再到“电气化照明”这三大发展阶段。
自然光照明利用大自然现成的光源来实现照明,这是祖先们最早采用的照明方式。
古人遵循“日出而作,日落而歇”的自然周期规律,主要因为阳光就是最好的照明。
有时,月亮和星辰也能成为很好的辅助光源。
1 600 多年前的晋朝时期,有个名叫车胤的人,从小好学不倦,连夜晚的时间也不肯放过。
由于家里很穷,为了省钱,每到夏夜,他就抓来许多萤火虫,放在有小洞的囊内,利用萤火虫的光来看书,终于出人头地,最后官拜吏部尚书。
古书《古今秘苑》还记载:“取羊膀胱吹胀晒干,入萤百余枚,系于罾(一种方形的渔网)足网底,群鱼不拘大小,各奔其光,聚而不动,捕之必多。
”这是利用萤火虫的亮光捕鱼的故事。
但仅仅靠自然光照明是不够的,黑夜和冬季是漫长的。
当祖先们偶然学会了用火,火不仅带来了烤熟的食物,还可以照亮夜晚,更可以驱逐野兽、带来温暖。
从自然光照明到人工火照明的跨越,就这样完成了。
人工火照明火把火把是最早、最简单的人工照明光源,火把的历史可能有上百万年。
拿一根树枝,一端绑上可燃物,蘸上油脂,火把就这样诞生了。
早期的油脂,主要是动物脂肪,其次就是松树油脂。
火把的缺点是不容易控制燃烧的速度。
油灯之后,出于对光源稳定和经济实惠的考虑,人们在盛油的容器中放置灯芯,发明了油灯。
福建昙石山文化遗址距今4 500~5 500年,属新石器时代晚期遗址。
遗址中出土了保存完好的陶瓷油灯,油灯有多个防风孔,比国外的同类灯早了1 000 多年。
这是世界上最早的油灯,被誉为“中华神灯”。
人类使用油灯照明的历史特别长,一直到近现代,很多地方在通电以前,都是使用油灯来照明。
灯的发展历程物理学教授的大胆畅想1802年,在俄国的彼得堡外科医学院,一名叫作彼德罗夫的物理学教授宣布,他打算“以电取光”。
在篝火、松明、动植物油以及燃气还是主要照明方式的19世纪初期,在电流还是一件新鲜事物的前提下,这一决定无异于天方夜潭。
但是彼德罗夫的热情并没有被众人的冷嘲所压熄,因为在不久前,美国物理学家富兰克林用放风筝的方法引出火花一事让他受到启发:电池组两端在被导线连接时所产生的电火花,能不能变成持久的灯光,以供照明之用?为了达到预想的效果,彼德罗夫进行了不懈的努力。
尽管在临死前始终没有见到“持久的灯光”,但彼德罗夫发现了“电弧”———“如果把两根炭棒彼此接近,那么在它们中间就出现了非常明亮的白色光或白色火焰,这就使炭棒很快地或者慢慢地燃烧掉,并且可以完全照亮黑暗的大房间。
”这是关于电气照明的最早言论。
电弧的发现,标志着人类在由电到光的转化过程中迈出了具有决定性意义的一步。
从弧光灯到白炽灯差不多在同一时期,1809年正在埋头进行电化学研究的英国著名化学家戴维也发现了电弧。
他亲手做了个很大的蓄电器,动用了2000个伏打电池,得到了更强烈更明亮的弧光。
彼德罗夫和戴维的实验装置较为相似,这实际是一种新灯———炭极弧光灯的雏形。
当时这种灯采用一般木炭做成的炭棒,烧损过快,耀眼的弧光仿佛昙花一现。
大约在30年后,有人想起并应用了坚硬致密的焦炭来替代一般的木炭。
由于焦炭比木炭燃烧慢,弧光闪亮的时间也就延长了许多。
后来法国科技人员给弧光装置装上一种钟表装置,使它能够自动调节两根炭棒间的距离。
这样,第一只炭极弧光灯正式诞生了。
1876年,俄国电工技师雅布洛奇可夫又对弧光灯进行了较大改革。
他取消了复杂的钟表机关和磁铁灯调节装置,而让两根炭棒并排竖立,中间隔着一块用黏土或石膏做成的绝缘片。
他还采用一种装置,能够不断改变电流的方向,使两根炭棒交替地充当阳极和阴极,这样两根炭棒的烧损速度就基本相同,而他们端头之间的距离也就可以保持不变了。
古代和近代照明发展史沈忠文11121884一摘要:照明光源发展史可分为四个阶段:古代烛灯和油灯照明历史阶段、近代煤油金属灯具照明历史阶段、早期电光源照明历史阶段和现代灯具照明历史阶段。
二内容:1 古代照明发展进程在距今约70万至20万年前,旧石器时代的北京猿人已经开始在生活中使用火,并用篝火照明,随后逐渐学会了使用火把,火把是人类造出的可携带光源,第一支火把是将棍子捆绑在一起并点燃一头做成的。
后来人们把在油里浸泡过的碎布捆在棍子的一头以制造长时间燃烧光源(当时使用的是植物油或动物油脂,直到1860年石油才被广泛使用)。
浸透在碎布里的油发生了一种所谓的毛细作用,液体渗透进了纤维或是绳子里微小的区域。
在光制造史上这种作用是十分有用的,这代表着灯芯诞生了。
公元前7万年左右,人们开始使用油灯,最初的油灯可能是把在动物脂肪中浸泡的苔藓或别的东西塞到空的岩石或贝壳里做成的。
后来人们逐渐制造出了陶瓷、粘土和青铜的油灯,有时甚至是用金银或玻璃、石头做成油灯。
照明史上另一个伟大进步是发明了蜡烛。
非洲人早就开始点燃串在树枝上的油性硬果照明。
公元前3000年菲克斯人和伊特鲁里亚人开始是用真正的蜡烛,他们将串在树枝上的油性硬果外面包上一层油脂(动物和植物脂肪)形成一个圆柱状蜡烛。
毛细作用能通过细绳把融化的蜡引到火焰处。
在中世纪,蜂蜡制作的蜡烛是一种重要的光源。
油灯产生的烟太多,用于室内照明不舒服。
而蜂蜡制作的蜡烛又太贵,人们仍用炊火照明。
中国古人用昆虫、种子提取制作蜡烛的蜡。
在印度使用的蜡烛是用把肉桂煮沸后撤出的蜡制成的。
北美最早的蜡烛是公元前1世纪土著人所使用的,他们把含油的鱼插在树棍上点燃照明。
2 传统光源的发明人类最早发明的电光源是弧光灯和白炽灯。
1807年英国的戴维制成了碳极度弧光灯,1878年美国的布拉许利用弧光灯在街道和广场照明中取得了成功。
1年后,2位美国费城的高级中学教师汤姆生和霍斯顿通过设计弧光灯系统开创了他们的电工业。
人造光源发展史一、前言人类在远古时期就开始使用火把等自然光源来照明,直到19世纪初,才开始出现人造光源。
本文将从人造光源的发展历程、技术进步和应用领域等方面进行详细介绍。
二、人造光源的发展历程1. 煤气灯时代煤气灯是最早的人造光源之一,它使用煤气作为燃料,通过火焰来产生光亮。
这种灯具在18世纪末期开始应用于街道和室内照明,并在19世纪初逐渐普及。
2. 电弧灯时代电弧灯是第一个使用电力作为能源的人造光源,它利用两个电极之间产生的弧光来产生高亮度的白色光。
这种灯具于1802年由英国化学家Humphry Davy发明,但由于其需要高压电流和特殊设备来运行,因此只被用于一些特殊场合。
3. 白炽灯时代白炽灯是最常见的传统人造光源之一,它利用金属丝或碳棒加热到高温时发出的白热光。
这种灯具于19世纪末期开始大规模生产,成为人们日常生活中必不可少的照明设备。
4. 荧光灯时代荧光灯是一种使用荧光粉和电极来产生可见光的人造光源,它比传统白炽灯更加节能和环保。
这种灯具于20世纪30年代开始商业化生产,并逐渐普及到各个领域。
5. LED时代LED(Light Emitting Diode)是一种半导体器件,通过电子和空穴复合放出能量来产生可见光。
与传统白炽灯相比,LED具有更高的效率、更长的寿命和更好的调节性能。
目前,LED已经成为主流的人造光源之一,并在各个领域得到广泛应用。
三、技术进步1. 灯泡材料随着材料科学技术的发展,人造光源所使用的材料也在不断更新换代。
例如,现代白炽灯所使用的钨丝比早期产品更加耐用和高效;荧光灯所使用的荧光粉也经过多次改进,使其更加节能和环保。
2. 照明控制技术随着智能家居和智慧城市的发展,人造光源的照明控制技术也在不断提升。
例如,通过使用传感器、计算机和无线通信技术,可以实现灯光的自动调节和远程控制,从而提高照明效率和便利性。
3. 节能技术在节能环保的背景下,人造光源的节能技术也成为了重要的发展方向。
白色LED发展史1.第一代红色和绿色LED:在20世纪60年代,研究人员最早成功制造出红色和绿色LED。
这些LED主要通过半导体材料散发出特定颜色的光。
2.蓝色LED的发现:直到20世纪90年代初,研究人员才成功制造出蓝色LED。
三原色的LED(红、绿、蓝)的发现为白色光产生铺平了道路。
3.磷光转换技术的应用:为了将蓝色LED转换为白光,研究人员开始使用磷光转换技术。
这种技术利用磷光材料,通过蓝色LED照射,将蓝色光转化为黄色光,从而产生白光。
4.早期白色LED的限制:早期的白色LED通过磷光转换技术产生,但其颜色质量和亮度相对较低。
此外,这些LED还有温度敏感性和时效性的问题。
5.氮化镓技术的突破:20世纪90年代末和21世纪初,研究人员开展了对新材料氮化镓(GaN)的研究。
氮化镓材料具有优异的光电性能,使得白色LED的亮度和颜色质量有了大幅提高。
6.蓝光LED的商业化:1993年,日本研究人员中村修二和赤崎勇在日本半导体公司日亜化学工业的支持下,成功制造出商业化的蓝光LED。
这一突破奠定了白色LED的发展基础。
7. 共同发明白光LED:在中村修二和赤崎勇的研究成果基础上,美国科学家Isamu Akasaki和Shuji Nakamura分别在1995年和1996年独立发明了基于GaN的高亮度白光LED。
这些发明为白色LED的商业化应用打开了大门。
8.硅基白色LED的发展:除了GaN材料,硅基材料也被广泛研究用于白色LED的制造。
硅基白色LED相对便宜和易于制造,因此在一些应用领域具有巨大潜力。
9.OLED技术的进展:有机发光二极管(OLED)技术的发展为白色光源提供了另一种选择。
OLED不需要补充的第二材料和磷光转换,因此可以产生更纯净和可调节的白光。
10.白色LED的应用推广:随着白色LED亮度的不断提高和成本的降低,其广泛应用于室内照明、显示屏、汽车照明、手持设备以及户外照明等领域。
总的来说,白色LED的发展历程经历了从早期红、绿、蓝色LED发现到磷光转换技术的应用,再到GaN材料的研究突破,以及硅基和OLED技术的探索和发展。
LED的发展简史1907年Henry Joseph Round第一次在一块碳化硅里观察到电致发光现象。
由于其发出的黄光太暗,不适合实际应用;更难处在于碳化硅与电致发光不能很好的适应,研究被摒弃了。
二十年代晚期BernhardGudden和Robert Wichard 在德国使用从锌硫化物与铜中提炼的的黄磷1907年Henry Joseph Round第一次在一块碳化硅里观察到电致发光现象。
由于其发出的黄光太暗,不适合实际应用;更难处在于碳化硅与电致发光不能很好的适应,研究被摒弃了。
二十年代晚期BernhardGudden和Robert Wichard 在德国使用从锌硫化物与铜中提炼的的黄磷发光。
再一次因发光暗淡而停止。
1936年,GeorgeDestiau出版了一个关于硫化锌粉末发射光的报告。
随着电流的应用和广泛的认识,最终出现了"电致发光"这个术语。
二十世纪50年代,英国科学家在电致发光的实验中使用半导体砷化镓发明了第一个具有现代意义的LED,并于60年代面世。
据说在早期的试验中,LED需要放置在液化氮里,更需要进一步的操作与突破以便能高效率的在室温下工作。
第一个商用LED仅仅只能发出不可视的红外光,但迅速应用于感应与光电领域。
60年代末,在砷化镓基体上使用磷化物发明了第一个可见的红光LED。
磷化镓的改变使得LED更高效、发出的红光更亮,甚至产生出橙色的光。
到70年代中期,磷化镓被使用作为发光光源,随后就发出灰白绿光。
LED采用双层磷化镓蕊片(一个红色另一个是绿色)能够发出黄色光。
就在此时,俄国科学家利用金刚砂制造出发出黄光的LED。
尽管它不如欧洲的LED高效。
但在70年代末,它能发出纯绿色的光。
80年代早期到中期对砷化镓磷化铝的使用使得第一代高亮度的LED的诞生,先是红色,接着就是黄色,最后为绿色。
到20世纪90年代早期,采用铟铝磷化镓生产出了桔红、橙、黄和绿光的LED。
光源的发展史一、概论光源的发展史:照明的最佳光源是太阳光。
太阳以可见的光谱提供光线,千百年来,人们的眼睛已经熟悉了这种光谱。
现在人类已经开始重视对日光源的应用,一些创新的技术如侧窗、天窗、光栅板和光线管道等,可将日光引入大楼内部,作为主要的照明光源。
人工光源分物理光源与电光源物理光源主要是从人工取火开始,人工取火是一件意义十分重大的发明。
恩格斯说:“就世界性的解放作用而言,摩擦生火还是超过了蒸汽机,因为摩擦生火第一次使人支配了一种自然力,从而最终把人同动物界分开”(《马恩选集》第3卷154页)。
从这儿可以看出照明对人类的文明的意义有多么重大。
钻木取火是最古老的取火方法,据说是在上古时期,西方荒远的地方有一个遂明国,终年暗无天日,唯一靠一棵大树闪闪发光照明全国。
后来一个聪明的人发现,是一些形状象鹗的长脚爪、黑脊背、白肚子的大鸟在啄树干,一啄的顷间便放射出灿烂的火光。
这人反复思绪,就用树支试钻,不一会就发热冒烟而后起火,从此,真正的火就产生了,遂明国也变成了光明的国度。
人们为了感谢这位钻木取火的发明者,就称他为“燧人”。
标准白炽灯1879年,爱迪生最先成功发明的是白炽灯。
现代的白炽灯是将电流通过一小圈钨丝,使钨丝受热而发亮。
白炽灯是照明领域最成功的产品。
目前在几乎所有家用照明应用中占主导地位。
然而由于白炽灯只能将约二十分之一的电能转化为光能,它的效率很低。
托马斯爱迪生为了设计这种新发明以替代旧有的煤没灯以及汽灯,他和他的同事们试用了上千种不同质料的灯丝,同时也把原设计做了上千次的个性在1879年的一次实验中,他们终于获得了成功。
他们在一个抽掉了空气的灯光中放入一段碳化的棉线做灯丝,结蛤洒泡连续发光13小后灯丝才被烧断。
现代灯泡使用的是更为耐久的用钨做的灯压缩荧光灯的寿命是标准白炽灯的10倍,而且发出同样的亮度所需的能量只是白炽灯的四分之一。
现在的荧光灯也不再是无法安进一般灯座的笨重家伙了,它们有各种形状--短管、环状、圈状和螺旋状等,且能和大多数灯座配合。
光源的发展史Revised on November 25, 2020光源的发展史一、概论光源的发展史:照明的最佳光源是太阳光。
太阳以可见的光谱提供光线,千百年来,人们的眼睛已经熟悉了这种光谱。
现在人类已经开始重视对日光源的应用,一些创新的技术如侧窗、天窗、光栅板和光线管道等,可将日光引入大楼内部,作为主要的照明光源。
人工光源分物理光源与电光源物理光源主要是从人工取火开始,人工取火是一件意义十分重大的发明。
恩格斯说:“就世界性的解放作用而言,摩擦生火还是超过了蒸汽机,因为摩擦生火第一次使人支配了一种自然力,从而最终把人同动物界分开”(《马恩选集》第3卷154页)。
从这儿可以看出照明对人类的文明的意义有多么重大。
钻木取火是最古老的取火方法,据说是在上古时期,西方荒远的地方有一个遂明国,终年暗无天日,唯一靠一棵大树闪闪发光照明全国。
后来一个聪明的人发现,是一些形状象鹗的长脚爪、黑脊背、白肚子的大鸟在啄树干,一啄的顷间便放射出灿烂的火光。
这人反复思绪,就用树支试钻,不一会就发热冒烟而后起火,从此,真正的火就产生了,遂明国也变成了光明的国度。
人们为了感谢这位钻木取火的发明者,就称他为“燧人”。
标准白炽灯1879年,爱迪生最先成功发明的是白炽灯。
现代的白炽灯是将电流通过一小圈钨丝,使钨丝受热而发亮。
白炽灯是照明领域最成功的产品。
目前在几乎所有家用照明应用中占主导地位。
然而由于白炽灯只能将约二十分之一的电能转化为光能,它的效率很低。
托马斯爱迪生为了设计这种新发明以替代旧有的煤没灯以及汽灯,他和他的同事们试用了上千种不同质料的灯丝,同时也把原设计做了上千次的个性在1879年的一次实验中,他们终于获得了成功。
他们在一个抽掉了空气的灯光中放入一段碳化的棉线做灯丝,结蛤洒泡连续发光13小后灯丝才被烧断。
现代灯泡使用的是更为耐久的用钨做的灯压缩荧光灯的寿命是标准白炽灯的10倍,而且发出同样的亮度所需的能量只是白炽灯的四分之一。
光源的发展史
照明的最佳光源是太阳光。
太阳以可见的光谱提供光线,千百年来,人们的眼睛已经熟悉了这种光谱。
现在人类已经开始重视对日光源的应用,一些创新的技术如侧窗、天窗、光栅板和光线管道等,可将日光引入大楼内部,作为主要的照明光源。
人工光源分物理光源与电光源
物理光源主要是从人工取火开始,人工取火是一件意义十分重大的发明。
恩格斯说:“就世界性的解放作用而言,摩擦生火还是超过了蒸汽机,因为摩擦生火第一次使人支配了一种自然力,从而最终把人同动物界分开”(《马恩选集》第3卷154页)。
从这儿可以看出照明对人类的文明的意义有多么重大。
钻木取火是最古老的取火方法,据说是在上古时期,西方荒远的地方有一个遂明国,终年暗无天日,唯一靠一棵大树闪闪发光照明全国。
后来一个聪明的人发现,是一些形状象鹗的长脚爪、黑脊背、白肚子的大鸟在啄树干,一啄的顷间便放射出灿烂的火光。
这人反复思绪,就用树支试钻,不一会就发热冒烟而后起火,从此,真正的火就产生了,遂明国也变成了光明的国度。
人们为了感谢这位钻木取火的发明者,就称他为“燧人”。
2.标准白炽灯
1879年,爱迪生最先成功发明的是白炽灯。
现代的白炽灯是将电流通过一小圈钨丝,使钨丝受热而发亮。
白炽灯是照明领域最成功的产品。
目前在几乎所有家用照明应用中占主导地位。
然而由于白炽灯只能将约二十分之一的电能转化为光能,它的效率很低。
托马斯爱迪生为了设计这种新发明以替代旧有的煤没灯以及汽灯,他和他的同事们试用了上千种不同质料的灯丝,同时也把原设计做了上千次的个性在1879年的一次实验中,他们终于获得了成功。
他们在一个抽掉了空气的灯光中放入一段碳化的棉线做灯丝,结蛤洒泡连续发光13小后灯丝才被烧断。
现代灯泡使用的是更为耐久的用钨做的灯压缩荧光灯的寿命是标准白炽灯的10倍,而且发出同样的亮度所需的能量只是白炽灯的四分之一。
现在的荧光灯也不再是无法安进一般灯座的笨重家伙了,它们有各种形状--短管、环状、圈状和螺旋状等,且能和大多数灯座配合。
3.荧光灯发光的基本原理:
灯丝导电加热,阴极发射出电子,与(灯管内充装的)惰性气体碰撞而电离,汞液化为汞蒸气,在电子撞击和两端电场作用下,汞离子大量电离,正负离子运动形成气体放电,即弧光放电,同时释放出能量并产生紫外线,玻璃管内壁上的荧光粉吸收紫外线的能量后,被激发而放出可见光。
故荧光灯全称为:低压汞(水银)蒸气荧光放电灯(属于气体放电灯的一种)
4. LED半导体照明
LED是英文light emitting diode(发光二极管)的缩写,它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,所以LED的抗震性能好。
发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片,在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层,称为p-n结。
在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。
PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。
这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED。
当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从LED阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流有关。
人类社会自钻木取火以来,经历了制造和使用动物油灯、植物油灯、煤油灯到白炽灯、日光灯、LED的漫长历史过程,可谓“一步一个脚印”。
照明灯具是一种历史、是一种独特的文化,她蕴含人类的文明发展史,凝聚着人类深厚的文化积淀和文化底蕴。
灯具的发展史:
远古时代,世人没有灯具,没有火种。
而黑夜从来不是人类的朋友,它桎梏着先民们原本低级的生存活动,也为野兽的肆虐和侵袭制
造了可乘之机……这一切,因火的使用而发生了翻天覆地的革命:火,结束了“茹毛饮血”的时代,驱散了虫豸和野兽,也消减着人们内心深处的恐惧和忧患;同时,人类渐渐地有意识地固定火源,而这些用来固定火源的辅助设备经过不断改进和演变,也就出现了专用照明的物事——灯具。
人类社会自钻木取火以来,经历了制造和使用动物油灯、植物油灯、煤油灯到白炽灯、日光灯的漫长历史过程。
灯具所要完成的工作是将光源发出的光线经灯具控光器件后按
预定的要求分配到需要的方向中去。
一般控光方式后有反射式,透射式和反射——透射式。
现代灯具的三大构件为电光源、灯罩和管架。
灯罩的作用是十分明显的,它不仅能够提高光量的利用率、保护光源和视力,而且作为一种装饰品,创造着现代高度的审美情趣。
灯具造型追求艺术性与科学性的有机结合,灯具造型除了功能合理外,还应有美化环境、装饰建筑、创造气氛的作用。
灯具造型设计既要彩现代科学技术成果,还要体现文化特色,要把科学性和艺术性有机地结合起来,而不能片面追求科学性(功能性)或艺术性。
特别是当今流行的"建筑化" 照明,把发光器件(光源)和建筑构件(顶棚、梁、柱墙和地面等)及室内设施(写字台、家具、吊扇等)
融为一体,有仅使用权照明灯具的内涵不断深化与扩展,而且形式多种多样,让人耳目一新。
照明灯具的设计技术水平正不断提高。
灯具设计软件,即CAD 将逐步推广并普及化。
在理论上,应用场论来设计灯具的[L]=[S]X[O]方程可望求解。
按场论概念分析,灯具改变光源的光分布,用[S]表示光源的光场,[O] 为灯具光学系统的光场,[L]为灯具的光分布的光场。
未来灯具的光学设计、热学设计、安全设计、机械与工艺设计的科学化程度将大大提高,可用正行或逆行光路法和FIELD法计算配光技术;温度场分布、热流模型和气流分布等研究成果及技术,特别是灯具系统化设计的理论和技术。
将得到推广和应用。
当今的灯具不仅要有最佳的内在质量,而且还要简洁、明快、美观大方和安全经济,以满足人们生活、生产和文化娱乐的要求,为人们提供一个最佳的视觉光照环境。
以往室内照明灯具的艺术化实例甚多,并给人美的享受和留下了深刻的印象;而工厂和道路照明功能性很强的灯具,近年来也悄悄地发生变化,国际上近年来推出的艺术路灯和工矿灯,不仅功能合理,而且具有很高艺术观赏价值。
关键词:照明照明历史第二次照明荧光素半导体照明
火开始了人类照明领域的第一次革命,而爱迪生发明的白炽灯被公认为第二次照明领域的革命,而被称之为LED的半导体照明,无疑将引领人类照明领域第三次革命。
中国有车胤囊萤夜读的传说,萤火虫的身体尾部有一个发光器,发光细胞中的主要物质是虫荧光素和荧光酶。
虫荧光素是产生光能的来源,荧光酶则是催化剂。
虫荧光素转换能量的效率很高,其中只有约2%%~10%%的能量浪费在热能上,其余能量都用来发光,因此萤火虫的发光可以称为一种“冷光”,物理学家认为这是非常理想的灯光。
一直到1879年10月21日,在美国新泽西州的一间积满灰尘的实验室里,爱迪生把很细的碳化纤维丝封在一个玻璃泡里面,利用真空泵把玻璃泡里的空气抽走,再稳定地供给电压,使灯丝变成一个很稳定的明亮光源,电力照明的时代从此降临。
虽白炽灯泡后来经过改良以适应特殊需求,因此可再细分为普通用照明灯、高压和低压电灯、卤素灯、红外线灯等种类。
但是大致而言,白炽灯泡若要作为大型房间或大范围的空间照明器材,还无法满足人类的需求,但百余年来,电灯的发明一直在人类科学史上占有很重要的地位。
荧光灯可以说是室内照明非常重要的发明,现在全世界的夜间室内照明绝大多数都是采用荧光灯。
荧光灯管比起传统的灯泡来,具有使用寿命长,发光效率较高,光照面积大,可调整成不同光色等几项优点。
荧光灯的使用,满足了人类绝大多数场合的需求,虽然各式各样的电灯仍陆续在开发中,然而截至20世纪为止,依旧无法发展出比日光灯更符合人类需求的发明。
荧光灯虽然有许多的优点,但最大的一个缺点就是荧光灯管非常消耗电力,绝大多数的电能都消耗在热
能上。
此外,灯管中的汞存在污染环境的问题,因此,寻求新的照明光源一直是科学家和企业界的任务。
在20世纪后期开始发展的发光二极管给未来照明带来曙光。
19 96年,日本日亚化学公司在GaN蓝光发光二极管的基础上,开发出以蓝光LED激发钇铝石榴石荧光粉而产生黄色荧光,所产生的黄色荧光进而与蓝光混合产生白光(蓝光LED配合YAG荧光粉),开启了L ED迈入照明市场的序幕。
白光发光二极管的主要构造包含底部的二极管,涂在二极管或灯罩上的荧光粉,以及隔绝外界的灯罩。
当底部的二极管(通常是半导体材料)接受电能的激发后,产生电子与电洞对,当电子与电洞再结合的时候,二极管便发出第一发射光(紫外光或蓝光)。
这第一发射光可以被荧光粉吸收并转换成第二发射光(可见光波长范围),当没有被荧光粉吸收的第一发射光和荧光粉所发射出来的第二发射光混
合以后,便得到白光。
利用不同荧光粉的搭配,发光二极管也可如日光灯管般具有偏冷色系或暖色系的不同光色。
此外,经过多年的研究与发展,发现利用高效率的紫外光发光二极管作为发射光源,是未来白光发光二极管成为照明装置的不二选择。
因此,如何发展高效率的紫外光发光二极管,以及适合于紫外光用的各色荧光粉,是现今大家所努力的目标。
随着目前LED技术的进步,白光LED的应用也逐渐开展,包括指示灯、携带式手电筒、液晶屏幕背光板、汽车仪表及内装灯等。
而业界更相信,未来10年内,白光发光二极管将普遍应用在照明上,成为21世纪人类照明的曙光。