光源与照明基础知识
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灯具重要基础知识点1. 光源类型:灯具的基础知识之一是了解不同类型的光源。
常见的光源类型包括白炽灯、荧光灯、LED灯以及卤素灯等。
每种光源都有其特定的色温、亮度和能效等特点,因此在选择灯具时需要根据使用的环境和要求进行合理搭配。
2. 色彩温度:色彩温度是灯具重要的技术参数之一,通常用单位“开尔文(K)”表示。
灯具的色彩温度直接影响到室内环境的氛围和光线的舒适度。
较高的色彩温度(如蓝调)可以制造冷色调和明亮的环境,适用于工作区域和需要高度注意力的场所。
而较低的色彩温度(如黄调)则能创造温暖、舒适的氛围,适合于休闲和放松的区域。
3. 光束角度:光束角度指的是灯具所发射光线的角度范围,也是灯具的重要参数之一。
不同的灯具有不同的光束角度,如聚光灯通常具有较小的光束角度,可用于突出特定物体或区域;而洒光灯则具有较大的光束角度,可用于照亮较大的区域。
正确选择光束角度能够更好地满足照明需求,并提高照明效果。
4. 色彩呈现指数(CRI):对于需要真实准确的色彩展现的场所,色彩呈现指数(CRI)是一个重要的考量因素。
CRI是对光源输出光线中各种颜色的还原程度进行评估的指标,通常在0到100之间表示。
高CRI的灯具能更准确地展现物体的真实颜色,对于艺术展览、商业展示和室内设计等领域非常重要。
5. 能效和寿命:能效是衡量灯具节能性能的指标,表示单位电能的消耗下所产生的光效。
LED灯具因其高能效而被广泛应用。
同时,了解灯具的寿命也是重要的基础知识,寿命通常以工作小时数表示。
合理选择能效高且寿命较长的灯具,能够降低能源消耗和维护成本。
6. 安装和维护:了解灯具的安装和维护要点对于确保其正常使用和延长寿命非常重要。
不同类型的灯具可能需要不同的安装方式,如嵌入式灯具、吊灯或筒灯等。
此外,定期清洁和保养灯具也是维持其良好运行状态的关键。
综上所述,了解灯具的光源类型、色彩温度、光束角度、色彩呈现指数、能效和寿命,以及灯具的安装和维护要点等重要基础知识,有助于我们更好地选择和使用灯具,从而提供舒适、高效且合适的照明环境。
照明基础知识第一节基本概念一、常用术语名称符号单位说明光线和辐射光是电磁波辐射到人的眼睛,经视觉神经转换为光线,即能被肉眼看见的那部分光谱。
这类射线的波长范围在360~830nm之间,仅仅是电磁辐射光谱非常小的一部分。
光通量Ф流明LM 光源发射并被人的眼睛接受能量的总和即为光通量。
光强 I 坎德cd 光的强度,可见光在某一特定方向角内所放射的强度。
照度 E 勒克斯Lux 照度是光通量与被照面积之间的比例系数。
1Lux即指1Lm的光通量平均分布在面积1㎡的平面上的明亮度。
色温 K 开尔文(k)当光源所发出的光的颜色与“黑体”在某一温度下辐射的颜色相同时,“黑体”的温度就称为该光源的色温。
“黑体”的温度越高,光谱中蓝色的成分则越多,而红色的成分则越少。
例如:白炽灯的光色是暖色,其色温表示为2700K,而日光色荧光灯的色温表示方法则是6000K。
色温以绝对温度K来表示,色温值越高,表示冷感越强,色温越低暖感越强,越柔和,通常大部分光源设计集中在2700K~4300K及5800K~6700K两个色温位置。
光色光色实际上就是色温,大致分为三大类:暖色<3300K、中间色3300K~5000K、日光色>5000K,由于光线中光谱组成有差别,因此即使光色相同,光的显色性也可能不同。
显色性原则上,人造光线应与自然光线相同,使人肉眼能正确辨别事物的颜色。
当然,这要根据照明的位置和目的而定。
光源对于物体颜色呈现的程度称为显色性。
通常叫做“显色指数”(Ra)灯具效率灯具效率(也叫光输出系数)是衡量灯具利用能量效率的重要标准,它是灯具输出的光通量与灯具内光源输出的光通量之间的比例。
光源效率光源效率(Lm/W)也就是每一瓦电力所发出的光量,其数值越高表示光源的效率愈高,所以对于使用时间较长的场所,如办公室走廊、走道、隧道等,效率通常是一个重要的考虑因素。
亮度光源在某一方向上的单位投影面在单位立体角中反射光的数量,称为光源在某一方向的光亮度,符号为L,L=di/ds单位为cd/㎡(坎德拉每平方米)。
照明基础知识一、光学基本知识1. 光的本质光的本质是一种电磁波,其波长范围广泛。
能够引起视觉反应的光被称为“可见光”,其波长在380-780纳米之间,是电磁辐射光谱中的一小部分。
不可见光如红外线、紫外线等,则因其波长超出此范围而无法被肉眼直接感知。
2. 光通量光通量是衡量光源输出可见光量的总和,是光源发光能力的指标。
它表示发光体每秒所发出的可见光量,单位为流明(lm)。
3. 光效与发光强度光效即发光效率,是电光源将电能转化为光的能力,以流明每瓦(lm/w)为单位。
发光强度(光强)则是指发光体在特定方向单位立体角内所发射的光通量,常用坎德拉(cd)来表示。
4. 照度与亮度照度是表征被照面上接收光的强弱,即被照面单位面积上接收的光通量,单位为勒克斯(Lux)或流明平方米(lm/㎡)。
而亮度则是指光源在某一方向上的单位投影面在单位立体角中反射光的数量,单位为坎德拉每平方米(cd/㎡)或坎德拉每平方厘米(cd/cm²)。
5. 眩光与光束角眩光是指视野内有亮度极高的物体或强烈的亮度对比造成的视觉不舒适感。
光束角则是射灯发射光的空间分布,以中心最强,向四周逐渐减弱到中心光强50%强度的圆锥角。
6. 其他重要概念●功率因素:电路中有用功率与实际功率之间的比值,影响电网的平衡度和无功损耗。
●频闪效应:电感式荧光灯随电压电流周期性变化,光通量也周期性变化,导致视觉不舒适。
●平均寿命与经济寿命:衡量光源使用寿命的指标,分别考虑光源损坏和光束输出衰减的情况。
●显色性:光源对物体颜色的呈现能力,以显色指数(Ra)表示,高显色性光源能更真实地还原物体颜色。
●色温:光源发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色相同时,黑体的温度即为该光源的色温,以开尔文(K)为单位。
二、照明工作原理照明的基础是光源产生光线并将其传播至需要照明的区域。
照明工作原理主要包括以下几个环节:1.光源产生光线:光源可以是自然的(如太阳、星星)或人工的(如灯泡、LED)。
光源与照明专业知识点总结光源与照明是一个涉及物理学、工程学和设计学等多个学科的交叉领域,其研究涉及光源的发光原理、光的传播与衍射、照明系统的设计与应用等多方面内容。
在本文中,将系统地介绍光源与照明的一些重要知识点,包括光源的分类与特性、光学系统的设计原理、照明度量及国际标准等内容,帮助读者全面了解这一领域的知识体系。
一、光源的分类与特性1. 光源的分类光源按照其发光原理和特性可以分为自然光源和人工光源两大类。
自然光源主要包括太阳光和地球大气层散射的光,而人工光源则包括发光二极管(LED)、白炽灯、气体放电灯等多种类型。
2. 光源的效率与色温光源的效率是指单位能量转化为可见光的比例,通常用光通量和消耗功率的比值来表示,其单位为流明/瓦。
而色温则是指光源发出的光线呈现出的颜色偏向于蓝色还是红色,是用来描述光源颜色的一个重要参数,常用单位为开尔文(K)。
二、光学系统的设计原理1. 照明系统的设计要素照明系统的设计要素主要包括光源选择、光学设备设计、照明布局以及照明控制等几个方面。
在进行照明系统设计时,需要综合考虑以上各方面因素,以满足使用场所的照明要求。
2. 照明系统的光学原理照明系统的光学原理涉及光的传播、反射、折射、衍射等内容,其理论基础主要建立在几何光学和物理光学的基础上。
在进行照明系统的设计时,需要充分考虑光的传播规律及光学器件的性能,以达到所需的照明效果。
三、照明度量与国际标准1. 照明度量的基本参数照明度量主要包括光通量、光照度、光照均匀度、光度、光谱分布等参数。
其中,光通量是描述光源总发光量的物理量,单位为流明(lm),而光照度是描述光源照射到一个单位面积上的光通量,单位为勒克斯(lux)。
2. 国际标准国际照明委员会(CIE)和国际标准化组织(ISO)制定了一系列关于照明度量和照明设计的国际标准,其中包括光源颜色测量、照明设施的照明需求、照明设备及系统的性能、室内和户外照明设计等方面的标准。
光源与照明基础知识一:光源的特性参量1.1光源的辐射特性光是一种电磁波,它的波长区间从几个n m(1nm=10-9m)到1m m左右。
人眼能看见的只是其中一部分,称为可见光。
光除具有波动性之外,还具有粒子性。
1.2照明光源的光学特性照明光源的光学特性必须用基于人眼视觉的光量参数描述。
1.2.1光强度、光通量、光照度和光亮度A:光通量光源在单位时间内所发出的光量称为光源的光通量,单位Lm(流明)。
B:光强度光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量定义为光源在该方向的光强度,光强的单位是c d(坎德拉、烛光)C:光出(射)度和光照度光源的光出(射)度就是光源上每单位面积向半个空间发出的光通量,光出度在数值上等于通过单位面积所传送的光通量。
表示表面被照明程度的量称为光照度,它是每单位面积上受到的光通量数。
光出度和光照度的基本单位都是Lm/m2D:光亮度光源在给定方向上的光亮度也就是它在该方向的单位投影面上光强度,光亮度的基本单位是n t(尼特)。
1.2.2光源的色温和显色性作为照明光源,除了要求发光效率高之外,还要求它发出的光具有良好的颜色。
光源的颜色有两方面的意思:色表和显色性。
人眼直接观察光源时所看到的颜色,称为光源的色表。
显色性是指光源的光照射到物体上所产生的客观效果。
如果各色物体受照的效果和标准光源(黑体或重组日光)照射时一样,则认为该光源的显色性好(显色指数高);反之,如果物体在受照后颜色失真,则该光源显色性就差(显色指数低)。
1.4光源的电气特性和寿命1.4.1光源的电气特性在测量光源的光学特性的同时常常要求测量光源的电气特性。
对白炽灯来说,其电参数为流经灯管的电流、灯管上的电压降及灯消耗的功率。
对气体放电灯,情况比白炽灯复杂。
对工作于交流的气体放电灯,电功率等于V Ic o sØ,c osØ称为灯的功率因数。
在进行测量之前,灯必须经过100h的老炼,以使其特性稳定。
在测量过程中,灯的参数受到众多因素的影响,所以有必要对诸如环境温度、通风条件、点燃位臵、电源频率以及灯的接线方式等实验条件加以控制。
光源基础必学知识点
1. 光的本质:光是一种电磁波,具有波粒二象性。
当光以粒子的形式传播时,称为光子。
2. 光的传播:光在真空中传播速度为光速,约为每秒30万公里。
光在介质中传播时,会发生折射和反射。
3. 光的产生:光可以由各种物质的激发、电场激励、热辐射等方式产生。
最常见的光源是太阳、电灯等。
4. 光的颜色:光的颜色是由光的频率决定的,频率越高的光色偏蓝,频率越低的光色偏红。
5. 光的强度:光的强度指光的功率在单位立体角内的分布,单位是瓦特/立体弧度(W/sr)。
光的强度跟光源的功率、发光面积以及发光方向有关。
6. 光的亮度:光的亮度是人眼对光的感知强度,单位是坎德拉(Cd)。
亮度与强度有关,但还受到视觉系统的影响。
7. 光的色温:光的色温是指光源发出的光的颜色偏冷或偏热的程度。
色温用开尔文(K)表示,常见的白炽灯色温约为2700K,日光色为5000-6500K。
8. 光的辐射特性:光源的辐射特性描述了光阴影的变化规律。
常用的描述方法有球面照度、光照度曲线等。
9. 光的色彩效果:光源可以通过色彩滤光片或补光色调来实现不同的
色彩效果,如冷暖色调、鲜艳色彩等。
10. 光的能效:光源的能效是指光源发出的光能与其耗电量之间的比值。
能效越高,光源的发光效果越好。
光源与照明重要基础知识点
在光源与照明的领域中,有一些重要的基础知识点需要了解和掌握。
下面将介绍几个关键的知识点:
1. 光源类型:在照明领域中,常用的光源类型包括白炽灯、荧光灯、LED灯等。
白炽灯是通过加热导电丝来产生可见光的,荧光灯则利用电能激发荧光粉发光,而LED灯则通过电流经过半导体材料来产生光。
2. 光的颜色:光的颜色是由其波长决定的,常用的颜色包括红、橙、黄、绿、蓝、紫等。
在照明中,我们常用的是白光,可以通过混合不
同颜色的光来获得白光。
3. 光的强度:光的强度一般用光通量来表示,单位是流明(lm)。
光
通量表示单位时间内,光源向四面八方辐射出的光的总量。
光源的亮
度越高,光通量就越大。
4. 光的方向性:不同的光源具有不同的方向性,如点光源、面光源等。
点光源是在一个点上发光,发光方向性强,而面光源则在一个区域上
均匀发光,方向性较弱。
在照明设计中,根据需要选择合适的光源方
向性。
5. 照明设计:照明设计是将光源布置在空间中,以达到适宜的照明效
果的过程。
在进行照明设计时,需要考虑空间的用途、氛围要求、光
的色彩、亮度以及光的分布等因素,以创造出舒适、高效的照明环境。
这些基础知识点是理解光源与照明的重要前提,只有掌握了这些知识,才能更好地进行相关的照明设计工作。
在实际应用中,还需要结合具
体的需求和技术要求进行深入研究和实践。
照明基础知识二——光源种类与特征光源是指能够发出可见光的物体或者器件。
在照明行业中,光源种类的选择对于实现不同灯光效果和满足不同照明需求有着重要的作用。
下面将介绍几种常见的光源种类及其特征。
1.灯丝光源:灯丝光源是最早使用的光源之一,也是最常见的光源之一、灯丝光源的基本原理是通过通电使灯丝发热,进而产生可见光。
灯丝光源的特点是亮度较低,发热较多,寿命较短,同时也有比较高的能量浪费,从而导致较低的能效。
常见的灯丝光源有白炽灯和卤素灯。
2.气体放电光源:气体放电光源是利用气体放电产生光的光源。
常见的气体放电光源有荧光灯和气体放电灯。
荧光灯的特点是亮度较高,能效较好,寿命较长,但是启动时间较长。
气体放电灯则能够更快速地启动,并且亮度也较高,但是寿命相对较短。
3.半导体光源:半导体光源是现代照明中发展得较快的一种光源。
半导体光源利用半导体材料发光的原理来产生光。
常见的半导体光源有LED 和氮化镓发光二极管。
LED的特点是亮度较高,能效较好,寿命非常长,同时也具有调光和色温调节等技术优势。
4.光纤光源:光纤光源是通过光纤传输光线,将光线发送到需要照明的地方。
光纤光源的特点是能够将光线送达比较远的地方,同时也能够实现一些特殊的照明效果,例如光线的弯曲和聚焦。
除了以上介绍的常见光源外,还有一些其他的光源种类。
例如,钠灯是一种高压放电灯,亮度非常高,适用于需要远距离照明的场景,如大型体育场馆和高速公路;金卤灯是一种高强度气体放电光源,被广泛用于舞台和摄影照明中;激光光源则利用激光器产生的激光光束进行照明,具有高亮度、高单色性和高方向性等特点,常用于特殊的照明需求,如演出、展览和舞台照明等。
不同的光源种类具有各自的特点和适用场景。
在选择光源时,需要考虑到照明的要求、用途、环境等因素,并选择最合适的光源来实现预期的照明效果。
此外,随着科技的发展,新型的光源种类还在不断涌现,未来的照明技术将更加多样化和创新化。
光源与照明基础知识一:光源的特性参量1光源的辐射特性光是一种电磁波,它的波长区间从几个nm(1nm=10-9m)到1mm左右。
人眼能看见的只是其中一部分,称为可见光。
光除具有波动性之外,还具有粒子性。
2照明光源的光学特性照明光源的光学特性必须用基于人眼视觉的光量参数描述。
1.2.1光强度、光通量、光照度和光亮度A:光通量光源在单位时间内所发出的光量称为光源的光通量,单位Lm(流明)。
B:光强度光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量定义为光源在该方向的光强度,光强的单位是cd(坎德拉、烛光)C:光出(射)度和光照度光源的光出(射)度就是光源上每单位面积向半个空间发出的光通量,光出度在数值上等于通过单位面积所传送的光通量。
表示表面被照明程度的量称为光照度,它是每单位面积上受到的光通量数。
光出度和光照度的基本单位都是Lm/m2D:光亮度光源在给定方向上的光亮度也就是它在该方向的单位投影面上光强度,光亮度的基本单位是nt(尼特)。
1.2.2光源的色温和显色性作为照明光源,除了要求发光效率高之外,还要求它发出的光具有良好的颜色。
光源的颜色有两方面的意思:色表和显色性。
人眼直接观察光源时所看到的颜色,称为光源的色表。
显色性是指光源的光照射到物体上所产生的客观效果。
如果各色物体受照的效果和标准光源(黑体或重组日光)照射时一样,则认为该光源的显色性好(显色指数高);反之,如果物体在受照后颜色失真,则该光源显色性就差(显色指数低)。
4光源的电气特性和寿命1.4.1光源的电气特性在测量光源的光学特性的同时常常要求测量光源的电气特性。
对白炽灯来说,其电参数为流经灯管的电流、灯管上的电压降及灯消耗的功率。
对气体放电灯,情况比白炽灯复杂。
对工作于交流的气体放电灯,电功率等于VIcosØ,cosØ称为灯的功率因数。
在进行测量之前,灯必须经过100h的老炼,以使其特性稳定。
在测量过程中,灯的参数受到众多因素的影响,所以有必要对诸如环境温度、通风条件、点燃位置、电源频率以及灯的接线方式等实验条件加以控制。
1.4.2灯和寿命灯的寿命是评价灯的性能的一个重要指标。
灯的寿命有全寿命和有效寿命之分。
灯从点燃到不能工作的时间称为灯的全寿命。
有效寿命则是根据灯的发光性能来定义的。
当灯所发出的光下降到其初始值的80%(或70%)时,它所已经点燃的时间被定义为它的有效寿命。
二:白炽灯现在广泛使用的钨丝灯就是利用热辐射现象做成的光源,黑体辐射也属于热辐射的范畴。
1黑体辐射的基本规律所谓黑体,就是指这样一种物体,它能够在任何温度下将辐射到它表面上的任何波长的能量全部吸收。
任何辐射体的光谱辐射出其不意度都比黑体的小。
理想的黑体是没有的,但是可造出与其性质极相似的物体。
2白炽灯的材料与结构它由灯丝、支架、引线、泡壳和灯头几部分组成。
现在大部分白炽灯泡内都充氩、氮或氩——氮混合气体,只有少数小功率灯泡是真空的。
白炽灯是根据热辐射原理制成的,通常它是靠电能将灯丝加热至白炽而发光。
用作灯丝的材料应满足以下几方面的要求:A)熔点高。
B)蒸发率小。
C)可见辐射选择性好。
D)有合适的电阻率。
E)加工容易。
F)机械强度好,使用时耐振动和冲击。
钨有正的电阻特性,在工作温度时的电阻远大于冷态(20c0)时的电阻。
一般白炽灯灯丝的热电阻是冷电阻的12~16倍,所以在灯启动时有较大的电流通过。
泡壳也是白炽灯的重要组成部分。
泡壳通常采用钠钙玻璃,大功率灯用耐热性能好的硼硅酸盐玻璃。
对于泡壳可作多种特殊处理以满足照明要求。
在白炽灯中,采用杜镁丝与铅玻璃芯柱实现匹配封接。
外导线以铜或镀铜铁为主。
为防止灯丝烧断时产生电弧,在外导丝上串接镍系合金保险丝。
灯头是白炽灯的电连接和机械连接部分,按形式和用途主要可分为螺口式灯头、插口式灯头、聚焦灯头以及各种特种灯头。
在普通白炽灯中充氩氮混合气体,氮的主要作用是防止灯泡产生放电。
混合气的比例根据工作电压、灯丝温度和导入线之间的距离而定。
对220V的灯,Ar的百分比为84~88%,N2的百分比为16~12%;对100V的灯,Ar的比例可上升到88~95%,N2的比例下降到12~5%。
充气压为80~87Kpa。
消气剂也是白炽灯的一种重要材料。
它能吸收灯中的大量氧气、水汽等杂质气体。
白炽灯中最常用的消气剂是红磷,五氮化三磷也是一种非常有效的消气剂。
在大功率白炽灯中也有用锆粉和锆铝16合金作为热消气剂的。
2.3白炽灯的充气问题通过大量的实验工作,发现在灯泡中充入氩、氮等气体,可以有效地抑制钨的蒸发,从而可以使灯丝的提高到2700~3000K。
但由于所充气体的热传导和热对流造成的附加热损失,即所谓气体损失,灯的光效比同样温度的真空泡低。
充气能抑制钨的蒸发,所充气压越高,效果越好。
因所充气体的热导作用,灯损失功率Pc,当气压增加时,这部分功率损失也增加。
这一作用与充气的前一效果是相反的。
所充惰性气体的分子量越大,抑制钨蒸发的效果越好,气体的热导损失也越小。
充气灯中应采用螺旋形灯丝,因为缩短灯丝长度对延长寿命和减少热导损失都是有益的。
三:卤钨灯在充气白炽灯中钨仍然是要蒸发的,只不过速度减慢而已。
钨的蒸发即然是不可避免的,那么是否可以采取措施让蒸发出来的钨形成易于挥发的化合物,而这些化合物在灯泡附近分解,让钨重新回到灯丝上去。
如果这样的话,钨丝的工作温度和光效就可大大提高,而泡壳在点燃过程中并不发黑。
氟、氯、溴、碘各种卤素都能够产生钨的再生循环,它们之间的主要区别是发生循环反应所需的温度以及与灯泡内其它物质发生作用的程度有所不同。
在适当的温度条件下,从灯丝蒸发出来的钨在泡壁区域内与卤素反应形成挥发性的卤钨化合物。
当卤钨化合物扩散到温度较热的灯丝周围区域时又分解成卤素和钨,释放出来的钨部分回到灯丝上,而卤素再继续扩散到温度较低的区域与钨化合,这一过程称为卤钨循环或再生循环。
卤钨灯的管壁温度不应高于所使用的卤素的反转温度。
在接近灯丝的高温区域,卤钨化合物分解,释放出来的钨在灯丝周围形成原子云,部分钨沉积到灯丝上。
不幸的是,在大多数情况下这些钨并不是回到它们原先蒸发出来的地方,即“热点”处;而是沉积在靠近支架和尾部等处灯丝的较冷部位。
但大家知道,在白炽灯中灯丝烧断的一个主要原因是热点发展的结果。
经验指出,灯丝的蒸发总是不均匀的。
由于某种原因,例如化学成分的不均匀,钨丝某一部分的电阻率比其他部分高,这导致钨丝的这一小部分温度高于其他部分,形成热点。
而钨丝的蒸发速度随温度指数上升,热点的直径就比灯丝其他部分减小得快。
这样,热点温度更快上升,直至熔点,钨丝便烧断。
从这一过程来看,要延长灯丝寿命,必须使钨通过循环回到热点上;而这一点碘、溴、氯的再生循环是不能做到的,所以这三种卤素的循环并不直接延长灯丝的寿命。
只有氟钨循环是例外。
钨的氟化物稳定性很高,它的分解温度比其他钨的卤化物都高,到3400K时它才开始明显地分解。
这就是说,钨的氟化物只在灯丝的热点处分解,分解出来的钨当然就回到热点上。
这样,氟钨循环就抑制了热点的发展,延长了灯丝的寿命。
有人做过这样的实验:故意用一根粗细不匀的钨丝做灯,在灯中采用氟循环剂,发现点燃一段时间后,钨丝变得均匀了。
由此可见,从消除热点的角度来看,氟钨循环可以使白炽灯丝有无限长的寿命。
为了使管壁处生成的卤化钨处于气态,管壁温度要比普通白炽灯高得多。
相应地,卤钨灯的泡壳尺寸就更小得多。
例如,500W卤钨灯的体积只是通常的白炽灯的1%。
这时,普通玻璃承受不了,必须使用耐高温的石英玻璃或硬玻璃。
由于泡壳尺寸小,强度高,灯内允许的气压就高,加之工作温度高,故灯内工作气压要比普通充气灯泡高很多。
既然在卤钨灯中钨的蒸发受到更有力的抑制,同时卤钨循环消除了泡壳的发黑,灯丝的工作温度和光效就可大为提高,而灯的寿命并不缩短。
当然,如果灯丝的工作温度不变,灯的寿命就会大为延长。
卤钨灯有消除泡壳发黑和提高光效(或延长寿命)的长处,但也有不足的一面。
卤钨灯灯丝的丝脚或灯丝的支架的温度比灯丝中央部分低。
在这些比较冷的区域反应可能朝着生成卤钨化合物的方向进行。
这样,这些丝脚、支架就会被腐蚀、损坏。
从反应的平衡图可以看出,卤钨化合物的稳定性按碘→溴→氯的次序增加(Kp增大),这说明在灯内比较冷的区域,溴对丝脚、支架的腐蚀比碘严重,而氯的化学腐蚀比前面两种卤素更厉害。
碘是最早采用的卤钨循环剂,以后又陆续采用溴、溴化氢和卤素的碳氢化合物等作为循环剂,对氟化物类的循环剂也已作过很多研究。
四、气体放电灯的基本原理现在大量使用的光源除了前面所述的热辐射光源外,还有另一类光源——气体放电灯。
所谓气体放电就是指电流通过气体媒质时所发生的物理过程。
利用气体放电发光的原理制成的灯,便是从本章起所要讨论的气体放电灯.在大部分灯内发光的基本过程是三级式的:自由电子被外电场加速;当运动的电子与气体原子碰撞时,电子的动能就转交给原子使其激发;当受激原子返回基态时,所吸收的能量以辐射发光的形式释放出来。
自由电子不断被外电场加速,上述三级式的过程也就不断地在灯中进行。
4、1气体放电的基础知识4、1、1气体放电的形成和分类在图4.2中如果通过改变电源电压V0来测量在不同的放电电流时的灯管电压V,就得到如图4.1.9所示的关系曲线,此一曲线称为气体放电的全伏—安特性曲线。
GVz C DBE F HA10-9 10-6 10-3 1气体放电的的全伏-安特性曲线气体放电的全伏—安特性曲线的各段情况是这样的:由于外致电离,在灯管中存在带电粒子。
在电场的作用下,这些带粒子向电极运动,形成电流。
随着电场的增强,带电粒子的速度增加,复合减少,使电流增大,这就是OA段。
当电场再增强时,所有外致电离产生的带电粒子全部到达电极,这时电流就饱和了,形成了AB段。
如果电压V0再继续升高,则电场将使初始的带电粒子的速度增加到很大,它们与中性原子碰撞时能使之电离;而中性原子电离产生的电子又被电场加速后和另外一些中性原子作电离碰撞,形成更多的电子。
这样一种繁衍过程使电子数雪崩式地增加。
因此,往往称BC段为繁流放电或雪崩放电。
在C点,通过灯管的电流突然增加至D点,管压降随即迅速降低,同时在灯管中产生了可见的光辉。
C点称为气体放电的破裂点或着火点,相应的电压Vz称为灯管的着火电压。
4、1、2辉光放电阴极溅射是辉光放电阴极上的一个特有的过程。
辉光放电时,阴极受到正离子等的激烈轰击,使金属粒子从阴极表面飞溅出来,沉积到阴极附近的零件和管壁上,这种现象称为阴极溅射。
关于阴极溅射,观察到下列规律性:(1)、在低气压下,从阴极表面剥落下来的颗粒以直线方式向四面八方飞散。
(2)、当其他条件相同时,气压越高,阴极溅射就越少。
(3)、轰击阴极的离子质量越小,阴极溅射就越少。