beat365中国在线体育照明基础知识二——光源种类与特征

　　beat365中国在线体育照明基础知识二——光源种类与特征内容提要一、光源概述二、热能辐射光源三、气体放电灯四、其他光源自然界存在的发光方式大致分为三类：热辐射，气体放电和固体发光人工照明使用的光源受此启发，经过100多年的演进和发展，经历了白炽灯，荧光灯，高强气体放电灯HID（HightIintensityDischarge）和发光二级管LED四个阶段，对光源的了解将有助于根据环境的特性选择适合的光源，利用它们的特性和长处，充分发挥特定光源的优势人类对电光源的研究始于18世纪末。19世纪初，英国的H.戴维发明碳弧灯。1879年，美国的T.A.生发明了具有实用价值的碳丝白炽灯，使人类从漫长的火光照明进入电气照明时代。1907年采用拉制的钨丝作为白炽体。1912年，美国的I.朗缪尔等人对充气白炽灯进行研究，提高了白炽灯的发光效率并延长了寿命，扩大了白炽灯应用范围。20世纪30年代初，低压钠灯研制成功。1938年，欧洲和美国研制出荧光灯，发光效率和寿命均为白炽灯的3倍以上，这是电光源技术的一大突破。40年代高压汞灯进入实用阶段。50年代末beat365中国在线体育，体积和光衰极小的卤钨灯问世，改变了热辐射光源技术进展滞缓的状态，是电光源技术的又一重大突破。60年发了金属卤化物灯和高压钠灯，其发光效率远高于高压汞灯。80年代出现了细管径紧凑型节能荧光灯、小功率高压钠灯和小功率金属卤化物灯，使电光源进入了小型化、节能化和电子化的新时期。发展简史结构和性能不同类型的电光源有不同的结构，但一般都具有以下几部分的零部件：作为发光体的灯丝、电极、荧光粉；作为发光体外壳的玻璃、半透明陶瓷管、石英管；作为引线的导丝、芯柱、灯头；消气剂、各类涂层、绝缘件及粘结剂等。内容提要一、光源概述二、热能辐射光源三、气体放电灯四、其他光源一．热辐射光源热辐射光源是指当电流通过并加热安装在填充气体泡壳内的灯丝，其发光光谱类似于黑体辐射的一类光源，自生发明第一只电灯近两个世纪以来，发展至今出现了许多其他的现代光源，但是在照明的应用上，白炽类的使用仍占有相当大的比例，与其分光源比较，白炽灯主要是安装和更换费用低，使用便利，在某种程度上还具有一定的装饰性，如节日的城市，建筑物或一些临时构筑物常常使用白炽灯，装饰建筑或组成灯光长廊表演，丰富的图案变化，加之音乐的烘托，给人们强烈的视觉感受。普通白炽灯（Incandescentlamp）白炽灯是利用电流的热效应制成的。将灯丝通电加热到白炽状态而发光的电光源，俗称电灯泡。当电流通过灯丝时，温度500度左右发红光，随后温度增加由红色转变为橙，最后发出白光。灯丝热到白炽状态（物体温度达到1700以上就发白光，这种状态叫白炽状态），就发出很亮的光，可以供我们照白炽电灯的灯丝是用熔点高的钨做成的，发光时温度在2000以上。为了防止钨在高温下氧化，小功率的灯泡都抽成线瓦特以上的灯泡充入氮、氩等气体。充气灯泡里的气体可以阻碍钨丝在高温下的升华，灯丝温度可以提高到2400～2700，灯丝的温度越高，消耗的电能中转化为光能的越多。为提高白炽灯的发光效率，目前白炽灯的灯丝大都做成双螺旋型并充有氩氮混合气，大功率的白炽灯还充有氪气、氙气等惰性气体，以进一步提高白炽灯的发光效率或延长白炽灯的寿命。白炽灯特点：（1）常用的白炽灯泡有螺丝口和卡口两种。（2）白炽灯的结构主要是由玻璃泡壳，灯丝，灯光和内充气体组成。（3）泡壳可以是透明的，也可以是磨砂的，当然也可以是反射涂层，白炽灯的泡壳外形多为梨形和蘑菇形，除此之外还有球形和椒形。（4）这类光源在规格可根据寿命，光输出，电压和功率来确定，根据需要装饰的环境，白炽灯还可制成各种装饰用灯，如彩色灯。（5）为了大家便于识别，光源用特别的方法进行标示，例如，A-Lamp就表示普通的白炽灯，A后面的数字通常与泡壳的大小有关，其最大直径为A后面的数字除以8，单位为英寸（1英寸=2.45厘米），如A19的白炽灯，其最大直径就是19/8英寸。（6）白炽灯的优点是维护，更换，安装工作简单容易，无需辅助电器配件，初期投资较少。缺点是光效较差，平均寿命较短，遇到较高空间时，提高被照物的照度较困难。（7）光效低，白炽灯的光效一般在20lm/W以下，只有10%--50%的电能转换成光能，其余都作为热散发掉（8）白炽灯色温偏暖，大约在2500--3000K，平均寿命一般为750--2000h，但由于白炽灯的全光谱特性，其显色指数可达100。（9）适应于频繁开关，点灭对性能及寿命影响小。（10）磨砂玻璃壳光通量降低3%；内壁涂白玻璃壳降低15%乳白玻璃壳降低25%不同功率的白炽灯具有不同的光通量,但色温和安装位置不会影响白炽灯的光通.其他光源则不同,如荧光灯,根据泡壳的外形,光通分布可分为方向性和非方向性两种。光源类型功率（W）光输出（lm）光效(lm/w)A-Lamps100175017.575122016.36089014.8白炽灯功率、光输出和光效2.反射型白炽灯(PAR灯)采用先进的聚光技术，使用压制玻璃一体成型，属高光强的光源。按照加工工艺可分为压制玻壳型和吹经过设计的光学反射器，进行有效反射具有二次反射功能，明亮的光束和精确的角度使得该光源特别适合于空间有限的地方，聚光源带有斑点状的反射罩，可以产生(120度而均匀的光束，泛光光源带有棱镜无件的前反射罩，可以产生(30)度光束，经济型PAR灯光源寿命脉长达2000h，特殊的外形使得安装和拆卸都很容易。型号为60PAR38玻璃反射灯，即表示光源为60W，铸铝反射器的最大直径为38/8英寸。3.卤素灯(Halogenlamp)--卤钨灯卤素灯是在白炽灯内填充卤化物——碘钨灯；溴钨灯。卤素灯的玻壳必须使用耐高温和机械强度高的石英玻璃，卤素灯又常称石英灯。其中反射形卤素灯因带有反射杯，又常称杯灯。一般碘钨灯要求水平安装，其偏差不超过5度。溴钨灯光效比碘钨灯高4%～5%，色温也有所提高。卤素灯的优势是投入成本较低，其寿命、光效和色温比普通白炽灯高。（1）泡壳使用石英玻璃的光源，光效可达到10～30lm/W。（2）色温为暖色调2900--3200K，显色性为100，平均寿命为2000--5000h，亮度可以调节，配变压器一起使用，可转换为低压系统，安全便捷。（3）寿命较长，最高可达2000h，平均寿命1500h，是白炽灯的1.5倍。3.卤素灯(Halogenlamp)--卤钨灯卤素灯是在白炽灯内填充卤化物——碘钨灯；溴钨灯。一般碘钨灯为使灯管温度分布均匀和防止出现低温区，要求水平安装，其偏差不超过5度。溴钨光效比碘钨灯高4%～5%，色温也有所提高。卤素灯的优势是投入成本较低，其寿命、光效和色温比普通白炽灯高。（1）泡壳使用石英玻璃的光源，光效可达到10～30lm/W。（2）色温为暖色调2900--3200K，显色性为100，平均寿命为2000--5000h，亮度可以调节，配变压器一起使用，可 转换为低压系统，安全便捷。 （3）寿命较长，最高可达2000h，平均 寿命1500h，是白炽灯的1.5倍。 （4）卤素灯克服了白炽灯黑化，光 效低及寿命短的缺点，广泛用于商 业展示，娱乐，建筑物外观照明， 广告和停车场所。 （5）根据引出线的结构，卤素灯有 单端和双端两种形式，单端灯大多 用于室内照明领域，如商场，酒店， 旅馆，家居等的重点和装饰照明， 用于室内外的泛光照明是线状卤素 灯，如体育场泛光照明。 （6）灯管在使用前应用酒精擦去手 印和油污等不洁物，否则会影响发 光效率。 （7）卤素灯工作温度高，灯丝耐震 性差，不适用于易燃、易爆、灰尘 较多以及振动的场所使用。 内容提要 一、光源概述 二、热能辐射光源 三、气体放电灯 四、其他光源 二．气体放电灯 电流流经气体或金属蒸气，使之产生气体放电 而发光的光源。气体放电有弧光放电和辉光放 电两种，放电电压有低气压、高气压和超高气 弧光放电光源包括：荧光灯、低压钠灯等低气压气体放电灯，高压汞灯、高压钠灯、金属卤 化物灯等高强度气体放电灯，超高压汞灯等超 高压气体放电灯，以及碳弧灯、氙灯、某些光 谱光源等放电气压跨度较大的气体放电灯。 辉光放电光源包括利用负辉区辉光放电的辉光 指示光源和利用正柱区辉光放电的霓虹灯，二 者均为低气压放电灯；此外还包括某些光谱光 气体放电灯低压放电灯 高压放电灯 荧光灯 低压钠灯 金属卤化物灯 高压汞灯 高压钠灯 1、荧光灯 荧光灯是一种预热式低压汞蒸 气放电灯。灯管内充有低压惰 性气体氩及少量水银，管内壁 涂有荧光粉，两端装有电极钨 丝。当电源接通后灯管启动器 开始工作beat365中国在线体育，电流将钨丝预热， 使电极产生电子，同时两端电 极之间产生高的电压脉冲，使 电子发射出去，电子在管中撞 击汞蒸气中的汞原子，发出紫 外线光，紫外线辐射到灯壁上 的荧光粉，通过荧光粉则把这 种辐射转变成可见光。 （1）寿命长。可达3000h以上，平均寿命是 白炽灯的2倍。 （2）点燃迟。通电后需要3～5s才能发光 （3）造价高。一次性投资和维护费用比白 （4）不宜频繁开关。开关次数影响起寿命。（5）受环境影响大。低于15度时，启动困 难，低于-5度时不能启动，适合环境温度为 18～25度。 （6）发光效率高。每瓦在25～67lm左右， 是白炽灯的3倍。 （7）光线柔和。灯管发光面积大，亮度高， 眩光小。 （8）光谱成分好。可由不同的荧光粉调和 成各种不同的颜色，以适应不同场合需要。 荧光灯特点 （1）直管形荧光灯。这种荧光灯属双端荧光灯。常见标称功率有4W，6W， 8W，12W，15W，20W，30W，36W，40W，65W，80W，85W和125W。管径用T5， T8，T10，T12。灯头用G5，G13。目前较多采用T5和T8。T5显色指数＞30， 显色性好，对色彩丰富的物品及环境有比较理想的照明效果，光衰小，寿 命长，平均寿命达10000小时。适用于服装、百货、超级市场、食品、水果、 图片、展示窗等色彩绚丽的场合使用。T8色光、亮度、节能、寿命都较佳， 适合宾馆、办公室、商店、医院、图书馆及家庭等色彩朴素但要求亮度高 的场合使用。为了方便安装、降低成本和安全起见，许多直管形荧光灯的 镇流器都安装在支架内，构成自镇流型荧光灯。 （2）彩色直管型荧光灯。常见标称功率有20W，30W，40W。管径用T4，T5， T8。灯头用G5、G13。彩色荧光灯的光通量较低，适用于商店橱窗、广告或 类似场所的装饰和色彩显示。 （3）环形荧光灯。除形状外，环形荧光灯与直管形荧光灯没有多大差别。 常见标称功率有22W，32W，40W。灯头用G10。主要提供给吸顶灯、吊灯等 作配套光源，供家庭、商场等照明用beat365中国在线体育。 （4）单端紧凑型节能荧光灯。这种荧光灯的灯管、镇流器和灯头紧密地联 成一体（镇流器放在灯头内），除了破坏性打击无法把它们拆卸，故被称 为“紧凑型”荧光灯。由于无须外加镇流器，驱动电路也在镇流器内，故 这种荧光灯也是自镇流荧光灯和内启动荧光灯。整个灯通过E27等灯头直接 与供电网连接，可方便地直接取代白炽灯。 常见荧光灯 1、高压汞灯 高压放电灯的构造与荧光灯有所不同的是，放电管被封在 一个外玻壳或外玻管中，外玻壳的作用之一是避免大气对 放电管的影响。 高压汞灯又叫高压水银灯，它的光谱能量分布和发光效率 主要由汞蒸气决定。汞蒸气压力低时，发射短波紫外线强， 可见光弱，压力增高，可见光变强，光效随之提高。 高压放电灯常见灯型 按照汞蒸气压力不同，汞灯分为三种类型： 1、低压汞灯 汞蒸气压力＜0.0001MPa大气压 2、高压汞灯 汞蒸气压力=0.1MPa大气压 3、超高压汞灯 10MPa大气压＜汞蒸气压力＜ 20MPa大气 汞蒸气压力＞20MPa大气压按照结构不同，高压汞灯分为外镇流和自 镇流两种。 （1）必须串接镇流器。 （2）用于220V电流网时使用电感镇流，低于则 使用高漏磁电抗变压器式镇流器。 （3）从通电到放电管完全稳定大约需要4～ 8min。 （4）熄灭后不能马上启动，需5～10min后再启 动。不宜频繁开关或用于电压波动大的场所。 （5）光色为蓝绿色，与日光的差别大，显色性 差，需在内壁上涂敷荧光粉改善。 （6）寿命长，有效寿命达5000h左右。 （7）价格低，能源消耗上不如高压钠灯。 高压汞灯特点