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光源有哪些種類?光源可以分為自然光和人造光兩大類型,不同類型的光源根據(jù)其發(fā)光原理的不同又可以分為不同的種類,例如熱輻射光源、氣體放電光源和固體發(fā)光光源等。那么,不同類型的光源有什么特征呢?本文為大家做了介紹,對光源知識感興趣的朋友可以了解一下!
在漫長的歷史進(jìn)程中,人類對自然界存在的光源進(jìn)行利用,光源整體而言分為三種:熱輻射、氣體放電和固體發(fā)光。通俗化理解,火光就是熱輻射光源,閃電就是氣體放電光源,而螢火蟲、海底生物等就是固體發(fā)光光源。人工照明歷史的發(fā)展,受到自然界的啟發(fā),經(jīng)過一百多年的發(fā)展,總體看來,經(jīng)歷白熾燈、熒光燈、高強(qiáng)氣體放電燈以及發(fā)光進(jìn)而激光LED四個(gè)階段。
熱輻射光源是指當(dāng)電流通過并加熱安裝在填充氣體泡殼內(nèi)的燈絲時(shí)所發(fā)出的光。其發(fā)光光譜類似于黑體輻射的一類光源,白熾燈、玻璃反射燈與鹵素?zé)舳紝儆跓彷椛涔庠础?/p>
白熾燈的結(jié)構(gòu)主要是由玻璃泡殼、燈絲、燈頭和內(nèi)充氣體組成。燈泡殼可以是透明的,也可以是磨砂的,還可以是反射涂層。白熾燈的優(yōu)點(diǎn)是維護(hù)、更換、安裝工作簡單容易,初期投資少;缺點(diǎn)是光效差,平均使用壽命短,遇到高大空間時(shí),不易提高被照物體的亮度。
玻璃反射燈使用壓制玻璃一體成形,屬于高光強(qiáng)的光源。由于增加了光學(xué)反射器,這類光源具有明亮的光速和精確的角度,特別適合小空間和重點(diǎn)物體照明用。經(jīng)濟(jì)型PAR燈的使用壽命為2000小時(shí),比白熾燈使用壽命長。
鹵素?zé)羰窃诎谉霟魞?nèi)填充鹵化物,燈泡殼適用石英玻璃的光源。鹵素?zé)舯劝谉霟舻墓庑Ц摺勖L以及色溫高,并且不會像白熾燈產(chǎn)生發(fā)黑的現(xiàn)象,因此,鹵素?zé)魪V泛用于商業(yè)展示、娛樂場所、建筑物外光照、廣告和停車場等照明設(shè)計(jì)中。
氣體放電光源的產(chǎn)生原理類似于我們熟悉的自然現(xiàn)象——閃電,電流通過封閉在管內(nèi)的氣體或金屬蒸氣等離子時(shí)發(fā)光。根據(jù)填充材料的壓力不同,其可分為低壓氣體放電燈和高壓氣體放電燈。
例如熒光燈,屬于低壓汞蒸氣放電燈,在玻璃管內(nèi)壁涂有熒光材料,將放電過程中的外線輻射轉(zhuǎn)化為可見光。節(jié)能燈實(shí)際上是縮短后的熒光燈,具有光效高、節(jié)能、體積小、壽命長以及使用方便等優(yōu)點(diǎn),因此被廣泛使用。還有一種低壓氣體放電燈叫低壓氛燈,是由帶有鈉的u形放電燈中的惰性氣體和氖蒸氣放電產(chǎn)生589nm的黃色譜線,是一種單色光源,顯色指數(shù)不存在。由于放電管工作時(shí)溫度很高,所以被封入真空帶紅外反射膜透明的外套管中。
再如高壓鈉燈屬于高壓氣體放電燈,比起低壓鈉燈,高壓鈉燈工作時(shí)所需的溫度和壓力更高,雖然顯色性比低壓鈉燈略好,還需進(jìn)一步改善。總體而言,鑒于高壓鈉燈的高光效和長壽命優(yōu)勢,它成為道路照明、景觀照明、建筑物外觀照明、大型場館照明和一些對顯色要求不高的環(huán)境的首選光源。
固體放電光源是指某種固體材料與電場相互作用而發(fā)光的現(xiàn)象。高效、節(jié)能、長壽命的新型光源一直是照明專家研究的目標(biāo),特別是當(dāng)下對綠色照明光源的研發(fā)。
例如無極感應(yīng)燈,一種在氣體放電時(shí)通過電磁感應(yīng)而產(chǎn)生的光,目前較多應(yīng)用于維護(hù)費(fèi)用高、人難以到達(dá)的地方,如高層建筑屋頂、塔等。
微波硫燈,適用2450MHz微波來激發(fā)石英泡殼內(nèi)的發(fā)光物質(zhì)硫,從而產(chǎn)生連續(xù)可見光。這也是一種節(jié)能、光色好、污染小以及壽命長的綠色照明產(chǎn)品。
此外,還有一種新光源——發(fā)光二極管LED。它是在半導(dǎo)體p-n結(jié)構(gòu)或類似的結(jié)構(gòu)中,通以正向電流,以高效率發(fā)出可見光或紅外輻射的設(shè)備。LED使用壽命長達(dá)10萬小時(shí),理論上如果每天工作8小時(shí),可以有35年免維護(hù);低壓運(yùn)行時(shí),幾乎可達(dá)到全光輸出,調(diào)光時(shí)到零輸出,可以組合出各種光色,同時(shí)還具備點(diǎn)光源特性、無紅外線和紫外線輻射、熱量低等明顯優(yōu)勢,對于照明設(shè)計(jì)而言,高亮度LED的研發(fā)和應(yīng)用,給照明設(shè)計(jì)帶來無限的創(chuàng)造力。目前,LED燈的使用成本高于其他類型,因此未得到普遍使用。