光辐射测量-第二章照明光源复旦教材

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1、第二章照明光源2.1光的产生热辐射连续光谱选择性辐射线光谱范例:白炽灯范例:气体放电灯光的产生热辐射物体加热时将发射电磁波连续光谱温度越高，波长越短光的产生选择性辐射当电子通过气体时，气体将产生电磁辐射电磁辐射成分有可见光，紫外等等。线光谱线光谱成分与气体种类和压强相关汞蒸气放电氖气放电光的产生光致发光荧光发光某些固体受到高速电子或辐射冲击时将产生可见光辐射磷光现象激发辐射消失以后辉光仍然存在的现象主要光源(人造)固体热辐射白炽灯气体选择性辐射+发光气体放电灯灯的种类汞灯金卤灯钠灯白炽灯标准型反射型PAR卤素灯LV型卤素灯MV型卤素灯低压

2、汞灯TLPLSL感应灯QL高压汞灯HPL-NHPLComfortML(blendedlight)金卤灯HPIMHDMHNCDM(Mastercolour)MHN/W高压钠灯SON(Plus)SON-HSonComfortSON-TDecoSDW-T(WhiteSON)低压钠灯SOXSOX-E紧凑型H.I.D.白炽灯气体放电灯2.2白炽灯玻壳清光型,钠钙玻璃也有磨沙型，乳白型，彩泡型，镜面反射型起保护钨丝作用填充气体减少钨的蒸发率惰性气体(Ar,N2)灯丝钨丝,发光体灯座引线GLS灯泡壳形状特殊吹制的泡壳碗状反射罩压制玻璃内置铝反射罩可选择光

3、束角度在灯寿命期间，光输出维持特性较好反射型灯泡1、PAR灯有聚光型和泛光型两类，光束角为5度－60度2、PAR灯前透镜也可以是彩色的，常用的有红、黄、绿、琥珀3、PAR灯集光性强，利用率高反射型灯泡白炽灯(PAR/GLS)安装，工作较为容易简单无需辅助电气元件初期投入较少显色性较好Ra=100产生暖色调光环境Tc=2800K存在不够明亮的可能灯的光效较差:流明/瓦平均寿命较短(1000hrs)产生大量的热灯寿命易受电压波动影响节能白炽灯白炽灯的改进：1如图2所示将传统的白炽灯丝从横向双螺旋(CC-6)改为纵向双螺旋(CC—8，减少由灯头遮

4、挡的灯向外辐射的光。同时减小导丝的直径。省去了省去了传统灯丝防下垂用支架，减少了灯丝的热传导损失．该类灯可节电5％－10％。节能白炽灯2将双螺旋灯丝的线径、长度和螺据距按最佳化设计。玻壳采用扩散性好．透光性好的二氧化硅膜的涂敷技术，二氧化硅的粒度最佳化．在光量相寿命相同的情况下可节电5％－10％。3填充气体由氩气改用氪气。可使灯壳体积缩小，重量减轻50％，光效提高10％，寿命达2000小时，且灯具可小型化。节省；材料和资源．该灯在日本已大批量生产和应用。白炽灯的工作特性1、发光效率2、色表和显色性3、调光4、电源电压变化的影响卤钨灯光产生原

5、理与白炽灯一致填充气体：添加卤素(溴化物形式)耐高温的石英玻璃减少灯丝的蒸发率，增加灯的寿命无泡壳黑化现象，光衰减少卤钨灯种类双端灯单端灯双层密封反射罩：压制玻璃低压卤钨灯反射罩分色滤光器->吸收红外辐射冷光束光源光束角度精确盒式灯头通常加一前置玻璃以保护反射罩和减少紫外辐射卤钨灯特性与应用特性暖色调,Tc2800K-3000K高显色指数,Ra=100寿命增加到2000-4000hrs应用:双端灯:泛光照明等室外照明低压灯:室内应用领域，象商店，旅馆，家庭等。这些地方主要考虑较高的显色性和暖色调。节能型卤钨灯涂有红外反射膜的新型卤钨灯1、现

6、已采用TiO2/SiO2膜系替代原来的ZnS/MgF22、用双面膜代替单面膜结论：节电10%以上节能型卤钨灯采用红外反射膜可以将光效提高15％－20％2.3气体放电灯气体放电:特性气体放电:电流通过两固体阴极间的气体.电流载体是填充气体中的带电粒子弧光放电种类低压弧光放电:放电电流高工作电压低.放电通道长高压弧光放电：增加气体压强气体温度高管压降大电弧长度短气体放电灯:放电特性负阻特性(雪崩效应)限流装置-补偿负阻特性启动装置-克服启动时气体较冷条件下的高电阻灯的寿命技术寿命:灯点燃到不能工作的时间。平均寿命:在测试当中，50%的灯不能工作

7、时所点燃的时间。经济寿命:当综合光输出下降到某一百分比时所点燃的时间(室外70%,室内80%是可接受的数据)灯的寿命灯寿命:下图为TL84系列荧光灯的平均寿命和经济寿命的相对关系低压汞蒸气放电灯-荧光灯荧光灯和低压汞蒸气放电工作原理fluorescentpowdermercuryatomelectronselectrode紫外辐射可见光荧光粉汞原子电子电极荧光灯的工作特性结论：T836W可见辐射比例比T1240W高；PL9W灯的光效低，主要是由于它的管压低；SL18W灯工作频率不同时，电极损耗相差很大，高频时光效提高。荧光灯发光效率Topt

8、TambientRelativevalues%2060100140Tamb太低Tamb太高250C1、光输出与环境温度的关系荧光灯发光效率1、光输出与频率的关系高频工作时光效可以