浅谈人类照明光源的发展[权威资料]

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1、浅谈人类照明光源的发展本文档格式为WORD,感谢你的阅读。【摘要】在现代生活中，照明对于人类生活的已经处于无可取代的地位。本文主要根据照明光源的发展历史对各代照明灯具进行简要介绍，以利于我们更好地了解各类照明用具。【关键词】白炽灯直管荧光灯高压钠灯LED在历史长河中，钻木取火使得远古人类从黑暗走向光明，掌握了靠燃烧木材照明的方法。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”。从这里可以看出照明对人类的文明具有重大意义。本文对各种照明光源进行了查阅与研

2、究，总结出了照明光源的发展以及各代光源的特点。照明光源品种很多，按发光形式分为热辐射光源.气体放电光源和电致发光光源3类。热辐射光源。电流流经导电物体，使之在高温下辐射光能的光源。包括白炽灯和卤钩灯两种。气体放电光源。电流流经气体或金属蒸汽，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、高气压和超高气压三种。电致发光光源。在电场作用下，使固体物质发光的光源。它将电能直接转变为光能。包括场致发光光源和LED发光二极管两种。一.第一代光源一一白炽灯1879年，美国爱迪生发明了具有实用价值的碳丝白炽灯，

3、使人类从漫长的火光照明时代进入电气照明时代，也宣告了以白炽灯为代表第一代照明光源的诞生。现代白炽灯属于热辐射光源，靠电流加热灯丝至白炽状态而发光，灯丝的温度越高，发出的光就越亮。白炽灯用耐热玻璃制成泡壳，内装铸丝。泡壳内抽去空气，以免灯丝氧化，或再充入惰性气体（如氮）,减少磚丝受热蒸发。白炽灯的热辐射发光原理导致了其发光效率低与寿命短：所耗电能绝大部分转化为热能，仅有2%可以转化为光能；高温下一些钩原子会蒸发成气体，并在灯泡的玻璃表面上沉积，使灯泡变黑，随着灯丝不断升华，逐渐变细，通电极易烧断，从而结束白炽灯寿命。但是白炽灯发出的光

4、是全色光，具有光谱连续，显色性好，结构简单，本低，启动快，快速发展。1959年,IllIII可调光，无频闪等优点，而且制造方便，成线路简单，使得其在随后的数十年间取得了美国在白炽灯的基础上发展了体积和光衰极小的卤餌灯。卤铸灯的外形一般都是一个细小的石英玻璃管，和白炽灯相比，其特殊性就在于磚丝可以“自我再生”。卤钩灯的灯丝和玻璃外壳中充有一些卤族元素，如碘和漠。当灯丝发热时，钩原子被蒸发向玻璃管壁方向移动，接近玻璃管时，铸蒸气被“冷却”到大约800°C并和卤素原子结合在一起，形成卤化钩（碘化钩、漠化钩）。卤化钩向玻璃管中央移动，又落到

5、被腐蚀的灯丝上。因为卤化钩很不稳定，遇热分解成卤素蒸气和铸，这样磚又在灯丝上沉积下来，弥补了被蒸发的部分。如此循环，灯丝的使用寿命得到大大延长。二*第二代光源荧光灯20世纪30年代，荷兰科学家开发出第一支荧光灯，随后又开发出了集镇流器于一体的紧凑型荧光灯，从而产生了以荧光灯为代表的的第二代照明光源一一低气压气体放电灯。荧光灯属于气体放电光源，灯管是个密闭的气体放电管，内壁涂有荧光粉，管内充有400Pa-500Pa压力的氮气和少量的汞。通电后，液态汞蒸发成压力为0・8Pa的汞蒸气，在电场作用下，受激发的汞蒸气辐射出波长253.7nm和

6、185nm的紫外线（主峰值波长是253.7nm,约占全部辐射能的70-80%）,荧光粉吸收紫外线的辐射能后发出可见光。荧光粉不同，发出的光线也不同。由于荧光灯所消耗的电能约60%可以转换为紫外光，其他能量则转换为热能；一般紫外光转换为可见光的效率约为40%,因此荧光灯的发光效率约为24%,大约为相同功率钩丝电灯的两倍。此外荧光灯还具有寿命长，光色好等优点，使得其在家居.办公.商业照明灯领域逐渐取代白炽灯成为使用最广泛.最成功的灯种之一。在荧光灯开发成功的同时，基于同样工作原理的紫外线灯，也成功开发出来应用在杀菌消毒.固化.验钞等领域

7、，随着其工艺技术水平的不断提高，紫外线灯在其特殊的应用领域还将继续不断发挥重要作用。三*第三代光源高压钠灯I?20世纪40-60年代，科学家发现提高气体放电的工作压力表现出的优异特性，从而产生了以高压钠灯为代表的第三代照明一一HID高强度气体放电灯，此外还有高压汞灯，金属卤化物灯等。高压钠灯属于气体放电光源，密闭电弧管内充填有金属钠、汞和稀有气体，通电后电弧管两端电极之间产生电弧，由电弧的高温作用使管内的钠、汞受热蒸发成为钠蒸气和汞蒸气，钠原子与阴极发射的电子频繁碰撞，不断被电离、激发，多余的能量以光辐射的形式释放，发射出589nm

8、的黄色光线，便产生了光。高压钠灯中放电物质蒸气压很高，也即钠原子密度高，电子与钠原子之间碰撞次数频繁，使共振辐射谱线加宽，出现其它可见光谱的辐射，因此高压钠灯的光色优于低压钠灯。此外高压钠灯发出金白色光，具有功率密度高，结构紧凑，光效