发光在照明和探测中的应用

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1、发光在照明和探测中的应用2012-11发光在照明中的应用1938年荧光灯的实用化是照明光源的一次革命性进展，也开创了发光材料在照明光源上应用的历史。照明和发光材料相互促进，相互提高在发光材料系列中，灯用发光材料的应用最早，品种最多，产量最大，发展最快。灯的种类：室内外普通照明、显示用、广告灯、荧光灯、高压汞荧光灯、金属卤化物灯、荧光信号管灯荧光灯荧光灯是应用了低压汞蒸气放电将电能转换为254nm紫外线和254nm紫外线激发发光材料发出可见光而得到的一种高效照明光源。灯的结构玻璃管、发光涂层、电极、汞、Ar荧光灯工作电路图启辉器是一个辉光放电管，

2、管内充有Ar,Ne或Ar-Ne混合气体。灯点亮过程荧光灯的能量转换节能型40W直管荧光灯发光材料发光占88％色温、光色、显色指数一光源的发光颜色，与某个温度的黑体的发光颜色相同或相近时；或者说，一光源的发光光谱与某个温度的发光光谱相同或相近时，这一黑体的温度就定义为该光源的色温。光色：光源的颜色IEC规定四种光色及色温光色名称简称对应色温日光色（Daylight）D6500K冷白色（Coolwhite)CW4200K白色（White）W3000~3500K暖白色（WarmWhite）WW2850K色温表色温图色温表普通照明用自镇流灯色品性能中国

3、标准相关色温相关色温已实用化的照明光源中，只有白炽灯具有的连续发光光谱和黑体的光谱分布最接近，灯的色坐标值可落在黑体轨迹上或附近，由色坐标值来确定灯的色温。其他类型的照明光源的发光光谱即使是连续谱，也和黑体的发光光谱不一致，有的甚至相差很大，但两者发光的颜色却相近。在这种情况下，这类照明光源的色坐标值就会偏离黑体轨迹。在色品图上，某一照明光源的色坐标点到黑体轨迹线上的最近距离所对应的黑体温度，就称为该光源的相关色温。(附图)显色性物体的颜色是白天通过太阳光、晚上通过光源照明后才显现出来。在光源照射下物体的颜色会因光源的光谱分布不同而出现差异。例

4、如日光灯色荧光灯观察到的红色物体，再拿到低压钠灯下观察就成为酱红色。由光源的光谱分布不同，照射物体所引起的颜色差异，正反应了光源显色性能的差别。光源在照射物体后所引起的颜色效果就称为该光源的显色性。光源显色性是一个主观的定性的概念，是依据人们对物体在光源照射下的颜色感觉，同记忆中的白天日光照射同一物体的颜色感觉作对比来确定的。显色指数在特定条件下，物体由光源照明和由参比施照体（即标准光源D65）照明时，知觉色符合程度的度量就称作该光源的显色指数。CIE规定光源的显色指数由下式确定：△Ei为照明光源由标准光源D65换成待测光源时，试验色i在CIE

5、1960年UCS色品图上所引起的色差值△Ei由下式计算得出：式中uki、vki为待测光源（k）照射试验色（i）时的1960－UCS色坐标值；u0i、v0i为标准光源D65(0)照射试验色（i）时的1960－UGS色坐标值；uk、vk为待测光源（k）的1960－UCS色坐标值；u0、v0为标准光源D65(0)的1960-UCS色坐标值。平均显色指数1～8号试验色三基色荧光灯1974年荷兰J.M.P.J.Verstegen等先后合成了：（Ce，Tb）MgAl11O19(绿色，544nm）（Ba,Eu)Mg2Al16O27（蓝色，450nm），Y2O

6、3:Eu3+（红色，611nm），将这三种发光材料按一定比例混和，可制成2500--6500K范围的各种色温荧光灯，灯的平均显色指数Ra大于80，光效也高达80lm/W。这类荧光灯就称为三基色荧光灯，也可称为窄带发光型荧光灯，以区别于长期使用卤粉制作的宽带发光型荧光灯。目前广泛使用的各种紧凑型荧光灯(俗称节能灯)，就是以此为基础发展的。荧光灯用发光材料发展历史第一代第二代第三代第一代最早用于荧光灯的发光材料是:CaWO4蓝粉Zn2Si04:Mn绿粉CdB205:Mn橙红粉按一定比例混合制灯，40W白色荧光灯的光效为40lm/W。后改用MgWO4

7、蓝粉和(Zn,Be)2Si04:Mn黄粉混合，制出的40W白色荧光灯的光效提高为45lm/W左右，经过发光材料及制灯工艺上的改进，到1948年可提高到50lm/W以上。由于几种发光材料的相对密度、粒度不同，不易匹配，铍又有毒性，使上述各材料的广泛应用受到限制。开拓新一代灯用发光材料受到了人们的重视。1948年开始实用化的卤磷酸钙（简称卤粉）发光材料问世之后，上述各材料就被卤粉所取代。第二代1942年英国A.H.Mckeag等发明了单一组分的3Ca3(P04)2·Ca(F,Cl)2:Sb,Mn,人们通常简称为卤粉。1948年开始普及应用。由于这一

8、材料是单一基质、发光效率高、光色可调(暖白色、白色、冷白色、日光色等)、原料丰富、价格低廉，从实用化至今，一直是直管荧光灯(管径为26mm,38mm)