电光源在新世纪初的曙光

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1、电光源在新世纪初的曙光 复旦大学电光源研究所陈大华人造光源的出现是被国际科技界公认为现代文明社会起始的里程碑。电光源的发展历史也证实了它是一门与国民经济紧密联系的综合性学科。应该说，现代科技为电光源的成长奠定了理论基础和实践条件，同时也不断要求提供具有特殊性能的各种新光源，从而成为新光源诞生的源泉和动力。正值新世纪来临之际，对电光源的现状和发展加以剖析和展望，以实现照明科技的进一步跨越发展具有十分重要的意义。一、  传统光源的发展和改进 1、  热辐射光源得到进一步改善（１）传统白炽灯的灯丝从横向双螺旋改为纵向双螺旋，从而减少由灯头遮档向外辐射的光。缩小导线

2、的直径，结构上可省去传统灯丝防下垂用的支架，使灯丝热传导损失降低，达到节电的目的。经过长期研究，现已实现了对白炽灯泡壳和灯丝结构及位置的合理设计。玻壳采用扩散性和透光性好的静电涂敷新技术及红外反射膜，使钨丝产生的红外辐射反射回来，重新加热灯丝，使灯的光效可以提高50％。（2）卤钨灯的发展1959年人们发明了卤钨循环原理后制造出卤钨灯，它给热辐射光源注入了新的活力。这类灯体积小，光维持率达到95％以上，光效和寿命更明显的优于白炽灯。近年来，我国已生产出可直接用于电网、电压220V或110V的卤钨灯，其尺寸可小到Ø14×54mm，具有优异的灯丝稳定性和抗震性。泡

3、壳有透明和磨砂两种不同规格，灯头易于连接，与白炽灯一样。卤钨灯的另一改进措施是采用浸涂法、真空蒸镀法或化学蒸镀法，在石英泡壳上采用红外反射层技术制成的新型卤钨灯，通过让可见光透过，而将红外线反射回灯丝的过程，使灯的光效提高30％－45％，寿命可达3000小时。2、   荧光灯发展突飞猛进　　（1）荧光灯诞生于20世纪40年代，当时荧光灯玻管外径为38mm（T12），光效约60lm／w，显色指数为70。　　随着荧光灯研究的深入，发现适当提高管壁温度，具有较高光效的灯管直径可以相应缩小，这就使正柱区产生的253.7nm的光子到达管壁的距离缩短，光子与其它原子的碰

4、撞机率降低，自吸收损失减少，这样制成的管径为26mm荧光灯（T8）光效可以提高，制造和运输成本也能降低。但这时必须使用能承受较强紫外线辐照的优质卤磷酸钙荧光粉，或三基色荧光粉，管径减小后可使光效提高10%。若进一步配用工作在40KHZ~60KHZ频率的电子镇流器，它的光效可比工作在50HZ频率下的电感镇流器再提高10%，这也就是人们常说的改进型T8荧光灯。近几年来，又出现管径更细为Ø16mm（T5）和Ø11mm（T3）的节能细管径荧光灯，这时它们的最佳管壁温度更高，发光效率可达到104lm/w的水平，这种荧光灯必须配备优质电子镇流器工作。为了便于装饰和美化，

5、对细管径荧光灯通过采用接桥和弯管等工艺，使灯管的尺寸紧凑，制成保持高光效的紧凑型荧光灯，特别是配有电子镇流器的一体化型又选用白炽灯螺口灯头（E27），已在许多领域取代了白炽灯。早年紧凑型荧光灯为H，U和Π型，并逐步发展为双H，双U和双Π型。近年又开发出3U，3Π，4U，4Π和螺旋型，功率做到18w以上，用以取代100w以上的白炽灯，也已有85w和125w大功率紧凑型荧光灯产品的出现。这类灯所配用电子镇流器已从分列元件，发展到使用贴片，甚至集成电路，功率因素达到0.98，谐波失真总量小于10%，灯的寿命提高到10000h，亦有调光型产品。全世界2001年紧凑型

6、荧光灯的总产量已超过8亿支，其中75%产于我国。　　（2）冷阴极超细管径荧光灯的诞生　　随着背光照明在办公用笔记本电脑、等离子体显示器和家用电器如电视机、数码像机、摄像机等中的应用与日俱增，高亮度的冷阴极超细管径荧光灯为此应运而生。这类灯的管径为1.8mm~3.0mm，普遍采用三基色荧光粉，通常采用Ni、Ta、Zr等金属作为冷阴极，在高的启动电压下形成辉光放电使灯管工作。　　（3）无极荧光灯的发展　　随着电子学技术的发展，近年来实用型无极荧光灯发展很快，国际上现有产品是荷兰QL型，功率为55w和85w两种，光效约68lm/w，寿命60000h，工作频率2.6

7、5MHz；美国Genura型无极荧光灯，功率23w，光效48lm/w，寿命10000h，工作频率2.65MHz；日本ever—Light型无极荧光灯，功率9w和27w，光效为41lm/w，寿命40000h，工作频率15.56MHz；还有德国Endura型无极荧光灯，功率100w和150w，光效80lm/w，寿命60000h，工作频率为250KHz。3．HID光源的成熟和进步　　（1）HID光源趋向成熟　　适用于大面积范围和室外照明的高强度气体放电光源（HID）其灯内工作压强往往超过10个大气压强，其中高压汞灯的光效可达50lm/w，显色指数超过65，色温40

8、00k~6000k，寿命也达到约10000h，功率规