21.用哪些量来描述光源的特性?
光源的种类很多,但它们发出来的都是光学辐射,因此光源就是辐射源。当它们用作照明和光信号时,习惯上叫它们为光源。而用作杀菌,光化学反应和医疗保健等方面时,应该叫做辐射源。
描述辐射源的量主要有辐射功率,也叫辐射通量,辐射强度及其空间分布和辐射功率的光谱分布等辐射量。辐射是一种特殊形态的能量,它和热能、电能同属一类。因此辐射量是纯粹的物理量。
描述光源的量主要有上面讲到的总光通量,发光强度及其空间分布,光亮度等光度量。它们表征相应辐射量具有的光视效应,即辐射量能够产生“多少”光感觉的度量。因此光度量是一种生理-心理-物理量,简称心理物理量。
此外,在照明工程中,还需要知道光源的颜色特性。如光源的色品坐标,颜色温度或者相关色温,以及光源的显色指数。而这些量主要是根据光源发出辐射的相对光谱分布用规定的公式计算得出。
一般的照明设计主要是利用光源(包括灯具)的光度量进行各种计算。然而在特殊情况下,还必须顾及光源的辐射特性。如博、展馆的照明必须严格限制光源的紫外和红外辐射,以避免造成展品的损害。

22.为什么有的光使人眼很不舒服?
人们发现当背景亮度由0增加到100坎德拉每平方米时,视力呈线性增加,而超过600坎德拉每平方米后再增加背景亮度,对视力的影响则较小,因而后影响人们视觉辨别力的不是亮度,而是亮度对比。人眼刚能辨别物体时的对比度亮度差,它与背景亮度之比为临界对比,即可观察到的最小对比度。
通常对比感度因人而异,视力好的人,其对比感度可到达100,能够辨到微小的亮度对比。
但有时由于光的亮度强烈的对比,超出人眼所能调节的范围,导致人眼的不舒适。起这种不舒适的生理原因主要有以下几点:
a.由于高亮度的刺激,使瞳孔缩小;
b.由于角膜和晶状体等眼内组织产生光散射,在眼内形成光幕;
由于视网膜受高亮度的刺激,是顺应状态破坏,眼睛能承受的最大亮度值约106cd/m2,如超过此值,视网膜就会受到损伤。

23.什么是眩光?
由于亮度分布或亮度范围的不适宜,或存在极端的亮度对比,以致引起不舒适感觉或降低观察细部或目标的能力的视觉现象,统称为眩光。
如果人眼接触到眩光,就会感到刺激和紧张,长时间在这种条件下工作,会产生厌烦、急躁不安和疲劳,对人们的生产和生活造成很大的影响。
眩光按对于视觉的影响程度不同,可分为不舒适眩光和失能眩光。
a.不舒适眩光
视觉仅有不舒适感,会造成分散注意力的效果,但短时间内并不一定减低视觉对象的可见度,这样的眩光称为不舒适眩光。
b.失能眩光
由于光源的位置靠近视线,使视网膜像的边缘出现模糊,从而妨碍了对附近物体的观察,降低视觉对象的可见度,如果侧向抑制它,还会使对于这些物体的可见度变得更差,这样的眩光为失能眩光。
眩光按形成的机理分为四类:直接眩光、间接眩光、反射眩光和对比眩光。
a.直接眩光
直接眩光是在观察物体的方向或在接近视线方向内存在的发光体所产生的眩光。在建筑环境中,透过玻璃的太阳光、发光顶棚及灯具内的光源等,当这些光源过亮时,就会产生直接眩光。
b.间接眩光
与直接眩光不同的是,在视野中存在着高亮度的光源,却不在观察物体的方向,这时它引起的眩光就是间接眩光。
c.反射眩光
由反射所引起的眩光,特别是在靠近视线方向看见反射所产生的眩光。按反射次数和形成眩光的机理,反射眩光可分为一次反射眩光、二次反射眩光和光幕反射。
一次反射光是指较强的光线投射到被观看的物体上,由于目标物体的表面光泽产生反射而形成的镜面反射现象或漫射镜面反射现象。例如,将一个镜子挂在窗户对面的墙上,当阳光从窗户射入时我们观察镜框内的东西就会产生光斑,这种光斑实际上是侧窗的像。
二次反射光是当人体本身或其他物件的亮度高于被观看物体的表面亮度,而它们的么反射图像又刚好进入人的视线内,这时人眼就会在物体的表面上看到本人或物件的反射图像,从而无法看清目标物体。例如,当站在一个玻璃陈列柜想看清陈列品时看见的反而是自己,这种现象就是二次反射眩光。
光幕反射是视觉对象的镜面反射,它使视觉对象的对比降低,以致部分或全部难以看清物体细部。例如,当光照照射在用光滑的纸打印的文件表面且大部分的光反射到观看者的眼睛内时,如果文章的字是黑亮的,而且也反射到观看者的眼睛内,就会出现光幕反射,使观看者看不清文字。
d.对比眩光
让人们感到不舒适的原因不仅是光刺激方面,环境亮度也起很大的作用。环境亮度与光源亮度之差越大,亮度对比就越大,对比眩光就越容易形成。例如,一个亮着的街灯,白天行人不会注意到它的存在;而夜晚,行人就感觉街灯很刺眼。因为夜色的背景亮度很低,而街灯就显得很亮,形成了强烈的对比眩光。

24.照明的数量和质量主要包含哪些指标?
在进行照明设计时,应全面考虑和恰当处理下列各项照明数量和质量的指标即:照度、亮度分布、照度均匀度、眩光限制和光源颜色等。
照度:在光环境中,应当使人宜于辨别他所从事的工作细节,同时消除或者适应地控制那些会造成视觉不舒适的因素。各类房间或场所的所需要维持的照度值,应符合照明设计标准的规定。
亮度分布:作业环境中物体表面上的亮度分布是照明设计的补充,是决定物体可见度的重要因素之一。视野内有合适的亮度分布是舒适视觉的必要条件。在工作环境中,被观察物的亮度如果为它相邻亮度环境的3倍时,视觉清晰度较好。
照度均匀度:室内照明的照度均匀度用给定工作面上的最低照度与平均照度之比来衡量,通常要求为0.7-0.8。各类房间或场所的照度均匀度应符合照明设标准的规定。
眩光限制:一般照明直射眩光的限制应从光源亮度、光源的表观面积大小、背景亮度以及灯具安装的位置等因素来考虑。反射眩光的限制一般要用使视觉工作对象不处于也不接近于任何照明光源同眼睛形成的镜面反射角内等方法。
光源颜色:选用的光源应与场所的功能需求相适应,应有舒适的色表和良好的显色性。

25.什么是绿色照明?
20世纪70-80年代,全球面临能源危机,国际上环境保护浪潮兴起,节约能源,保护全球环境即成为人类的共识。1992年6月联合国在斯德哥尔摩召开了第一次人类环境会议,发表了著名的《人类环境宣言》,提出“人类只有一个地球”。1997年国际社会在日本京都签订了以承担减少温室气体排放义务为核心内容的《京都议定书》。1991年1月美国环保局(EPA)首先提出“绿色照明(Green Lights)”和推进“绿色照明计划(Green Lights Program)”的概念,并采用民间合作的方式实施、推广,取得良好成效。这很快得到联合国等国际组织机构的关注和支持,许多发达国家和部分发展中国家也十分重视,积极采取相应的政策和技术措施,推进绿色照明计划的实施和发展。“绿色照明”实质上是全球兴起的节约能源、保护环境之绿色行动的组成部分。
所谓“绿色照明”,不仅仅是指照明节能与环保,比较全面的释义是“绿色照明是节约能源资源,保护环境,有利于提高人们生产、工作、学习效率和生活质量,促进身心健康的照明”。
绿色照明要以人为本,为人们创造舒适、安全、有益身心健康的光环境。照明节能与视力健康不是对立的。应在保证照明质量,满足照明要求和视觉舒适,保护视力健康的前提下,通过采用节能的照明装置,充分利用天然光以及进行精心的照明设计等措施来实现。但是,良好的照明环境,也不能以浪费能源和牺牲大环境为代价,要通过采用先进的照明电器产品和照明技术,以及科学的照明设计与管理,节约照明能源,保护生态环境,实现绿色照明的目标。

26.我们为什么要实施绿色照明?
人口、资源和环境是世界各国普遍关注的重大问题,它对人类经济社会的可持续发展有深远的影响。我国改革开改30年来,经济快速发展,但能源资源短缺、环境污染的矛盾也日益突出。贯彻落实科学发展观,节能减排,建设节约型社会,促进经济又好又快持续发展,已成为全国当前和今后相当长的一个时期确立的发展战略。
绿色照明的宗旨是提高照明质量,节约资源,保护生态环境,以获得显著的经济效益、社会效益和环境效益。实施绿色照明正是建设节约型社会的一项重要措施。
a.实施绿色照明是节电大计
我国照明用电大体占全国总发电量的13%,目前已达到每年3000多亿KW/h,约为3个三峡电站总发电量,且不断增长。据统计,1996-2005年全国绿色照明工程已累计节电590亿KW/h。按照中国绿色照明工程的实施计划,2001-2010年间将累计节电1033亿KW/h,实现照明节能10%.
b.实施绿色照明的环保大计
大家都知道,电是通过发电厂发出的,再通过输电线路长途输送才到达用户。对用户,电被看作一个清洁能源,广泛地应用在人们的生产生活中;而实际上电是一种二次能源,它必须消耗一次能源(煤炭、石油、天然气、水力、核能等)以火力发电、水力发电、核能发电等方式才能获得。在我国,火力发电装机容量约占总装机容量的75%,并且主要是以煤炭为发电原料。用此方式,在发电过程中,会产生大量二氧化硫、氮氧化物及粉尘等污染物,造成我国出现严重的酸雨污染及粉尘污染。通过绿色照明工程,节约照明用电量,就可以相应减少发电过程中污染物的排放量。
采用新型高效光源,还可减少灯管内汞的含量,减少破碎废弃照明产品向环境排放有毒物质,也可以达到环境保护的目的。
实施绿色照明,抑制光污染,可以保护人们的生活环境,保护动植物,保护生态环境。
c.实施绿色照明是改善照明质量的大计
人类长期在自然光下生活,人眼对自然光的适应性好,自然光条件下的视觉灵敏度高于人工光5%-20%以上。实施绿色照明,充分利用天然光,采用高效优质的照明电器产品,有利于构建舒适、安全的光环境,提高人们的工作和生活的质量。

27.我国何时开始实施绿色照明工程的?效果如何?
1993年11月我国原国家经贸委开始启动“中国绿色照明计划”,并于1996年正式列入国家计划。此项工程是原国家经贸委会同国家计委、科技部、建设部、国家质量技术监督局等13个部门,在“九五”期间共同组织实施的一项重点节能示范工程。
我国实施绿色照明计划10多年来,得到了社会各界和国际社会的广泛关注和支持,取得了显著成效。10多年来,照明电器产业的产品结构趋于优化,节能型光源的比重持续上升,技术装备水平逐步提高,产品质量不断改善,一批企业获得节能产品认证,出口持续增长。在绿色照明工程的推动下,我国高效照明产品市场需求量日益扩大,销售量大幅度增长,照明节电成效显著。据有关测算,1996-2005年,中国绿色照明计划累计节电590kw/h,相当于减少二氧化碳排放1700万t,减少二氧化硫排放53万t。在实施绿色照明计划中,通过机制创新和工程示范,绿色照明逐步深入人心,为在照明领域进一步贯彻落实科学发展创造了条件。

28.火力发电会向大气排放哪些污染物?
火力发电一般指利用煤炭、石油、天然气等燃料燃烧时产生的热能来加热水使水变成高温高压水蒸气,然后由水蒸气推动发电机发电。在我国火力发电厂以燃煤为主。火力发电具有投资相对较少,烧煤比较便宜,适合现阶段我国国情的特点。但火力发电会造成环境污染,会向大气排放二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳等污染物。
有统计资料显示,对环境影响最大的主要是二氧化硫和氮氧化物,大量排放的二氧化硫、氮氧化物造成我国1/3国土出现严重的酸雨污染。2003年,由火电厂排放的二氧化硫、氮氧化物就超过1700万t,每年由此造成的损失超过1100多亿元,严重制约了国家经济和社会可持续发展,并影响人的健康。

29.“1度电”意味着什么?
人们生活中所指的“1度电”,科学的含意是1千瓦时(kw·h)电量(或电能)。它不是功率的单位(瓦特,即W)而是能量单位。
1kw·h,即1000w×1h举例说,就是一台1KW的电炉工作1h所消耗的电能。一个25W的电灯,表示了电灯的功率是25w,是指电灯的耗电能力,但是不能说明它的耗电量,而它的功率乘以它的工作时间所得的量才是这只电灯在这个时间内的耗电量。不同功率的灯泡,它的耗电量都是与开启时间相关连的。
例如:一个功率为25W的灯泡,开灯40h,或一个功率为40W的灯泡,开灯为25h,其耗电量为:25W×40h=1000kW·h或40W×25h=1000kW·h(均俗称“1度电”)。
知道“kW·h”的概念后,您知道1kW·h大致能干什么吗?
a.能用吸尘器把您的房间打扫5遍。
b.能让家用电冰箱运行一天。
c.能使普通风扇连续运行15h.
d.能使1匹空调器运行1.5h.
e.能将8千克的水烧开。
f.电视机能开10h。
但是我们每使用1kW·h电能都要消耗掉一份人类赖以生存的自然资源。因此,每个人都应自觉选择绿色的生活方式,从节约“1度电”做起,就会积少成多,产生明显的社会、经济和环境效益。

30.什么是CCC认证?
根据中国入世承诺和体现国民待遇的原则,国家对强制性产品认证使用统一的标志,自2002年5月1日起新的国家强制性认证标志名称为“中国强制性认证”其英文名称为“China Compulsory Certification”,英文缩写为“CCC”,也可简称“3C”认证。
强制性产品认证制度是各国为保护广大消费者人身安全,保护环境,保护国家安全,依照法律法规实施的一种对产品是否符合国家强制标准、技术法规的合格评定制度。
国家认证监督管理委员会统一负责国家强制性产品认证制度的管理和组织实施工作,对于国家实行强制性认证的产品,由国家公布统一的《目录》,确定统一适用的国家标准、技术规和实施程序,制定统一的标志。
凡列入强制性产品《目录》内的产品,必须经国家指定的认证机构认证合格,取得相关证书并加施认证标志后,方能出厂销售、进口和在经营性活动中使用。
被列入《第一批实施强制性产品认证的产品目录》的照明设备有灯具和镇流器(不包括电压低于36V的照明设备)。

31.一般灯具的常用电压是多少?什么是安全电压?
由于我国低压供配电网的单相电压均为交流50Hz,220V,所以,除需要采用安全电压供电的部分灯具外,一般灯具的常用电压是交流220V.
安全电压是为防止触电事故而采用特定电源供电的电压系列,这个电压系列上限值在正常和故障情况下,任何两导体间或任一导体与地之间的电压均不超过交流(50Hz)有效值50V。安全电压等级分为50V、42V、36V、24V、12V、6V,通常应根据使用环境、使用方式等因素选用不同的安全电压。
例如,如果在电缆隧道内,照明灯具可选用36V安全电压供电;水下灯应选用不超过12V的安全电压供电。这里特定电源是指由专用的安全电压装置供电,其供电电源的输入电路与输出电路必须实行电路上的隔离,工作在安全电压下的电路,必须与其他电气系统和任何无关的可导电部分实行电气上的隔离。

32.CIE的哪个机构的缩写?
国际照明委员会(Commission Internationale de I' Eclairage )是国际照明工程领域的学术组织,缩写为CIE,源于法语名称的词首字母。CIE是由国际照明工程领域中颜色与视觉研究、光源制造、照明设计、光计量测试、光生物与光化学等分部组成的多学科学术组织,成立于1913年,总部设在奥地利维也纳。国际照明委员会致力于成员国家涉及照明领域的国际间的合作和交流,迄今为止共有来自不同国家和地区的38个成员团体,中国照明学会、香港照明学会均为国际照明委员会的成员。
国际照明委员会成员国及地区包括:阿根廷、奥地利、澳大利亚、比利时、巴西、保加利亚、加拿大、中国、克罗地亚、捷克、丹麦、法国、德国、英国、匈牙利、冰岛、印度、以色列、意大利、日本、荷兰、新西兰、挪威、巴基斯坦、波兰、罗马尼亚、俄罗斯、斯洛伐克、斯洛文尼亚、南非、西班牙、瑞典、瑞士、土耳其、美国和中国香港地区。
国际照明委员会的主要任务是:
a.为开展照明工程学术研讨提供一个国际性论坛。
b.制定光和照明领域中的基本规范和计量规范。
c.为光和照明领域中的国际标准和国家标准的推广提供原则上的指导。
d.编辑出版光和能源领域中的有关的标准、报告和其他出版物。
e.与其他涉及光和照明领域的有关国际组织保持联系和进行学术交流。
                        

34.你了解早期的弧光灯吗?
几十万年来,人类一直利用火光来照明,直到人类认识并掌握了电的规律,发明了电光源,人类用灯照明的历史才进入一个新阶段。
电能用于照明是从碳极弧光灯开始的。
1802年,俄国物理学教授彼德罗夫,受美国物理学家富兰克林用放风筝的方法引出火花一事启发:电池组两端在被导线连接时所产生的电火花,能不能变成持久的灯光,以供照明之用?他发现了“电弧”,并思考“如果把两根炭棒彼此接近,那么在它们中间就出现了非常明亮的白色光或白色火焰,这就使炭棒很快地或者慢慢地燃烧掉,并且可以完全照亮黑暗的大房间。”这是关于电气照明的最早言论,标志着人类在由电到光的转化过程中迈出了具有历史意义的一步。
1809年英国化学家戴维亲手做了个很大的蓄电器,动用2000个伏打电池,得到了更强烈更明亮的弧光。彼德罗夫和戴维的实验装置相似,这实际是一种新灯-----炭极弧光灯的雏形。
大约在30年后,有人用坚硬质密的焦炭来替代一般的木炭,弧光闪亮的时间延长了许多。
后来法国科技人员给弧光装置上一种钟表装置,使它能够自动调节两根炭棒间的距离。这样,第一只炭极弧光灯正式诞生了。
1876年,俄国电工技师雅布洛奇可夫又对弧光灯进行了改革,让两根炭棒并排竖立,中间隔着一块绝缘片。他还采用一种装置,能够不断改变电流的方向,使两根炭棒交替地充当阳极和阴极,这样两根炭棒的燃烧速度就基本相同,端头之间的距离也就可以保持不变了。由于这两根并排竖立的炭棒在发光的时候像蜡烛一样,人们就给它取名叫“电烛”。每支电烛能持续发光2h左右。
19世纪70年代的后几年里,由于电烛发光效率比煤气灯高,达40-60lm/W,电烛曾经风行一时。由法国通用电气协会投资制造的电烛,曾被用作路灯,仅巴黎一个城市就使用成千支电烛,代替了街道上原有的几万盏煤油灯。
弧光灯的问世开辟了电气照明的新时代,但是电烛的耗电量大,寿命短,辐射出大量紫外线,释放出有害气体,维护麻烦。所以在白炽灯出现以后,它在照明领域被全部淘汰了。

35.第一只白炽灯是由谁发明的?
电流流经导体,使其炽热而发光的光源,称为白炽灯。1879年10月21日美国伟大的发明家爱迪生在实验室里制成了世界上第一只可供实用的白炽灯。
爱迪生总结前人的经验,改进炭化的方法,把一截棉线撒满碳粉,弯成马蹄形状,装到陶土坩埚里高温加热做成灯线导体,然后把碳丝封入到玻壳内,抽去里面的空气,形成第一只真空碳丝白炽灯。
这只灯连续点燃约45h,光效为1.4lm/W。这是因为碳的熔点虽然比较高(至少4100K),但其发射效率小于1,而且蒸发速度很高,无法制成长寿高光效的灯。1881年设计出的碳丝白炽灯寿命为600h,光效低于20lm/W。

36.你了解电光源的发展史吗?
让我们从以下几方面来回顾电光源的发展史:
a.热辐射光源
1906年第一次制造出钨丝真空白炽灯,1913年充有氩氮混合气体的白炽灯上市,1959年制造出充碘的卤钨灯。卤钨灯提高了白炽灯的寿命和光源,寿命长达2000-3000h;光效达20-25lm/W。1963年碳化钽灯丝成功应用于白炽灯,灯的色温达3500-3600K,发光效率超过卤钨灯。
b.气体放电发光光源
20世纪初,出现了充惰性气体的气体放电灯。最早灯内充的是氖气,叫氖灯,发出桔红色光;充氩气,发出蓝紫色光;充二氧化碳,发白色光,这种气体放电灯的光效为10-20lm/W。
1923年,康普顿和范沃希斯点燃了第一只低压钠灯,光效达200多lm/W,但直到1932年以后,低压钠灯才真正进入市场。
1936年制造出荧光灯,由于管内汞蒸气压较低,又称低气压放电灯。荧光灯第一次大规模使用是在1939年的纽约世界博览会上,当时灯的光效约40lm/W。
1973年制造出采用红、绿、蓝三色窄光谱稀土荧光粉的荧光灯,称为“三基色”荧光灯,光效可以提高到80lm/W以上。1980年制造出紧凑型荧光灯(单端荧光灯),1991年制造出高频无极荧光灯。
1906年底库赫和雷欣斯凯首次发现了高压汞蒸气放电,但直到20世纪30年代才制造出高压气体放电灯----高压汞灯。1964年制造出金属卤化物灯。1966年,高压钠灯出现在市场上。
1802年理特发现了紫外线,但直到20世纪30年代人类才制造出第一只紫外线灯管。真正能付诸实用的紫外线光源在20世纪60年代后才出现。紫外线灯在医学、工业、渔业、农业、纺织和印刷等行业有着广泛的应用。
20世纪30年代制造出化学闪光灯,这种灯主要用于照相,后逐渐被电子闪光灯所取代。
1960年梅曼首先设计出红宝石固体激光器,1961年贾范首先描述了氦氖气体激光器。激光器(莱塞Lasser)的命名是借助于“Light Amplification by Stmukated Emission of Raotiation”(受激的辐射发射进行光放大)的第一个字母拼成的。激光器广泛应用于科学、通信、工业、医学和军事等领域。
1910年,法国科学家克洛德制造的世界上第一只商业性霓红灯安装在巴黎的皇宫大厦作照明装饰获得成功。
20世纪30年代,制造出荧光粉发生型霓虹灯,使霓虹灯的色彩大为丰富。70年代后,稀土三基色荧光粉的应用,为霓虹灯的历史开辟了一个新阶段。
霓虹灯于1926年传入我国。1927年我国第一个国产霓虹灯招牌安装在上海中央大旅社。
c.电致发光光源
1936年戴斯特奥发现一些磷光体放在足够强的交变电场中时能够发光。1958年制出实用的场致发光光源(EL发光板)。
1962年制造出可实用的发光二极管(LED),发出的是红光,光效只有0.1lm/W,1968年制造出绿色光LED,1994年制造出蓝色光LED,解决了三基色缺色的问题。1996年制造出白色LED,1998年推向市场。固体发光光源发展迅速,从最初的单色光,光效0.1lm/W发展到全色光,光效达40lm-80lm/W,从最初应用于指示器和显示器发展到应用于普通照明领域,展现出良好的应用前景。

37.什么是白炽灯?
热辐射是由于物体内部热运动引起的一种现象。
任何物体都有热辐射现象。温度越高,热辐射强度越大。在温度低的时候辐射出红外线;当温度达到500摄氏度时产生暗红色的可见光;1500摄氏度时发出白炽光。热辐射的光谱是连续光谱。根据热辐射原理制成的光源称为热辐射光源。
白炽灯就是根据热辐射原理制成的电光源。它靠电流加热灯丝而发光。由于灯丝工作在炽热状态而称为白炽灯,普通白炽灯结构如图所示:
灯丝一般是螺旋钨丝,安装在透明玻壳内,可以是真空或充惰性气体。白炽灯一般40W以下为真它灯泡,40W以上为充气灯泡。
白炽灯的特点是:价格低,线路简单,不需要辅助器件可以直接点燃,可以在很宽的环境温度下工作,近似点光源,便于进行良好的光学控制。其不足之处是,发光效率相对较低(10-25lm/W);点燃时玻壳温度较高;寿命较短(1000h);使用寿命受电源电压变化影响较大,电压升高5%,寿命缩短近20%;红外线辐射量大,影响使用范围;会因受热振动或受机械振动的影响而缩短寿命。
白炽灯泡不都是真空的。通常40W以下的白炽灯是真空的,40W以上的灯是充气的。一般是充氮氩混合气,其中氮8%-14%,氩86%-92%.充入氪和氙气虽然热传导损失要小,但因价格昂贵只有在特种灯泡中才用。

38.什么是卤钨灯?
卤钨灯是利用卤素循环原理制成的白炽灯,它的特点是提高灯的光效和寿命。
我们知道,要使白炽灯的发光效率高,就要提高灯丝的温度,而灯丝的温度越高,钨的蒸发就越快,灯丝很快变细以至烧断。同时钨蒸发沉积在泡壳上使泡壳发黑,又降低了灯的发光效率。要制造发光效率高的钨丝灯,就要解决提高钨丝温度的减少钨蒸发两者的矛盾。
钨的卤化物容易挥发,如果使沉积在泡壳上的钨形成卤化物,使其在灯丝上或灯丝附近分解,让蒸发的钨重返灯丝,这样既防止灯泡发黑,又延长了灯帮命。
卤钨循环的过程是:灯点燃后,从灯丝蒸发出来的钨向管壁扩散,在适宜的温度下,钨原子与那里的卤素原子化合,生成卤化物,生成的卤化物分子又向灯丝扩散,因灯丝附近温度较高,卤化物又分解为钨和卤素。分解的钨可重新回到灯丝上,卤素则供下一循环反应之用。
理论上氟、氯、溴、碘等卤素都能在钨丝灯中进行再生循环,它们之间的主要区别是发生循环反应所需要的温度不同,与灯泡内其它物质发生作用的程度不同,在理论上和实践上比较成功的是碘钨灯和溴钨灯。
碘钨灯有直立式圆形和管形两种。管形碘钨灯燃点时要求水平放置,倾斜度不大于4度,否则会由于对流造成碘钨循环的不均匀而烧断灯丝。其优点是比白炽灯光效高,光色好,寿命长,体积小等。不足之处是:燃点是,紫红色的碘蒸气要吸收一部分可见光,使灯光效和色温下降,为了防止管内气体对流引起玻壳局部发黑,对燃点位置有要求。
溴钨灯克服了上述碘钨灯存在的问题,溴化氢不吸收可见光,发光效率比碘钨灯提高4%-5%,色温也可提高,燃点位置不影响其化学循环,玻壳和灯丝可设计成任意形状。由于这些优点,在影视照明和其他等方面取代了碘钨灯。

39.你知道什么是气体放电发光光源吗?
氯体放电光源是利用气体放电发光原理制成的。
正常状态下气体不是导体。当气体原子受到具有一定能量的电子碰撞时会被激发和电离而发光。当放电电流很小时,放电处于辉光放电阶段,放电电流增大到一定程度时,气体放电呈低电压大电流放电,这就是弧光放电。
我们可以把气体放电光源分为三类:
a.低压放电光源
灯内气体的总压强约1.01×105Pa(帕斯卡)即1.01个标准大气压。
低气压放电光源有两种:辉光放电光源(霓虹灯、氖灯等)和弧光放电光源(低压钠灯、荧光灯、紫外线灯合部分感应无极灯等)。
低压气体放电灯发光体较大,发光均匀。其工作电流较小,辉光放电灯在几百毫安以内,弧光放电灯在1A(安培)以内。灯功率因而也较小,一般在200W以内。低压气体放电灯从启动方式看有冷阴极和热阴极两种。冷阴极灯不需预热可直接高电压启动,如霓虹灯。热阴极灯需进行预热,当灯丝达到电子发射温度时再启动,如预热式荧光灯,需配用适宜的启动器进行预热启动。低压气体放电灯在灯点燃熄灭后一般可以立即再启动点燃。
b.高压放电光源
灯内气体的总压强在(1-10)×105Pa.
高压气体放电灯工作电流可以较大,是大昌流工作,因而灯功率可以做得较大。它不需预热启动,可配用适宜的触发器直接启动。但高压气体放电灯在灯点燃熄灭后一般不可以立即再启动点燃,需间隔一段时间待灯冷却后再启动。
c.超高压放电光源
灯内的气体总压强大于1.01×104Pa,即大于10个标准大气压。
光源有超高压氙灯、超高压汞灯等。发光体较小,近似高亮度点光源,便于控光。

40.什么是荧光灯?
荧光灯通常是一根密封的玻璃管,两站各封有一个电极,管内充有汞和少量惰性气体,灯管内表面涂有荧光粉层。在灯引燃后,灯内低气压汞蒸气电弧产生波长为253.7nm的紫外线,激发荧光粉产生可见光。
一般照明用的荧光灯,有以下几种类型:
a.按结构分类,有双端荧光灯(直形管)、单端荧光灯、自镇流荧光灯和无极荧光灯。
b.按灯电极结构分类,有热阴极灯(包含预热式荧光灯、快速启动式荧光灯和瞬间启动式荧光灯)、冷阴极灯和无极灯。其中:
预热式灯:灯电极需预热后再启动。一般采用启辉器对灯丝预热,也可以手动。
瞬时启动式灯:灯电极不需要预热,在冷态下可加高电压启动。灯每端只需一个插脚。
快速启动式灯:灯电极靠镇流器内的电极加热线圈来完成预热,不需启辉器。
我国目前一般使用的荧光灯主要是热式。
c.按涂层材料分类,涂层为卤磷酸盐荧光粉的灯为普通荧光灯,可制造2500-7500K各种色温的荧光灯。缺点是光效相对较低,显色性较差。涂层为稀土荧光粉(可产生红、绿、蓝三种窄带光谱)的灯称“三基色”荧光灯。特点是光效高,显色性好。
d.按光色分类,有暖白色、标准白色、日光色等,可以适应不同环境的需求。
使用卤磷酸钙荧光粉的灯,改变其所用荧光粉中的激活剂锰的锑的含量,可使荧光粉发光颜色从蓝色改变到橙黄色,其中包括不同的白色光。
目前,“白色”的荧光灯色调有六种:日光色(6500K)、中性白色(5000K)、冷白色(4000K)、白色(3500K)、暖白色(3000K)和白炽灯色(2700K)。使用“三基色”荧光粉的灯,只要改变红绿蓝粉的不同配比,就可以得到各种颜色的灯。

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