光源的分類。第 2 部分. 高低壓放電燈
光源的分類。第 1 部分 白熾燈和鹵素燈
熒光燈
熒光燈是低壓氣體放電燈,其中由於氣體放電,人眼不可見的紫外線輻射通過磷光體塗層轉化為可見光。
熒光燈是帶有電極的圓柱形管,汞蒸氣被泵入其中。在放電的作用下,汞蒸氣發出紫外線,進而使沉積在管壁上的熒光粉發出可見光。
熒光燈提供柔和、均勻的光線,但由於輻射面大,光線在空間內的分佈很難控制。線性、環形、U 形和緊湊型熒光燈的形狀各不相同。管道直徑通常以八分之一英寸表示(例如 T5 = 5/8 « = 15.87 毫米)。在燈目錄中,直徑通常以毫米為單位,例如 T5 燈為 16 毫米。大多數燈都是國際標準的。該行業生產大約 100 種不同標準尺寸的通用熒光燈。最常見的燈功率為 15,電壓為 127 V 時為 20.30 W,電壓為 220 V 時為 40.80.125 W。燈的平均燃燒時間為 10,000 小時。
熒光燈的物理特性取決於環境溫度。這是由於燈中汞蒸氣壓的特徵溫度狀態所致。在低溫下,壓力低,因此可以參與輻射過程的原子太少。在太高的溫度下,高蒸氣壓導致產生的紫外線輻射的自吸收不斷增加。在大約燒瓶壁溫度。 40°C 的燈達到最大感應火花放電電壓,從而達到最高光效。
熒光燈的優點:
1、光效高,達到75lm/W
2、使用壽命長,標準燈可達10000小時。
3. 能夠為大多數類型的白熾燈提供具有更好顯色性的不同光譜組成的光源
4. 亮度相對較低(雖然會產生眩光),這在某些情況下是一個優勢
熒光燈的主要缺點:
1.單位功率有限,給定功率尺寸大
2.包含的相對複雜性
3.不能用直流電給燈供電
4. 特性對環境溫度的依賴性。對於傳統熒光燈,最佳環境溫度為 18-25 攝氏度。當溫度偏離最佳溫度時,光通量和發光效率都會降低。在低於 +10 C 的溫度下無法保證點燃。
5. 其光通量以等於雙頻電流的頻率週期性脈動。由於視覺慣性,人眼無法注意到這些光的振盪,但如果部件的運動頻率與光脈衝的頻率相匹配,它可能會出現靜止或由於頻閃效應而向相反方向緩慢旋轉。因此,在工業場所,熒光燈必須在三相電流的不同相位點亮(光通量的脈動會在不同的半週期)。
標記熒光燈時,使用以下字母:L——熒光燈,D——日光燈,B——白燈,HB——冷白燈,TB——暖白燈,C——改進的透光率,A——汞齊燈。
如果將熒光燈的燈管“擰”成螺旋形,就會得到 CFL - 緊湊型熒光燈。在它們的參數中,CFL 接近線性熒光燈(發光效率高達 75 lm/W)。它們主要設計用於在各種應用中替代白熾燈。
弧光汞燈 (DRL)
標記: D — 電弧 R — 水銀 L — 燈 B — 在沒有鎮流器的情況下打開
電弧汞熒光燈 (DRL)
水銀石英熒光燈 (DRL) 由一個內部塗有磷光體的玻璃燈泡和一個放置在燈泡內並充滿高壓汞蒸氣的石英管組成。為了保持熒光粉性能的穩定性,玻璃燈泡中充滿了二氧化碳。
在水銀石英管中產生的紫外線輻射的影響下,磷光體發光,使光線呈現一定的藍色調,從而扭曲了真實的顏色。為了消除這個缺點,在熒光粉的成分中引入了特殊成分,可以部分校正顏色;這些燈稱為帶色度校正的 DRL 燈。燈的壽命為 7500 小時。
該行業生產的燈具容量為 80、125、250、400、700、1000 和 2000 W,光通量為 3200 至 50,000 lm。
DRL燈的優點:
1、發光效率高(可達55lm/W)
2、使用壽命長(10000小時)
3.緊湊性
4. 對環境條件不重要(極低溫度除外)
DRL燈的缺點:
1. 射線光譜中藍綠色部分佔優勢,導致顯色性不理想,排除在判別對象為人臉或油漆表面的情況下使用燈管
2. 僅能在交流電下工作
3.需要通過鎮流器扼流圈開啟
4. 開啟時的點亮持續時間(約 7 分鐘)和僅在冷卻後(約 10 分鐘)即使燈的電源中斷非常短的時間後重新點亮的時間
5、脈動光通量,大於熒光燈
6. 服務結束時光通量顯著減少
金鹵燈
電弧金屬鹵化物燈(DRI、MGL、HMI、HTI)
標記:D——電弧,R——汞,I——碘化物。
金鹵燈 - 這些是添加了金屬碘化物或稀土碘化物(鏑 (Dy)、钬 (Ho) 和铥 (Tm))以及銫 (Cs) 和錫鹵化物 (Sn) 的複雜化合物的高壓汞燈。這些化合物在中心放電弧中分解,金屬蒸氣可以激發光的發射,其強度和光譜分佈取決於金屬鹵化物的蒸氣壓。
從外觀上看,成金屬燈與 DRL 燈的不同之處在於燈泡上沒有磷光體。它們的特點是發光效率高(高達 100 lm / W)和光的光譜成分明顯更好,但它們的使用壽命明顯短於 DRL 燈,並且開關方案更複雜,因為除了 鎮流器扼流圈,包含一個點火裝置。
高壓燈頻繁短時間開啟會縮短其使用壽命。這適用於冷啟動和熱啟動。
光通量實際上不取決於環境溫度(燈具外部)。在低環境溫度(高達 -50 °C)下,必須使用特殊的點火裝置。
人機界面燈
HTI 短弧燈——壁負載增加且電極間距極短的金屬鹵化物燈具有更高的光效和顯色性,但也限制了它們的壽命。 HMI燈的主要應用領域是舞台照明、內窺鏡、電影院和日光拍攝(色溫=6000 K)。這些燈的功率從 200 瓦到 18 千瓦不等。
具有小電極間距離的 HTI 短弧金屬鹵化物燈已被開髮用於光學目的。它們非常明亮。因此,它們主要用於照明效果,例如位置光源和內窺鏡檢查。
高壓鈉 (HPS) 燈
標記:D——圓弧; Na——鈉; T——管狀。
高壓鈉燈 (HPS) 是效率最高的一組可見輻射源:它們在所有已知氣體放電燈中具有最高的發光效率 (100-130 lm/W),並且光通量略有下降使用壽命。在這些燈中,一個由多晶鋁製成的放電管被放置在一個圓柱形玻璃燒瓶內,該燒瓶對鈉蒸氣呈惰性並能很好地傳輸其輻射。管道中的壓力約為 200 kPa。工作時間 — 10-15000 小時。極黃的光和相應的低顯色指數 (Ra = 25) 使它們可以在有人的房間使用,只需與其他類型的燈組合使用。
氙氣燈 (DKst)
DKstT弧光氙氣管燈發光效率低,使用壽命有限,其特點是光的光譜組成最接近自然日光,是所有光源中單位功率最高的。第一個優點實際上沒有被使用,因為燈不在建築物內部使用,第二個優點決定了它們在安裝在高桅杆上時廣泛用於照明大型開放空間。燈的缺點是光通量脈動非常大、紫外線光譜過大以及點火電路複雜。