空心光導：它們是什麼以及為什麼需要它們？

現代光源種類繁多，似乎可以滿足任何照明要求。但有些企業默認應禁止使用電光源。這些都是高危和特別危險的場所。不應以為這樣的企業為數不多。

如果我們排除生產火藥、火箭燃料和其他“無害”物質的國防工業，那麼仍然有大量工業企業在異常條件下生產熟悉的產品。

每個人都在談論有甲烷污染的煤礦。但是工廠或糖廠——那裡有什麼危險？但專家們知道，懸浮、分散的麵粉或糖粉是軍方羨慕的炸藥。車間大小的火花和真空炸彈已準備就緒。

還有電流裝置、電池充電室和許多其他有特殊安全要求的區域。糧食企業倉庫照明存在一個非常嚴重的問題：巨大的房間被昏暗的白熾燈所照亮。衛生部門嚴禁使用水銀燈，在粉塵環境下的消防員使用大功率白熾燈。

在這些情況下，似乎只有一個出路：在低供電電壓下大量使用防爆燈。但無法解決的問題在技術中很少見。 1874 年，電氣工程師弗拉基米爾·奇科列夫 (Vladimir Chikolev) 在奧赫塔 (Okhta) 的火藥廠安裝了一個照明裝置，其形狀為內部鏡面的管狀。來自外部電弧的光在多次反射後傳輸到危險區域。

這是新型照明燈具的第一個實際例子——帶有反光內塗層的中空纖維……從那時起，光導的設計取得了長足的進步。今天，我們非常熟悉光線路和微米直徑的光導：許多人通過光纖電纜連接使用互聯網。直到最近，空心光導才為一小部分照明技術人員所知。

但隨著人們對節能技術的興趣日益濃厚，它們受到了廣大工程師和設計師的關注。白天利用陽光不僅可以照亮倉庫，還可以照亮辦公場所的能力，刺激了具有適合營業場所的外觀設計的導光板的生產。

儘管想法本身很簡單，但中空纖維設計具有相當複雜的光學方案，並使用了最現代的材料。讓我們看看使用擴展纖維示例的設計。最常用的圓管由聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA) 或聚碳酸酯 (PC) 製成。高強度光源安裝在燈管的一側或兩側。管長直徑比從單面光導的 30 到雙面燈安裝的 60 之間選擇。

管體內表面塗有特殊的 SOLF 型棱鏡膜。其特點是光線以不同角度落在表面時幾乎完全反射。1985年開發了棱鏡膜的生產技術。SOLF品牌的薄（約0.5毫米）捲膜為創作鋪平了道路沿管道長度具有高且均勻照明的光導。沿管軸留下透明或磨砂狹縫，以便沿光纖長度均勻發射光。

今天，全球約有來自 12 個國家的 28 家公司從事各種類型和用途的光纖的開發、生產和安裝。光纖的直徑從250到1100毫米不等，長度可達16米。光導以帶有光源的完整模塊的形式生產，這些光源可以很容易地相互連接以延長照明系統的長度。

來自美國的索樂圖產品佔據了世界市場的最大份額（高達 80%）。在這個國家，有一項刺激替代能源使用的政府計劃，因此對相應產品的需求很大。歐洲公司 Sunpipe（英國）和意大利的 Solarspot 掌握了光導體的批量生產。正如公司名稱所暗示的那樣，他們專注於製造可以在白天回收陽光的燈泡。這種纖維每米的價格約為 300 美元，因為它們使用特殊的光學器件來聚集太陽光線。

沒有關於用於爆炸室和其他特殊房間的基於光纖的照明系統成本的信息。這樣做的原因是在每個個案中開發個別項目。只能假設這樣的應用成本非常高，但人的生命和物的安全成本更高。

但不要以為只有危險生產企業才是現代光纖的用戶。形式和結構的多樣性使設計師和建築師能夠解決建築物和景觀的原始照明問題。

小尺寸的導光板出人意料地用於家用照明設備。 LED 燈具有非常高的亮度和狹窄的光發射，當單獨安裝在枝形吊燈中時是醜陋的光源。但與光導相結合，它們是理想的照明設備，可以實現出色的房間漫射照明。

加拿大公司 TIR Systems 非常了解 LED 的這一特性，該公司採用了基於強大的彩色和白色 LED 的不可拆卸照明模塊。功率高達30W和普通照明功率高達50W的裝飾性彩色照明燈具，具有直徑為100和150毫米的光導，使用壽命為50,000小時。時尚的外觀和現代材料使燈具能夠適應公寓的現代內飾。

未來，光導將因其獨特的能力將點光源的光轉化為均勻的漫射光而受到歡迎。而且它們將不再是用於狹窄應用領域的奇特照明產品。