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光源原理与设计 绪论 诸定昌 一 光源的定义 能把其他形式的能量转换为光学波段的电磁辐射的器件称为光源 1 能量的形式 热能 化学能 生物能 电能 电光源 光源原理与设计 绪论 诸定昌 2 转换方式 加热辐射 eg白炽灯 热辐射光源 连续谱 原子激发辐射 线光谱 带电粒子的速度变化 轫致辐射 连续谱 3 光学波段 光源原理与设计 绪论 诸定昌 可见光区380 780nm 红外光 近红外区780 1500nm 中红外区1500 1 10nm 4 远红外区1 10 1 10nm 4 6 光源原理与设计 绪论 诸定昌 紫外光 真空紫外1 200nm 远紫外200 300nm 近紫外300 380nm 紫外A区UVA400 315nm化学线黑斑线 紫外B区UVB315 280nm健康线 红斑线 紫外C区UVC280 200nm灭菌线 光源原理与设计 绪论 诸定昌 二 光源发展简史 1 第一代光源 白炽灯 碳丝白炽灯1879 Edison 1 4 3几小时 锇丝白炽灯18985 5 5几十小时 钨丝白炽灯19075 8几百小时 真空钨丝白炽灯19108 9接近一千小时 充N2螺旋钨丝白炽灯191311 充Ar Kr Xe 钨丝白炽灯191712 充Ar Kr Xe 双螺旋钨丝白炽灯14 碘钨灯195930 溴钨灯196432 光效 寿命 光源原理与设计 绪论 诸定昌 2 第二代光源 荧光灯 霓虹灯 Neonlamp 1910用于广告 汞蒸汽放电灯193038差 荧光灯 卤粉 193540好 涂钒酸钇荧光粉灯196765好 细管径荧光灯 T12 T8 T5 197385好 异型荧光灯 CFC 1977代替白炽灯 Ra 光源原理与设计 绪论 诸定昌 3 第三代光源 钠灯与金卤灯 低压钠灯193240差 外壳涂红外反射层的低压钠灯1965200差 高压钠灯1965150差 钠 铊 铟灯196175好 镉 钬 铥灯197190很好95 络合物 Sc Na 金卤灯197680 65 无极放电灯寿命长 Ra 光源原理与设计 绪论 诸定昌 三 光源的参量 1 技术参量 光通量F lm 功率P w 寿命H hrs 全寿命从亮到熄有效寿命F衰减到初始值的一定比例 光源原理与设计 绪论 诸定昌 2 运行参量 光效 lm w 1转换成辐射的功率占总功率的比例 2辐射中可见辐射的比例 每单位输入功率产生的光通量 光源原理与设计 绪论 诸定昌 光源的颜色 色表 人眼观察光源颜色时的舒适程度 与背景光有关 色温 照度E lux 房间E 150luxTc 4000K 机场E 500luxTc 6000K 光源原理与设计 绪论 诸定昌 显色性 被照物体本色被光源显色的程度 指标 Ra 太阳光下最大 为100 钠灯28高压汞灯40 价格 光源原理与设计 绪论 诸定昌 四 光源的分类 1 以放电类型分类 辉光放电 弧光放电 2 以工作气压分类 低气压 高气压 超高气压 3 以工作气体种类分类 汞灯 荧光灯 惰性气体 金属蒸汽 光源原理与设计 绪论 诸定昌 4 按用途分类 5 按灯种类分 按发光原理 热辐射光源 气体放电光源 光源原理与设计 绪论 诸定昌 光源原理与设计 绪论 诸定昌 五 光源的应用 1 照明 体育场照明 泛光照明 2 加热 3 光化学 照像 加快化学反应速度 光源原理与设计 绪论 诸定昌 4 光生物 杀菌 保健 光合作用 5 高科技 模拟室 光电效应 军事 夜视仪 LCOSPDPDBD 光源原理与设计 绪论 诸定昌 References 1 电光源原理引论 蔡祖泉等 1988 2 气体与真空中电现象 卡普卓夫 1952 3 L