博文
光源相关知识的个人总结
|||
内容主要来自网络.个人总结而成.
光源的定义:
物理学上指能发出一定波长范围的电磁波（包括可见光与紫外线、红外线和X光线等不可见光）的物体。通常指能发出可见光的发光体。
凡物体自身能发光者，称做光源，又称发光体，如太阳、恒星、灯以及燃烧着的物质等都是。但像月亮表面、桌面等依靠它们反射外来光才能使人们看到它们，这样的反射物体不能称为光源。
电光源-简史
对电光源的研究始于18世纪末。
19世纪初，英国的H.戴维发明碳弧灯。
1879年，美国的T.A.爱迪生发明了具有实用价值的碳丝白炽灯，使人类从漫长的火光照明进入电气照明时代。
1907年采用拉制的钨丝作为白炽体。
1912年，美国的I.朗缪尔等人对充气白炽灯进行研究，提高了白炽灯的发光效率并延长了寿命，扩大了白炽灯应用范围。
20世纪30年代初，低压钠灯研制成功。
1938年，欧洲和美国研制出荧光灯，发光效率和寿命均为白炽灯的3倍以上，这是电光源技术的一大突破。
40年代高压汞灯进入实用阶段。
50年代末，体积和光衰极小的卤钨灯问世，改变了热辐射光源技术进展滞缓的状态，这是电光源技术的又一重大突破。
60年代开发了金属卤化物灯和高压钠灯，其发光效率远高于高压汞灯。
80年代出现了细管径紧凑型节能荧光灯、小功率高压钠灯和小功率金属卤化物灯，使电光源进入了小型化、节能化和电子化的新时期。电光源的发明促进了电力装置的建设。电光源的转换效率高，电能供给稳定，控制和使用方便，安全可靠，并可方便地用仪器|仪表计数耗能，故在其问世后一百多年中，很快得到了普及。
世界上的照明用电（照明光源的耗电量）约占总发电量的10％～20％。在中国，照明用电约占总发电量的10％。
电光源分类:
按发光形式分为热辐射光源、气体放电光源和电致发光光源3类。①热辐射光源。电流流经导电物体，使之在高温下辐射光能的光源。包括白炽灯和卤钨灯两种。
②气体放电光源。电流流经气体或金属蒸气，使之产生气体放电而发光的光源。气体放电有弧光放电和辉光放电两种，放电电压有低气压、高气压和超高气压3种。弧光放电光源包括：荧光灯、低压钠灯等低气压气体放电灯，高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯等高强度气体放电灯，超高压汞灯等超高压气体放电灯，以及碳弧灯、氙灯、某些光谱光源等放电气压跨度较大的气体放电灯。辉光放电光源包括利用负辉区辉光放电的辉光指示光源和利用正柱区辉光放电的霓虹灯，二者均为低气压放电灯；此外还包括某些光谱光源。
③电致发光光源。在电场作用下，使固体物质发光的光源。它将电能直接转变为光能。包括场致发光光源和发光二极管两种。
按照出现顺序来划分:
第一代光源产品是白炽灯类；
第二代光源产品是气体放电灯（含荧光灯、高压汞灯、金属卤化灯、高压钠灯）；
第三代光源产品是半导体LED发光二极管光源及光电子节能类等；
第四代光源产品是高频等离子体无极放电电磁感应灯。
商品类光源的具体应用
一、白炽灯(Incandescent lamp)
1.普通白炽灯即一般常用的白炽灯泡
特点：显色性好(Ra=100)、开灯即亮、可连续调光、结构简单、价格低廉，但寿命短、光效低。
用途：居室、客厅、大堂、客房、商店、餐厅、走道、会议室、庭院。
运用方式：台灯、顶灯、壁灯、床头灯、走廊灯。
2.卤钨灯(tungsten halogen lamp)
填充气体内含有部分卤族元素或卤化物的充气白炽灯。具有普通照明白炽灯的全部特点，光效和寿命比普通照明白炽灯提高一倍以上，且体积小。
用途：会议室、展览展示厅、客厅、商业照明、影视舞台、仪器仪表、汽车、飞机以及其它特殊照明。
二、气体放电灯(discharge lamp)
1.低气压放电灯( low pressure (vapor) discharge lamp)
(1)荧光灯(fluorescent lamp)
荧光灯俗称日光灯
特点：光效高、寿命长、光色好。
荧光灯有直管型、环型、紧凑型等，是应用范围十分广泛的节能照明光源。用直管型荧光灯取代白炽灯，节电70~90%，寿命长5~10倍；对直管型荧光灯进行升级换代，节电15~50%；用紧凑型荧光灯取代白炽灯，节电70~80%，寿命长5~10倍；(2)低压钠灯(low pressure sodium (vapor) lamp)
特点：发光效率特高、寿命长、光通维持率高、透雾性强，但显色性差。
用途：隧道、港口、码头、矿场等照明。
2.高强度气体放电灯(high intensity discharge lamp-HID)
高强度气体放电灯有：荧光高压汞灯、高压钠灯和金属卤化物灯。
(1)荧光高压汞灯
特点：寿命长、成本相对较低。
用途：道路照明、室内外工业照明、商业照明。
(2)高压钠灯
特点：寿命长、光效高、透雾性强。
用途：道路照明、泛光照明、广场照明、工业照明等。
(3)金属卤化物灯
特点：寿命长、光效高、显色性好。
用途：工业照明、城市亮化工程照明、商业照明、体育场馆照明以及道路照明等。
(4)陶瓷金属卤化物灯
特点：性能优于一般金卤灯。
用途：商场、橱窗、重点展示及商业街道照明。
三、其他电光源(others)
1.高频无极灯(electrodeless lamp)
特点：超长寿命(40000~80000小时)、无电极、瞬间启动和再启动、无频闪、显色性好。
用途：公共建筑、商店、隧道、步行街、高杆路灯、保安和安全照明及其他室外照明。
2.发光二极管-LED(light emitting diode)
LED是电致发光的固体半导体光源。
特点：高亮度点光源、可辐射各种色光和白光、0~100%光输出(电子调光)、寿命长、耐冲击和防震动、无紫外(UV)和红外(IR)辐射、低电压下工作(安全)。
用途：交通信号灯、高速道路分界照明、道路护栏照明、汽车尾灯、出口和入口指示灯、桥体或建筑物轮廓照明及装饰照明等。
LED照明术语：
波长：光的色彩强弱变化，可以通过数据来描述，这种数据叫波长。范围在380至780nm之间。单位：纳米（nm）
亮度：亮度是指物体明暗的程度，定义是单位面积的发光强度。单位：尼特（nit）
光强：指光源的明亮程度。也即表示光源在一定方向和范围内发出的可见光辐射强弱的物理量。 单位：烛光（cd）
光通量：光源每秒钟所发出的可见光量之总和。单位：流明(Lm)
光效：光源发出的光通量除以光源的功率。它是衡量光源节能的重要指标。单位：每瓦流明（Lm/w）。
显色性：光源对物体呈现的程度，也就是颜色的逼真程度。通常叫做"显色指数"单位：Ra。
色温：光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色相同时，黑体的温度称为该光源的色温。 单位：开尔文（k）。
眩光：视野内有亮度极高的物体或强烈的亮度对比，所造成的视觉不舒适称为眩光，眩光是影响照明质量的重要因素。
同步性：两个或两个以上LED灯在不规定时间内能正常按程序设定的方式运行，一般指内控方式的LED灯，同步性是LED灯实现协调变化的基本要求。
防护等级：IP防护等级是将灯具依其防尘、防湿气之特性加以分级，由两个数字所组成，第一个数字代表灯具防尘、防止外物侵人的等级（分0-6级），第二个数字代表灯具防湿气、防水侵人的密封程度（分0-8级），数字越大表示其防护等级越高。
亮度：亮度是指物体明暗的程度，定义是单位面积的发光强度。单位：尼特（nit）
光强：指光源的明亮程度。也即表示光源在一定方向和范围内发出的可见光辐射强弱的物理量。 单位：烛光（cd）
光通量：光源每秒钟所发出的可见光量之总和。单位：流明(Lm)
光效：光源发出的光通量除以光源的功率。它是衡量光源节能的重要指标。单位：每瓦流明（Lm/w）。
显色性：光源对物体呈现的程度，也就是颜色的逼真程度。通常叫做"显色指数"单位：Ra。
色温：光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色相同时，黑体的温度称为该光源的色温。 单位：开尔文（k）。
眩光：视野内有亮度极高的物体或强烈的亮度对比，所造成的视觉不舒适称为眩光，眩光是影响照明质量的重要因素。
同步性：两个或两个以上LED灯在不规定时间内能正常按程序设定的方式运行，一般指内控方式的LED灯，同步性是LED灯实现协调变化的基本要求。
防护等级：IP防护等级是将灯具依其防尘、防湿气之特性加以分级，由两个数字所组成，第一个数字代表灯具防尘、防止外物侵人的等级（分0-6级），第二个数字代表灯具防湿气、防水侵人的密封程度（分0-8级），数字越大表示其防护等级越高。
节能灯种类:
现在市面上的节能灯多是紧凑型（CFL ）的，体积很小，插口与白炽灯完全统一，可以不动原有线路直接使用。
一般地，节能灯种类主要是按灯管外形来分类，用英文字母来象形化地命名，例如：H 、2H形、U 、2U、3U形、2D形、O 形、T形和螺旋形等。不同的外形，能适应不同的装配等需求，有的还在灯管外面罩上一个透明或磨沙的外罩，用于防护灯管和使光线均匀。
一般地，节能灯种类主要是按灯管外形来分类，用英文字母来象形化地命名，例如：H 、2H形、U 、2U、3U形、2D形、O 形、T形和螺旋形等。不同的外形，能适应不同的装配等需求，有的还在灯管外面罩上一个透明或磨沙的外罩，用于防护灯管和使光线均匀。
节能灯也分冷色暖色光，来达到不同的照明效果。价格上国产的通常十几元一支，9-20元不等，进口的，比如飞利蒲，欧斯朗，价格在二十几元以上到四十元不等，有的产品甚至上百元。 重要的是不是很环保,因为含有汞!
LED生产流程如下：
固晶-烘烤-焊线-封胶-烘烤-一切?-后测-二切?-分光-入库
固晶环节：扩晶、排支架、解冻银胶等。
封胶环节：装模条、配胶-抽真空、支架沾胶、模条灌胶、插支架各工序均不可少。
1.LED生产厂家的生产工艺：
a) 清洗：采用超声波清洗PCB或LED支架，并烘干。
b) 装架：在LED管芯（大圆片）底部电极备上银胶后进行扩张，将扩张后的管芯（大圆片）安置在刺晶台上，在显微镜下用刺晶笔将管芯一
个一个安装在PCB或LED支架相应的焊盘上，随后进行烧结使银胶固化。
c)压焊：用铝丝或金丝焊机将电极连接到LED管芯上，以作电流注入的引线。LED直接安装在PCB上的，一般采用铝丝焊机。（制作白光TOP- LED需要金线焊机）
d)封装：通过点胶，用环氧将LED管芯和焊线保护起来。在PCB板上点胶，对固化后胶体形状有严格要求，这直接关系到背光源成品的出光亮
度。这道工序还将承担点荧光粉（白光LED）的任务。
e)焊接：如果背光源是采用SMD-LED或其它已封装的LED，则在装配工艺之前，需要将LED焊接到PCB板上。
f)切膜：用冲床模切背光源所需的各种扩散膜、反光膜等。
g)装配：根据图纸要求，将背光源的各种材料手工安装正确的位置。
h)测试：检查背光源光电参数及出光均匀性是否良好。
I)包装：将成品按要求包装、入库。
固晶-烘烤-焊线-封胶-烘烤-一切?-后测-二切?-分光-入库
固晶环节：扩晶、排支架、解冻银胶等。
封胶环节：装模条、配胶-抽真空、支架沾胶、模条灌胶、插支架各工序均不可少。
1.LED生产厂家的生产工艺：
a) 清洗：采用超声波清洗PCB或LED支架，并烘干。
b) 装架：在LED管芯（大圆片）底部电极备上银胶后进行扩张，将扩张后的管芯（大圆片）安置在刺晶台上，在显微镜下用刺晶笔将管芯一
个一个安装在PCB或LED支架相应的焊盘上，随后进行烧结使银胶固化。
c)压焊：用铝丝或金丝焊机将电极连接到LED管芯上，以作电流注入的引线。LED直接安装在PCB上的，一般采用铝丝焊机。（制作白光TOP- LED需要金线焊机）
d)封装：通过点胶，用环氧将LED管芯和焊线保护起来。在PCB板上点胶，对固化后胶体形状有严格要求，这直接关系到背光源成品的出光亮
度。这道工序还将承担点荧光粉（白光LED）的任务。
e)焊接：如果背光源是采用SMD-LED或其它已封装的LED，则在装配工艺之前，需要将LED焊接到PCB板上。
f)切膜：用冲床模切背光源所需的各种扩散膜、反光膜等。
g)装配：根据图纸要求，将背光源的各种材料手工安装正确的位置。
h)测试：检查背光源光电参数及出光均匀性是否良好。
I)包装：将成品按要求包装、入库。
https://m.sciencenet.cn/blog-76128-283519.html
上一篇：17种稀土元素名称及用途之十七钇(Y)
下一篇：test
扫一扫，分享此博文