光學(xué)基本知識(shí)

第一部分 光學(xué)基本知識(shí)一、常用名詞術(shù)語光：光的本質(zhì)是一種電磁波。能夠引起視覺反應(yīng)的光叫“可見光”可見光是波長為360-830納米的電磁波，僅僅是電磁輻射光譜非常小的一部分。不能引起視覺反應(yīng)的光為“不可見光”如紅外線、紫外線等，與可見光的差別在于波長，小于400納米的電磁波為紫外線，如X-射線；大于700納米的電磁波為紅外線，如微波、廣播無線電波。波長單位為納米（nm），相當(dāng)十億分之一米。光通量：即光的量，發(fā)光體每秒種所發(fā)出的可見光量的總和。符號(hào)中，單位流明Lm。發(fā)光強(qiáng)度：即光強(qiáng)，發(fā)光體在特定方向單位立體角內(nèi)所發(fā)射的光通量。常用I來表示，單位為坎德拉（cd）。照度：光通量和光強(qiáng)主要表征光源或發(fā)光體發(fā)射光的強(qiáng)弱，而照度是用來表征被照面上接收光的強(qiáng)弱，即被照面單位面積上接收的光通量稱為照度；常用E來表示，單位勒克斯（Lx）或流明平方米（lm/tf）0亮度：光源在某一方向上的單位投影面在單位立體角中反射光的數(shù)量，稱為光源在某一方向的光亮度。常用L來表示，單位坎德拉每平方米（cd/皿）或坎德拉每平方厘米（cd/cm2）。如：在房間內(nèi)同一位置上，并排放著一個(gè)黑色和一個(gè)白色的物體，雖然它們的照度一樣，但人眼看起來白色物體要亮得多，這說明書了被照物體表面的強(qiáng)度并不能直接表達(dá)人眼對(duì)它的視覺感受。因此引入亮度參數(shù)來衡量。光效：即發(fā)光效率，是電光源將電能轉(zhuǎn)化為光的能力，發(fā)光效率是以其所發(fā)出的光通量除以其耗電量所得的比值，其數(shù)值越高表示光源的效率越高。單位為流明每瓦（lm/w）。［發(fā)光效率（lm/w）=流明（lm）：耗電量（w）］所以對(duì)于使用時(shí)間較長之場(chǎng)所，如辦公廳、走廊、酒店等，光源效率通常是一個(gè)重要的考慮因素。眩光：視野內(nèi)有亮度極高的物體或強(qiáng)烈的亮度對(duì)比，則可以造成視覺不舒適稱為眩光。眩光可以分為視能眩光和不舒適眩光。眩光是影響照明質(zhì)量的重要因素，強(qiáng)烈的眩光會(huì)使室內(nèi)光線不和諧，使人感到不舒適，嚴(yán)重時(shí)會(huì)覺得昏眩，甚至短暫失明。光束角：射燈發(fā)射光的空間分布，以中心最強(qiáng)，向四周逐漸減弱到中心光強(qiáng)50%強(qiáng)度的圓錐角為光束角。三基色：紅、綠、藍(lán)，即稀土元素在紫外線照射下呈現(xiàn)的三種顏色。功率因素：電路中有用功率與實(shí)際功率之間的比值。功率因數(shù)低，則電流中的諧波含量越高，對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生污染，破壞電網(wǎng)的平衡度，無功損耗增加。頻閃效應(yīng)：電感式熒光燈隨電壓電流周期性變化，光通量也周期性的產(chǎn)生強(qiáng)弱變化，使人產(chǎn)生不舒適的感覺，稱為頻閃效應(yīng)。平均壽命：也就是額定壽命，是指點(diǎn)亮批量燈至百分之五十的數(shù)量損壞時(shí)的小時(shí)數(shù)。?經(jīng)濟(jì)壽命：在同時(shí)考慮光源的損壞以及光束輸出衰減的狀況下，其綜合光束輸出減至一特定的小時(shí)數(shù)。此比例標(biāo)準(zhǔn)用于室外的光源為百分之七十，用于室內(nèi)的光源如日光燈則為百分之八十。額定壽命：以長期制造的同一形式的燈具點(diǎn)燈2.5h、滅燈0.5h的連續(xù)反復(fù)試驗(yàn)條件下，直到“大多數(shù)燈不能滅亮為止的點(diǎn)燈時(shí)間”或“全光束下降到初光束的70%時(shí)的點(diǎn)燈時(shí)間”中的短時(shí)平均值來表示。顯色性：亦稱還原性或演色性，即光對(duì)于物體顏色呈現(xiàn)的程度，通常叫做“顯色指數(shù)”（Ra），是物體在光源下的感受與在太陽下的感受的真實(shí)度百分比。標(biāo)準(zhǔn)是以自然光Ra-100為100%真實(shí)色彩，如使用人工光源，在選擇適用的色溫時(shí)，與同色的自然光比較色彩真實(shí)感為90%就是Ra-90表示。顯色性越高，則光源對(duì)顏色的表現(xiàn)較好，我們見到的顏色也就越接近自然色。各類光源的顯色指數(shù)各不相同，顯色性亦是照明裝飾設(shè)計(jì)上非常重要的環(huán)節(jié)，這將直接影響一切裝飾品的效果。顯色分兩種：忠實(shí)顯色：能正確表現(xiàn)物質(zhì)本來的顏色需使用顯色指數(shù)（Ra）高的光源，其數(shù)值接近100，顯色性最好。效果顯色：要鮮明地強(qiáng)調(diào)特定色彩，表現(xiàn)美的生活可以利用加色法來加強(qiáng)顯色效果。采用低色溫光源照射，能使紅色更鮮艷；采用中色溫光源照射，使藍(lán)色具有清涼感；采用高色溫光源照射，使物體有冷的感覺。色溫度：簡(jiǎn)稱色溫，色溫以絕對(duì)溫度K來表示，單位開爾文（k），當(dāng)光源所發(fā)出的光的顏色與“黑體”在某一溫度下輻射的顏色相同時(shí)，“黑體”的溫度就稱為該光源的色溫?！昂隗w”的溫度越高，光譜中藍(lán)色的成分則越多，而紅色的成分則越少。色溫值越高，表示冷感越強(qiáng)，色溫越低暖感越強(qiáng)，越柔和，通常大部分光源設(shè)計(jì)集中在2700K~4300K及5800K~6700K兩個(gè)色溫位置。光色：自然光源太陽有紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七色光，稱全光譜。七色光之間有許多過渡色，稱系列色，為連續(xù)光譜。光色的差異，決定于光波的長短。光色的另一種含義，就是指各種物體固有顏色。如物體是紅色的，受光后，光的其他顏色都被物體吸收，只有紅色被放射出來，所以人的視覺才反映這個(gè)物體是紅色的。這種現(xiàn)象，就是物體的顯色特性。不同質(zhì)的物體。顯色指數(shù)也不相同，因而有的顏色鮮亮，有的發(fā)暗。燈具效率：也叫光輸出系數(shù)，是衡量燈具利用能量效率的重要標(biāo)準(zhǔn)，它是燈具輸出的光通量與燈具內(nèi)光源輸出的光通量之間的比例。IP等級(jí)：即防塵、防水、防護(hù)等級(jí)。是國際上用來認(rèn)定燈具的防護(hù)等級(jí)的代號(hào)，IP等級(jí)由兩個(gè)數(shù)字組成，第一個(gè)數(shù)字表示燈具防塵等級(jí)，第二個(gè)數(shù)字則表示燈具防水等級(jí)。數(shù)字越大則表示防護(hù)等級(jí)越佳。

IPXXTl—水等級(jí) 塵等級(jí)防護(hù)等級(jí)代碼序號(hào)號(hào)碼防護(hù)程；度定 義防塵等級(jí)0無防護(hù)無特殊的防護(hù)1防止大于50mm的物體侵入防止人體因不慎，碰到內(nèi)部零件；防止直徑大于50mm的物體侵入2防止大于12mm的物體侵入防止手指碰到燈具內(nèi)部零件3防止大于2.5mm的物體侵入防止直徑大于2.5mm的工具、電線或物體侵入4防止大于1.0mm的物體侵入防止直徑大于1.0mm的蚊蠅、昆蟲或物體侵入5防塵無法完全防止灰塵侵入，侵入灰塵不會(huì)影響燈具正常動(dòng)作6防塵完全防止灰塵侵入防水等級(jí)0無防護(hù)無特殊的防護(hù)1防止滴水侵入可防止垂直滴下的水滴2傾斜15度時(shí)仍防止滴水侵入當(dāng)燈具傾斜15度時(shí)，仍可防止滴水3防止噴灑的水侵入防止雨水垂直入夾角小于50度的方向所噴灑的水4防止飛濺的水侵入防止各方向飛濺而來的水侵入5防止噴射的水侵入防止各方向噴嘴噴射的水6防止大浪的水侵入防止大浪或噴水孔急速噴出的水侵入7防止侵水的水侵入燈具侵入水中在一定時(shí)間或水壓的條件下，燈具合肥市可正常動(dòng)作8防止沉沒的影響燈具無期限的沉沒水中在一定水壓的條件下，燈具仍可正常動(dòng)作二、光學(xué)基本知識(shí)什么是GI?GI是英文Glareindex的縮寫，稱為眩光指數(shù)，是對(duì)不舒適眩光的評(píng)價(jià)指標(biāo)之一。英國照明學(xué)會(huì)提出的眩光指數(shù)為GI，CIE提出的眩光指數(shù)為CGI，其表達(dá)式式中：Ls——單眩光源的亮度值（cd/m2）----單個(gè)眩光源的表現(xiàn)立體角（Sr）P----眩光源的位置指數(shù)（采用Luckiesh-Guth的位置指數(shù)）Ed——全部光源在人眼睛上產(chǎn)生的直接照度（lx）Ei----人眼睛上的間接照度（lx）CGI在10~18之間時(shí)與GI值一致。眩光指數(shù)與眩光程度的關(guān)系如下：GI值 眩光程度28 不可容忍（開始感到過分強(qiáng)烈）22 不舒適（開始感到不快）19 能接受（眩光臨界值）16 可接受的（開始形成不快情緒）10 難以覺察的（開始感覺到）不同光源環(huán)境的相關(guān)色溫度：因相關(guān)色溫度事實(shí)上是以黑體輻射接近光源光色時(shí)，對(duì)該光源光色表現(xiàn)的評(píng)價(jià)值，并非一種精確的顏色對(duì)比，故具相同色溫值的二光源，可能在光色外觀上仍有些許差異。僅馮色溫?zé)o法了解光源對(duì)物體的顯色能力，或在該光源下物體顏色的再現(xiàn)如何不同光源環(huán)境的相關(guān)色溫度光源色溫北方晴空8000-8500k陰天6500-7500k夏日正午陽光5500k金屬鹵化物燈4000-4600k下午日光4000k冷色營光燈4000-5000k高壓汞燈3450-3750k暖色營光燈2500-3000k鹵素?zé)?000k鎢絲燈2700k高壓鈉燈1950-2250k蠟燭光2000k光源色溫不同，光色也不同，色溫在3300K以下有穩(wěn)重的氣氛，溫暖的感覺；色溫在3000--5000K為中間色溫，有爽快的感覺；色溫在5000K以上有冷的感覺。不同光源的不同光色組成最佳環(huán)境，如表：色溫 光色 氣氛效果>5000K 清涼（帶藍(lán)的白色） 冷的氣氛Me/te美特照明StoreIdentitySystemsManualS^^ffl集凰3300-5000K中間（白）爽快的氣氛<3300K溫暖（帶紅的白色）穩(wěn)重的氣氛1、 色溫與亮度：高色溫光源照射下，如亮度不高則給人們有一種陰氣的氣氛；低色溫光源照射下，亮度過高會(huì)給人們有一種悶熱感覺。2、 光色的對(duì)比：在同一空間使用兩種光色差很大的光源，其對(duì)比將會(huì)出現(xiàn)層次效果，光色對(duì)比大時(shí)，在獲得亮度層次的同時(shí)，又可獲得光色的層次。?顯色指數(shù)與顯色性的關(guān)系光所發(fā)射的光譜內(nèi)容決定光源的光色，但同樣光色可由許多，少數(shù)甚至僅僅兩個(gè)單色的光波縱使而成，對(duì)各個(gè)顏色的顯色性亦大不相同。相同光色的光源會(huì)有相異的光譜組成，光譜組成較廣的光源較有可能提供較佳的顯色品質(zhì)。當(dāng)光源光譜中很少或缺乏物體在基準(zhǔn)光源下所反射的主波時(shí)，會(huì)使顏色產(chǎn)生明顯的色差（colorshift）。色差程度愈大，光源對(duì)該色的顯色性愈差。演色指數(shù)系數(shù)（Kaufman）仍為目前定義光源顯色性評(píng)價(jià)的普遍方法。白熾燈的顯色指數(shù)定義為100，視為理想的基準(zhǔn)光源。此系統(tǒng)以8種彩度中等的標(biāo)準(zhǔn)色樣來檢驗(yàn)， 比較在測(cè)試光源下與在同色溫的基準(zhǔn)下此8色的偏離（Deviation）程度，以測(cè)量該光源的顯色指數(shù)，取平均偏差值Ra20-100，以100為最高，平均色差越大，Rr值越低。低于20的光源通常不適于一般用途。指數(shù)（Ra）等級(jí)顯色性一般應(yīng)用90-1001A優(yōu)良需要色彩精確對(duì)比的場(chǎng)所80-891B需要色彩正確判斷的場(chǎng)所60-792普通需要中等顯色性的場(chǎng)所40-593對(duì)顯色性的要求較低，色差較小的場(chǎng)所20-394較差對(duì)顯色性無具體要求的場(chǎng)所?光源的色溫與顯色性作為照明光源，除了要求發(fā)光效率高之外，還要求它發(fā)出的光具有良好的顏色。光源的顏色有兩方面的意思：色表和顯色性。人眼直接觀察光源時(shí)所看到的顏色，稱為光源的色表；顯色性是指光源的光照射到物體上所產(chǎn)生的客觀效果。如果各色物體受照的效果和標(biāo)準(zhǔn)光源（黑體或重組日光）照射時(shí)一樣，則認(rèn)為該光源的顯色性好（顯色指數(shù)高）；反之，如果物體在受照后顏色失真，則該光源的顯色性就差（顯色指數(shù)低）。顯色性也稱還原性或演色性。?色表和顯色性對(duì)人們生活的意義現(xiàn)在街道上的路燈已逐步采用高壓汞燈、高壓鈉燈等氣體放電光源。如果從遠(yuǎn)處看高壓汞燈，發(fā)出的光既亮且白。但是，當(dāng)看到被它照射的人的面孔時(shí)，看起來好像在臉上抹了一層青灰，這說明高壓汞燈的色表并不差，但顯色性不好。鎢絲燈恰恰與之相反，它的光看上去雖然偏紅偏黃，如果將一塊藍(lán)布放到低壓鈉燈下面，藍(lán)布就變成黑色。這說明低壓鈉燈的色表和顯色性都不好。而氙燈的色表和顯色性都很好。從上面例子可以看出，有些光源的色表和顯色性都不好（低壓鈉燈），有些都很好（氙燈），有些色表好但顯色性不好（高壓汞燈），有些色表不好但顯色性好（鎢絲燈）。光源的色表和顯色性既有區(qū)別，又有聯(lián)系。藍(lán)色的布為什么到了低壓鈉燈下面就變黑了呢？要弄清這個(gè)問題，首先要對(duì)日光做一番分析。日光是由紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等多種顏色的光按照一定的比例而成的。日光照到某一種顏色的物體（指非透明體）上，物體將其它顏色的光吸收，而將這種顏色的光反射出來。如藍(lán)布受日光照射后，將藍(lán)光反射出來，而將另外的光吸收，因此，在人眼里看到的這塊布就是藍(lán)色的。正是由于日光本身在包含了各種色光，再加上各種各種物體對(duì)不同色光的反射（在有些情況下是散射或透射）性能不一樣，大自然才在日光的照射下顯得五彩繽紛。低壓鈉燈則不然，低壓鈉燈發(fā)出的光主要是黃光，當(dāng)黃光照到藍(lán)布上時(shí)，藍(lán)布將黃光全部吸收。藍(lán)布雖能反射藍(lán)光，但是因?yàn)榈蛪衡c燈發(fā)出的光中基本上沒有藍(lán)光，也就不能反射出藍(lán)光來。因此，在低壓鈉燈照射之下，藍(lán)布就變成黑色的了。鎢絲燈的光譜能量分布是連續(xù)的，各種色光都有，因此，一般的彩色都能反映出來，有較好的顯色性。但是，因它的輻射能量分布偏重于長波方向，因此，整體上看來光色偏紅偏黃，色表不很理想。由此可知，光源的顏色從根本上來說是由它的光譜能量分布決定的。光源的的光譜能量分布確定之后，它的色表和顯色性也就確定了。但是，不能倒過來認(rèn)為，由光源的色表可以確定光源的光譜能量分布。光譜能量分布截然不同的光源可以產(chǎn)生相同的色表，這就是所謂的“同色異譜”現(xiàn)象。高壓汞燈發(fā)出的光盡管色表和日光接近，但它的光譜能量分布和日光相差很大，它的光普中多青光、藍(lán)光而缺少紅光，這就是被它所照的人臉發(fā)青灰的緣故。三、光的應(yīng)用光源的色溫及應(yīng)用：人們用與光源的色溫相等或相近的完全輻射體的絕對(duì)溫度來描述光源的色表（人眼直接觀察光源時(shí)所看到的顏色）又稱光源的色溫。色溫是以絕對(duì)溫度K來表示。不同的色溫會(huì)引起人們?cè)谇榫w上不同的反應(yīng)，我們一般把光源的色溫分成三類：暖色光：暖色光的色溫在3300K以下，.暖色光與白熾燈光色相近，紅光成分較多，給人以溫暖、健康、舒適的感覺，適用于家庭、住宅、宿舍、醫(yī)院、賓館等場(chǎng)所，或溫度比較低的地方。暖白光：又叫中間色，它的色溫在3300K-5300K之間。.暖白光光線柔和，使人有愉快、舒適、安祥的感覺，適用于商店、醫(yī)院、辦公室、飯店、餐廳、候車室等場(chǎng)所。冷色光：又叫日光色，它的色溫在5300K以上，光源接近自然光，有明亮的感覺，使人精力集中，適用于辦公室、會(huì)議室、教室、繪圖室、設(shè)計(jì)室、圖書館的閱覽室、展覽櫥窗等場(chǎng)所。光源色溫應(yīng)用如下表：名稱說明光源顯暖色光暖色光的色溫在3300K以下，暖色光與白熾燈相近，紅光成分較多，能給人溫暖、色性及健康、舒適的感覺。適用于家庭、住宅、宿舍、賓館等場(chǎng)所或溫度較低的地方。應(yīng)用：冷白色光又叫中性色，它的色溫在3300K~5300K之間，中性色由于光線柔和，使人有愉快、光源對(duì)舒適、安詳?shù)母杏X。適用于商店、醫(yī)院、辦公室、飯店、餐廳、候車室等場(chǎng)所。物體顏又叫日光色，它的色溫在5300K以上，光源接近自然光，有明亮的感覺，使人精力色呈現(xiàn)冷色光集中。適用于辦公室、會(huì)議室、教室、繪圖室、設(shè)計(jì)室、圖書館的閱覽室、展覽櫥的程度稱為演窗等場(chǎng)所。色性，也就是顏色的逼真的程度，演色性高的光源對(duì)顏色的表現(xiàn)較好，我們所看到的顏色也就較接近自然顏色，演色性低的光源對(duì)顏色的表現(xiàn)較差，我們所看到的顏色偏差也較大。為何會(huì)有演色性高低之分呢?其關(guān)鍵在于該光線之分光特性，可見光之波長在380mm至780mm之范圍內(nèi)，也就是我們?cè)诠庾V中見到的紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫光的范圍，如果光源所放射的光之中所含的各色光的比例與自然光相近，則我們眼睛所看到的顏色也就較為逼真。我們一般以顯色指數(shù)為表征顯色性。標(biāo)準(zhǔn)顏色在標(biāo)準(zhǔn)光源的輻射下，顯色指數(shù)定為100。當(dāng)色標(biāo)被試驗(yàn)光源照射時(shí)，顏色在視覺上的失真程度，就是這種光源的顯色指數(shù)。顯色指數(shù)越大，則失真越少，反之，失真越大，顯色指數(shù)就越小。不同的場(chǎng)所對(duì)光源的顯色指數(shù)要求是不一樣的，在國際照明協(xié)會(huì)中一般把顯色指數(shù)分成五類，具體應(yīng)用環(huán)境如下表：類別Ra適用范圍1A>90美術(shù)館、博物館及印刷等行業(yè)及場(chǎng)所2B80—90家庭、飯館、高級(jí)紡織工藝及相近行業(yè)260—80辦公室、學(xué)校、室外街道照明340—60重工業(yè)工廠、室外街道照明420—40室外道路照明及一些要求不高的地方四、推薦照度使用范圍為了對(duì)照有一個(gè)實(shí)際概念，下面舉一些常見的照度數(shù)字。在40W白熾燈下1米處的照度為30lx;加一塘瓷罩后照度

就增加到73lx;陰天中午室外照度為8000?20000lx；晴天中午在陽光的室外照度可高達(dá)80000?120000lx。不同照度范圍適用的場(chǎng)所亦不相同，具體適用范圍見下表:序號(hào)照度范圍（LX）應(yīng)用場(chǎng)所120-30-50室外活動(dòng)場(chǎng)所及工作場(chǎng)所。如走廊、貯藏室、樓梯間、浴室、咖啡廳、站前廣告等等。230-100-150流通場(chǎng)所，短途旅程的方向定位。如電梯前室、客房服務(wù)室、酒吧柜臺(tái)、室內(nèi)菜場(chǎng)營業(yè)廳、值班室、郵電、游藝廳、劇場(chǎng)、進(jìn)站大廳、問詢處、診室、商場(chǎng)領(lǐng)道區(qū)等等3100-150-200非連續(xù)使用的工作場(chǎng)所。辦公室、接待室、客房寫字臺(tái)、商店貨架、柜臺(tái)、小賣部、廚房、售票房、排演廳、檢票處、手術(shù)室、放射室、廣播室、總機(jī)室、電教室、保齡球、理發(fā)室等等。4200-300-500簡(jiǎn)單視覺要求的作業(yè)場(chǎng)所。如閱覽室、設(shè)計(jì)室、打字室、櫥窗、陳列室、美容、烹調(diào)、體育運(yùn)動(dòng)的訓(xùn)練場(chǎng)、玻璃石器金屬品的展覽廳、保齡球、排球、羽毛球、武術(shù)等的比賽場(chǎng)所等等。5300-500-700中等視覺要求的作業(yè)場(chǎng)所。體操網(wǎng)球籃球比賽場(chǎng)、游泳跳水比賽場(chǎng)、繪圖室、印刷機(jī)房、木材機(jī)械加工、一般精細(xì)作業(yè)、粗加工、機(jī)床區(qū)、電修車間等等。6500-750-1000較強(qiáng)視覺要求的作業(yè)。乒乓球、圍棋、象棋、等比賽場(chǎng)、金屬加工廠、機(jī)電裝配車間的小件裝配、精密電修車間、打字室、拋光車間等等。7750-1000-1500較難視覺作業(yè)要求的場(chǎng)所。81000-1500-2000特殊視覺要求的作業(yè)場(chǎng)所。92000以上進(jìn)行很精密的視覺作業(yè)。第二部分 產(chǎn)品知識(shí)一、 照明產(chǎn)品分類照明產(chǎn)品可分為燈具燈飾、電光源產(chǎn)品、照明電器附件三大類：1、 燈具燈飾：民用燈具、建筑燈具、工礦燈具、投光照明燈具、室內(nèi)外燈具燈飾、嵌入式燈具、船用熒燈照明燈具、船用防暴燈具、道路照明燈具、汽車摩托車飛機(jī)照明燈具、特種車輛標(biāo)志照明燈具、電影電視舞臺(tái)照明燈具、防爆燈具、水下照明燈具。2、 電光源產(chǎn)品：包括新型普通照明燈泡、鹵鎢燈泡（包括單端、雙端、反端式等）熒光燈（包括直管型、環(huán)型、緊湊型、異型等）、高強(qiáng)氣體放電燈（包括高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等）、各類輻射光源（紅外紫外等）、高頻無極燈、霓虹燈、各類交通運(yùn)輸及信號(hào)燈。3、 照明電器附件：鎮(zhèn)流器（電子鎮(zhèn)流器、電感鎮(zhèn)流器）、電子觸發(fā)器、電子變壓器、電子調(diào)頻器、啟輝器、燈用電器。二、 燈具的基本知識(shí)燈具的概念：光源的載體，固定與保護(hù)光源，控制并重新分配光在空間的分布的器具，包括除光源外所有用于固定和保護(hù)光源所需的全部零部件，以及與電源連接所需要的線路附件。燈具具有能透光，防止眩光等作用。燈具的分類：燈具的分類一般有以下幾積種方式1、 按使用效果可分為裝飾燈具和功能燈具兩大類：裝飾燈具：一般采用裝飾部件圍繞光源組合而成，它的主要作用是美化環(huán)境、烘托氣氛。故將造型、色澤放在首位考慮，適當(dāng)兼顧效率和限制眩光等要求。功能燈具：以控制光在空間的分布來提高光效，降低眩光影響，保護(hù)光源不受損傷為目的，同時(shí)兼顧一定的裝飾效果2、 根據(jù)適用場(chǎng)所可分為質(zhì)量照明和環(huán)境照明兩大類：質(zhì)量照明：眩光是影響質(zhì)量照明最重要的因素，質(zhì)量照明設(shè)計(jì)要消除眩光或把眩光降至最低。給人類提供安逸、舒適、明亮的工作、學(xué)習(xí)、生活空間。環(huán)境照明：環(huán)境照明則恰恰相反，設(shè)計(jì)時(shí)要采用眩光來渲染照明效果，來激發(fā)人們的熱情，使人類的夜空更加絢麗多姿。給人們帶來視覺沖擊和美的享受。例如：舞臺(tái)燈、霓虹燈、水晶燈等花燈系列等等。3、 根據(jù)用途分類：可分為民用燈具、工礦燈具、道路照明燈具、庭院燈具、建筑燈具、投光照明燈具、室內(nèi)外燈具燈飾、公共場(chǎng)所燈具、船用防爆燈具、交通、電影電視舞臺(tái)照明燈具、醫(yī)療燈具、攝防爆燈具、水下照明燈具。4、根據(jù)安裝方式分類:可分為固定式燈具和可移動(dòng)式燈具。固定式燈具又可分為嵌入式、半嵌入式和明裝三種安裝方式。5、 按光源分類：可分為白熾燈（緊湊型熒光燈歸為這一類）、熒光燈、高壓氣體放電燈等三類6、 按配光嚴(yán)寒分類：可分為直接照明型、半直接照明型、全漫射式照明型和間接照明型等。7、 按防護(hù)要求分為類：可分為防塵、防水、防爆、防腐蝕燈具。燈具的作用：a、 合理地分配光線，光通量重新分配；b、 防止光源或燈具所產(chǎn)生的眩光；c、 提高燈的利用率；d、 保護(hù)光源；e、 美化和裝飾環(huán)境。燈具的光學(xué)特性：a、燈具效率：一般0.7屬很高的效率，室內(nèi)照明一般不低于0.5,影響因素：燈具材料、出光口大小、燈罩和反射器形狀的光學(xué)設(shè)計(jì)。b、 燈具截光角和遮光角，遮光角愈大則眩光愈小。c、 燈具的發(fā)光強(qiáng)度空間分布用配光曲線來表示。燈具的原理（光的反射、折射）：當(dāng)光線到達(dá)一表面，其中一部分被反射，一部分被吸收，還有一部分透射過去。反射面可以像鏡子一樣光滑，或者像涂漆的表面一樣將入射光散射。吸收光通常被轉(zhuǎn)化成熱量。沒有被反射或吸收的部分則透過表面。（反射定律，折射定律，漫反射。）光源與燈具的光學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)用以上光線傳播的方式來創(chuàng)造想要得到的效果。燈具及其附件：A、 燈具：指能透光、分配和改變光源光分布的器具，包括除光源外所用于固定和保護(hù)光源所需的全部零部件，以及與電源連接所必需的線路附件。B、 折射器：利用折射現(xiàn)象來改變光源的光通量空間分布的裝置。C、 反射器：利用反射現(xiàn)象來改變光源的光通量的空間分布的裝置。D、 遮光格柵：由半透明或不透明組件構(gòu)成的遮光體，組件的幾何布置可使在給定的角度內(nèi)看不見燈光。E、 燈具效率：在相同的使用條件下，燈具發(fā)出的總光通量與燈具內(nèi)所有光源發(fā)出的總通量之比。F、 燈頭：將光源固定在燈座上，使燈與電源相連接的燈部件。常用燈頭如下：螺口燈頭如：E27，E14插口式燈頭如：B22/插腳式燈頭如：ZG11大（雙插腳或多插腳）“F”單插腳G、燈座：保持燈的位置和使燈與電源相連接的器件。如：T12,T8熒光燈使用G13燈座，T5熒光燈使用G5燈座。H、鎮(zhèn)流器：為使放電穩(wěn)定而與放電燈一起使用的器件。有電感式、電容式、電阻式或以上的組臺(tái)方式，也可以是電子式。電子鎮(zhèn)流器用電子器件組成，將50-60HZ變換成20-100KHZ高頻電流供給電燈的鎮(zhèn)流器。它同時(shí)兼有啟動(dòng)器和補(bǔ)償電容器的作用。燈具衰退情形及注意事項(xiàng)：影響整套燈具之衰退情形可分為下列三要項(xiàng)：光源污染之衰減因素：第1000小時(shí)約衰退4%；光源本身之衰減因素：第1000小時(shí)約衰退3%；燈具污染之衰減因素：第一年約10%故燈具應(yīng)定期清潔以確保燈具之衰減率在最低，維持最佳之照明效果。注：上述之衷緘率系為普通辦公室之衰減率。三、電光源基本知識(shí)由于利用天然光受到時(shí)間和地點(diǎn)的限制，建筑物內(nèi)不僅在夜間采用人工照明，白天往往也要采用人工照明。照明光源由于它們的發(fā)光條件不同，其光電特性各異。為了正確地選用照明光源，必須對(duì)它們的電氣特性、光電特性和適用場(chǎng)合有所了解。電光源產(chǎn)品分類：照明光源的分類是按照發(fā)光的形式不同進(jìn)行分類的。它可分為按輻射光源和氣體放電照明光源兩大類。前者是利用電流通過燈絲，將其加熱到白熾狀態(tài)而發(fā)出可見光；后者是利用某些元素的原子被電子激發(fā)而產(chǎn)生輻射。1、 新型普通照明燈泡；2、 鹵鎢燈泡（包括單端、雙端、反端式等）；3、 熒光燈（包括直管型、球型、緊湊型、異型等）；白熾燈、熒光燈、金鹵燈、低壓鈉燈、汞燈性能，綜合對(duì)比如下表:型號(hào)光效顯色性（Ra）白熾燈、石英燈低15?25LM/W100熒光燈低40?80LM/W40?45金鹵燈低80?125LM/W80?99低壓鈉燈高強(qiáng)黃色汞燈低40?55LM/W40?45主要光源介紹：實(shí)質(zhì)上，使用效率最高的光源是低壓鈉燈，由于它發(fā)射單色的黃色光，因此幾乎沒有顯色性能。與之相對(duì)照，白熾燈及鹵鎢燈有極好的顯色性能，但是其發(fā)光效率很低。1、白熾燈有較寬的工作電壓范圍，從電池提供的幾伏電壓到市電電壓，價(jià)格低廉，不需要附加電路。其主要應(yīng)用是家庭照明及需要密集的低工作電壓燈的地方，如手電筒、控制臺(tái)照明等。僅有10%的輸入能量轉(zhuǎn)化為可見光能，典型的壽命從幾十小時(shí)到幾千小時(shí)不等。使用通電的方式加熱玻璃泡殼內(nèi)的燈絲，導(dǎo)致燈絲產(chǎn)生熱輻射而發(fā)光的光源，燈頭是白熾燈電連接和機(jī)械連接部分，按形式和用途主要可分為螺口式燈頭，聚焦燈頭及特種燈頭。在普通白熾燈中，最常用的螺口式燈頭為E14、E27；最常用的插口燈頭為B15、B22。常用于住宅基本照明及裝飾照明，具有安裝容易，立即啟動(dòng)，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。主要部件：燈絲、支架、泡殼、填充氣體、燈架。2、 鹵鎢燈同額定功率相同的無鹵素白熾燈相比，鹵鎢燈的體積要小得多，并允許充入高氣壓的較重氣體（較昂貴），這些改變可延長壽命或提高光效。同樣，鹵鎢燈也可直接接電源工作而不需控制電 路。鹵鎢燈廣泛用于機(jī)動(dòng)車照明、投射系統(tǒng)統(tǒng)、特種聚光燈、低價(jià)泛光照明、舞臺(tái)及演播室照明及其他需要在緊湊、方便、性能良好上超過非鹵素白熾燈的場(chǎng)合。3、 熒光燈主導(dǎo)商業(yè)和工業(yè)照明。通過設(shè)計(jì)的革新、熒光粉的發(fā)展，及電子控制線路的應(yīng)用，熒光燈的性能不斷提高。帶一體化電路的緊湊型熒光燈的引入拓寬了熒光燈的應(yīng)用，包括家居的應(yīng)用，這種燈替代白熾燈，將節(jié)能75%，壽命提高8~10倍。一般情況下，所有氣體放電燈都需要某種形式的控制電路才能工作。熒光燈的性能主要取決于燈管的幾何尺寸即長度和直徑，填充氣體的種類和壓器，涂敷熒光燈粉及制造工藝?，F(xiàn)在我們常用的熒光燈主要分以下三類：⑴直管燈：一般使用的有T5、T8、T12，常用于辦公室，商場(chǎng)、主宅等一般公用建筑，具有可選光色多，可達(dá)到高照度兼顧經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)點(diǎn)?！癟”表示燈管直徑 一個(gè)“T”表示1/8英寸T5管直徑15mmT8管直徑25mmT12管直徑38mm熒光燈都可調(diào)配出3000K 3500K 4000K 6500K四種標(biāo)準(zhǔn)“白色”。⑵高流明單端熒光燈高流明單端熒光燈又稱為是為高級(jí)商業(yè)照明中代替直管熒光燈設(shè)計(jì)。這種燈管與直管型燈管相比，主要的優(yōu)點(diǎn)有：結(jié)構(gòu)緊湊、流明維護(hù)系數(shù)高，還有它這種單端的設(shè)計(jì)使得燈具中的布線簡(jiǎn)單的多。⑶緊湊型熒光燈（CFLS）緊湊型熒光燈又稱為節(jié)能燈，使用直徑9-16mm細(xì)管彎曲或拼接成（U型、H型、螺旋型等），縮短了放電的線型長度。它的光效為白熾燈的五倍，壽命約8000-10000小時(shí)，常用于局部照明和緊急照明。一般分為兩類：A、帶鎮(zhèn)流器一體化緊湊型熒光燈這種燈自帶鎮(zhèn)流器、啟輝器等全套控制電路；并裝有愛迪生螺旋燈頭或插式燈頭?？捎糜谑褂闷胀ò谉霟襞莸膱?chǎng)所，具有體積小，壽命長，效率高，省電節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，可用來取代白熾燈。B、與燈具中電路分離的燈管（PLC）用于專門設(shè)計(jì)的燈具之中借助與燈具結(jié)合成一體的控制電路工作，燈頭有兩針和四針兩種，兩針燈頭中含有啟輝器和射頻干擾（RFI）抑制電容，四針無任何電器組件。一般四針PLC光源使用于高頻的電子鎮(zhèn)流器中。常用于局部照明和緊急照明。熒光燈控制電路（鎮(zhèn)流器）可分為：電感式、電子式。電感式鎮(zhèn)流器的特點(diǎn)是功率因素低，有頻閃效應(yīng)，自身重量大，但壽命長，堅(jiān)固耐用，成本低；電子式鎮(zhèn)流器的特點(diǎn)是功率因素高，無頻閃，重量輕。隨著技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，低成本、長壽命的電子鎮(zhèn)流器將逐步取代傳統(tǒng)的電感鎮(zhèn)流器。4、 低壓鈉燈光效最高，但僅輻射單色黃光，這種燈照明情況下不可能分辨各種顏色的。主要應(yīng)用是：道路照明，安全照明及類似場(chǎng)合下的室外應(yīng)用。其光效是熒光燈的2倍，鹵鎢燈的10倍。與熒光燈相比，低壓鈉燈放電管是長管形的，通常彎成“U”型，把放電管放在抽成真空的夾層外玻殼內(nèi)，其夾層外玻殼上涂有紅外反射層以達(dá)到節(jié)能和提高最大光效的目的。5、 高強(qiáng)度氣體放電燈（HID）這類燈都是高氣壓放電燈，特點(diǎn)是都有短的高亮度的弧形放電管，通常放電管外面有某種形狀的玻璃或石英外殼，外殼是透明或磨砂的，或涂一層熒光粉以增加紅色輻射。分為：高壓汞燈（HPMV）：最簡(jiǎn)單的高強(qiáng)度氣體放電燈，放電發(fā)生在石英管內(nèi)的汞蒸氣中，放電管通常安裝在涂有熒光粉的外玻璃殼內(nèi)。高壓汞燈僅有中等的光效及顯色性，因此主要應(yīng)用于室外照明及某些工礦企業(yè)的室內(nèi)照明。高壓鈉燈（HPS）：需要用陶瓷弧光管，使它能承受超過1000r的有腐蝕性的鈉蒸氣的侵蝕。陶瓷管安裝在玻璃或石英泡內(nèi)，使它與空氣隔離。在所有高強(qiáng)度氣體放電燈中，高壓鈉燈的光效最高，并且有很長的壽命（24000小時(shí)），因此它是市中心、停車場(chǎng)、工廠廠房照明的理想光源。在這些場(chǎng)合，中等的顯色性就能滿足需要。顯色性增強(qiáng)型及白光型高壓鈉燈也可用，但這是以降低光效為代價(jià)的。金屬鹵化物燈（M-H）:是高強(qiáng)度氣體放電燈中最復(fù)雜的，這種燈的光輻射是通過激發(fā)金屬原子產(chǎn)生的，通常包括幾種金屬元素。金屬元素是以金屬鹵化物的形式引入的，能發(fā)出具有很好顯色性的白光。放電管由石英或陶瓷制成，與高壓鈉燈相似，放電管裝在玻璃泡殼或長管形石英外殼內(nèi)。廣泛應(yīng)用在需要高發(fā)光效率、高品質(zhì)白光的所有場(chǎng)合。典型應(yīng)用包括上射照明、下射照明、泛光照明和聚光照明。緊湊型金屬鹵化物燈在需要精確控光的場(chǎng)合尤其適宜。6、 感應(yīng)燈剛出現(xiàn)不久的無極氣體放電燈。所需要的能量是通過高頻場(chǎng)耦合到放電中的，變壓器的次級(jí)線圈就能產(chǎn)生有效的放電。從形式看來，感應(yīng)燈是緊湊型熒光燈的另一種形式，但高壓部分也許不同。這種燈不局限于長管形（如熒光燈管），同時(shí)還能瞬時(shí)發(fā)光。工作頻率在幾個(gè)兆赫之內(nèi)，并且需要特殊的驅(qū)動(dòng)和控制燈燃點(diǎn)的電子線路裝置。7、場(chǎng)致發(fā)光照明包括多種類型的發(fā)光面板和發(fā)光二極管，主要應(yīng)用于標(biāo)志牌及指示器，高亮度發(fā)光二極管可用于汽車尾燈及自行車閃爍尾燈，具有低電流消耗的優(yōu)點(diǎn)光源特征及應(yīng)用詳見下表：類別效率（LM）經(jīng)濟(jì)壽命（小時(shí)）特征適用范圍白熾燈IncadescentLamps普通燈泡Normalincandescentlamps8?181000安裝及使用容易、立即啟動(dòng)、成本低、反射燈泡可做聚光投射。住宅的基本照明及裝飾性照明、反反射燈泡Reflectorlamps8?181000射燈泡可用于重點(diǎn)照明。鹵素?zé)鬑alogenlamps12?142000?3000體積小、高亮度、光色較白、安裝容易、壽命較普通燈泡長。商業(yè)空間的重點(diǎn)照明。日光燈FluorescentLamps普通型日光燈TubularLamp60?1045000?12000有各種不同光色可供選擇、可達(dá)到高照度并兼顧經(jīng)濟(jì)性。辦公室、商場(chǎng)、住宅及一般公共建筑。PL燈管46?878000?10000體積小、壽命長、效率高、省電。局部照明、安全照明、方向指標(biāo)照明。SL省電燈管39?506000高效率、省電、能直接取代普通白熾燈泡。大部分使用白熾燈泡的場(chǎng)所均可使用。氣體放電燈高壓水銀燈泡High-pressuremercurylamp40?611000?12000高效率、壽命長、適當(dāng)?shù)难萆?。住宅區(qū)的公用照明、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、工廠。免用整流器水銀燈泡Blended-lightself-ballastedlight10?266000壽命長、演色性佳、安裝容易、效率較白熾燈泡高?？芍苯尤〈谉霟襞萦糜谛⌒凸I(yè)場(chǎng)所、公共區(qū)域用植栽照射。金屬鹵化物燈泡Metalhalidelight66?1084000?10000效率高、壽命長、演色性佳。適合彩色電視轉(zhuǎn)播的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)投光照明、工業(yè)照明、道路照明、植栽照射。高壓鈉氣燈泡High-pressuresodiumlamp68?1508000?16000效率極高、壽命較長、光輸出穩(wěn)定。道路、隧道等公共場(chǎng)所照明、投光照明、工業(yè)照明、植栽照射。低壓鈉氣燈泡Low-pressuresodiumlamp99?20312000效率極高、壽命特長、明視度高、顯色性差為單一光色。要求節(jié)約能源及效率而顏色不重要的各種場(chǎng)所。發(fā)光原理：1、 白熾燈太陽發(fā)光是因?yàn)楸砻鏈囟冉咏?000K,所有固體、液體及氣體如達(dá)到足夠高的溫度，都會(huì)產(chǎn)生可見光。白熾燈中的固體鎢在大約3000K時(shí)的熾熱就是我們常見的光源。白熾體的重要特性：輻射的色表隨著輻射體的溫度的升高從暗紅、經(jīng)過桔黃、發(fā)白，最后到熾藍(lán)。色溫也隨著輻射體的溫度升高而提高。白熾燈之所以使用鎢做燈絲材料是因?yàn)殒u在高溫下的低蒸氣速率以及可以被抽成細(xì)絲等其他性質(zhì)。電流在金屬導(dǎo)線中流過時(shí)會(huì)有一定的消耗，當(dāng)輸入功率與輻射功率及其他功率損失的總和精確平衡時(shí)，就達(dá)到了一個(gè)穩(wěn)定態(tài)。影響一些光源壽命的因素，主要原因是由于鎢燈絲的蒸發(fā)損失，主要是熱點(diǎn)和填充氣體。2、 鹵鎢燈維恩位移定律表明：溫度越高光效越高。如鎢絲表面在3200K時(shí)的光效（每一瓦電力所發(fā)出的光量，其數(shù)值越高表示光源的效率愈高）為36lm.W-i，而在2800K時(shí)為22lm.W-1。如果在高壓下使用一種低熱導(dǎo)氣體，如氟，使蒸發(fā)受到抑制，就可以使用較高的燈絲溫度。要安全承受這種高壓，就需要一種小而結(jié)實(shí)的燈泡。非常小量的鹵素，如各種形式的碘、漠，可以用來與到達(dá)燈泡殼壁的鎢起反應(yīng)，確保泡殼的干凈。通過這種手段制造出燈絲溫度達(dá)到3450K的燈泡，同時(shí)也改進(jìn)了光效。如果沒有充入鹵素，這種燈泡會(huì)在幾小時(shí)內(nèi)變黑。改善鎢絲燈的方法是只允許可見輻射出射。如果紅外輻射被反射回來并被燈絲吸收，則維護(hù)燈絲溫度的功率就可以減小。商業(yè)化實(shí)現(xiàn)方法：發(fā)明制造低費(fèi)用、低損耗、高質(zhì)量的紅外反射膜，我們也可稱之為紅外反射濾光器。3、 氣體放電放電通常比白熾燈更有效，這是由于其輻射來自高于固體燈絲能達(dá)到的溫度區(qū)域。放電是比鎢更有選擇的發(fā)射體（可移向可見區(qū)或者紫外區(qū)而遠(yuǎn)離紅外輻射區(qū)），因此在紅外輻射區(qū)有更少的能量浪費(fèi)。放電形成等離子體，它是離子、電子形成的混合體，平均呈電中性。一般必須有與等離子體的電子連接，通常是電極，但無電極連接也是可能的。⑴帶電極的氣體放電氣體放電示意圖：空心圓表示可被電離和形成等離子體的氣體原子。當(dāng)帶有正電荷的粒子在電場(chǎng)作用下定向位移時(shí)，就形成了放電電流。陰極必須能發(fā)射出足夠多的電子，以維持電流的持續(xù)，而陽極則接收電流。圖中的電阻是直流放電時(shí)起限制電流作用的鎮(zhèn)流器。圓中有*符號(hào)的表示是被高能電子激發(fā)的原子，他們會(huì)產(chǎn)生輻射。當(dāng)一個(gè)足夠大的電場(chǎng)加在氣體上，氣體被擊穿而導(dǎo)電。最熟悉的例子是閃電。產(chǎn)生擊穿是由于自然界中總有數(shù)量很小的、由宇宙射線或者自然放射所產(chǎn)生的以電子-離子對(duì)形式存在的電離。外加的電場(chǎng)使電子加速（離子相對(duì)是靜止的），一部分可能獲得足夠能量從而電離氣體原子。當(dāng)施加足夠大的電場(chǎng)時(shí)，電離的速率可能超過離子與電子復(fù)合的損失速率；那么放電電流就會(huì)迅速增長。電荷攜帶者的產(chǎn)生率比電流增長得更迅速。結(jié)果是放電電壓將隨著電流的上升而下降。電流限制通過鎮(zhèn)流器來實(shí)現(xiàn)，以阻止電流上漲到使保險(xiǎn)絲熔斷或者一些別的破壞性結(jié)果的產(chǎn)生。為了維持放電電流，在陽極返回外部電路的電子必須被從陰極發(fā)射的電子代替。陰極是典型的鎢絲結(jié)構(gòu)（卷狀或者穗狀）。來自放電過程的離子轟擊陰極使之加熱。電子能夠逃離陰極的可能幾率指數(shù)地依賴于它的溫度以及表面的障礙因素。放電通常工作在交流電網(wǎng)頻率條件下。高頻電子鎮(zhèn)流器能提供一些好處，對(duì)于熒光燈來說，在20KHZ或者更高頻處的工作實(shí)質(zhì)上減少了電極損失，并且消除了某些用戶需要的光輸出調(diào)制。⑵在更高頻率下，制造完全省卻電極的無極燈是可能的?，F(xiàn)在有三種電感耦合放電。通常由幾兆赫驅(qū)動(dòng)的一個(gè)線圈構(gòu)成變壓器的初級(jí)，次級(jí)由環(huán)狀的等離子體形成，因此脫離了熒光燈的長而細(xì)的幾何形狀，允許與熟悉的燈泡相似的高效燈的產(chǎn)生。沒有了電極，理論上放電中就沒有什么壽命限制，導(dǎo)致燈出現(xiàn)問題的原因可能是鎮(zhèn)流器中電子元器件損壞或者熒光粉因?yàn)闀r(shí)間長而失效，所以其經(jīng)濟(jì)壽命可能短于真實(shí)壽命。4、低壓放電用在照明中的低壓放電中的金屬主要是汞和鈉；氖放電用于指示燈和警告燈。低壓放電的大部分長度被一個(gè)很均勻的稱為正柱區(qū)的等離子體占有。在熒光燈和低壓鈉燈中，這是產(chǎn)生高效輻射的區(qū)域。在熒光燈中包含的汞蒸氣氣壓約為6*10-Torr（0.8Pa），稀有氣體如氬的典型氣壓為2Torr（266Pa）。熒光燈（低壓鈉燈）工作需要一個(gè)最佳汞氣壓（鈉氣壓），而且熒光燈要細(xì)且長。為了使熒光燈工作穩(wěn)定，燈的電壓必須是100V，長度必須約為1M。在緊湊型燈中使用的窄管具有更高的電場(chǎng)，放電長度更短，管子必須折疊起來以獲得必要的燈長度。在無極燈中，加在燈電壓上的約束不再適用。這就是為什么無極燈可以制成類似于白熾燈的形狀的原因。惰性氣體（氖、氬、氟或是它們的混合氣體）在放電過程中起著非常重要的作用。5、高壓放電低氣壓放電中的氣壓升高，氣體被加熱，最后處在一個(gè)大氣壓范圍內(nèi)，氣體溫度僅比電子溫度（主要在4000K~6000K的范圍）低幾K,要維持如此高的氣體溫度，則必然存在溫度梯度，中心區(qū)域變熱。沿著溫度梯度方向流向管壁的熱能損失限制此種電弧的輻射效率約為60%。蒸氣的參數(shù)由于選擇性輻射可以調(diào)整使輻射主要發(fā)生在可見光區(qū)域。高的氣體溫度有助于激發(fā)和電離，由于大部分的電流通過中心區(qū)域，電弧中心區(qū)域非常熱，絕大多數(shù)的光在中心產(chǎn)生，這就是為什么高氣壓放電電弧繩化的原因。中心熱區(qū)域的氣體密度低于外部冷區(qū)域。如果該放電沿水平方向，則熱的中心區(qū)域就會(huì)朝上彎曲，這就是為什么把此種放電稱為電弧的原因。這也解釋了為什么高氣壓放電并非全體都是高熱的，彎曲引起的微小變化也能引起光色的顯著變化，在極端的情況下，它可能引起管壁過熱而損壞。6、化學(xué)種類及金屬鹵化物電弧能在高氣壓電弧的器壁溫度下（如1000K）維持足夠高的蒸氣壓，并且能產(chǎn)生明顯的可見光輻射的元素的種類非常少，實(shí)際上用于照明光源的填充元素通常只有氙、鈉和汞，但絕大多數(shù)金屬元素產(chǎn)生的金屬鹵化物比它們自身還要活潑得多。許多元素，尤其是元素周期表中那些過渡金屬和稀土金屬元素，具有非常多的能級(jí)數(shù)目，并且能輻射出數(shù)千條光譜線。其中的一些元素如鈧、鏑等，在可見光區(qū)域能產(chǎn)生非常豐富的輻射。其他的一些元素，如銦、鉈和鈉，可以產(chǎn)生非常強(qiáng)的線光譜（分別對(duì)應(yīng)藍(lán)色、綠色和黃色）。以上這些事實(shí)構(gòu)成了金屬鹵化物燈的理論基礎(chǔ)。假如我們將幾毫克的金屬鹵化物碘化鉈（TlI）與汞和稀有氣體一起放入放電管中，在放電被觸發(fā)的過程中，汞迅速被蒸發(fā)，管壁變得足夠熱使部分碘化鉈被蒸發(fā)出來。這些碘化鉈通過擴(kuò)散進(jìn)入最高溫度約為6000K的汞電弧，在高溫下，碘化鉈分解為原子：TlI=Tl+I。鉈原子能輻射出很強(qiáng)的535nm的綠色光譜線。與鉈相比碘的激發(fā)能要大得多，因此幾乎沒有碘的輻射。對(duì)于相當(dāng)簡(jiǎn)單的僅充有鉈、鈉、汞和碘元素的金屬鹵化物燈，假定燈內(nèi)已達(dá)到局部熱平衡的工作狀態(tài)，為簡(jiǎn)化分析，我們忽略了Hg、HgI、HgI2、I、I2和Na2等化學(xué)種類。在非常低的溫度下，僅有少量的Na2I2的二聚物，隨著溫度上升，TlI和NaI的分子就會(huì)分解成原子，并可能產(chǎn)生輻射。進(jìn)一步升高溫度，這類原子還會(huì)被電離。由于NaI比TlI更易電離，所以在這類金屬鹵化物燈內(nèi)，在電弧溫度最高處的大多數(shù)電子來自鈉原子，因此光譜由鈉決定。鈉比汞要容易電離。由于電子可以通過鈉的電離得到補(bǔ)充，這意味著碘化鈉蒸發(fā)時(shí)，電弧溫度將下降，電弧溫度的下降導(dǎo)致汞的線光譜發(fā)射的減少，因此其光譜將內(nèi)鈉和鉈所決定。這也就是為什么在充有100Torr鈉和1000Torr汞的高壓鈉放電中幾乎沒有汞原子輻射的原因。在穩(wěn)定狀態(tài)下，汞原子所起的作用主要是減少熱傳導(dǎo)損失，從而提高輻射效率。雖然金屬鹵化物電弧常被描述成帶有附加萬分的汞電弧，但這是完全錯(cuò)誤的，因?yàn)槟切┙饘冫u化物完全控制了電弧的行為。以上的這些觀點(diǎn)適用于任何一種金屬鹵化物放電形式。為了得到一個(gè)高效的顯色指數(shù)優(yōu)良的白色光源，金屬鹵化物燈的設(shè)計(jì)者們可以有許多方法，包括所添加的金屬鹵化物的種類和數(shù)目等等。這些設(shè)計(jì)上的自由也伴隨著一些麻煩：比如金屬鹵化物會(huì)與燈電極及管壁發(fā)生緩慢的反應(yīng)。這樣，燈的壽命、光色的穩(wěn)定性、光色的可變性、電弧中光色的分層、燈的維護(hù)、啟動(dòng)以及閃爍等等都將受到這些化學(xué)反應(yīng)的影響。這也是為什么自從金屬鹵化物燈在1959年問世35年后，仍然沒有完全取代其他高強(qiáng)度氣體放電光源的原因。盡管這樣，適當(dāng)?shù)貞?yīng)用金屬鹵化物燈還是帶來了很多好處。今天，金屬鹵化物燈能夠獲得銷售成功是30年來長足進(jìn)步的結(jié)果。7、 發(fā)光和熒光粉熒光粉用于將紫外輻射轉(zhuǎn)化為可見輻射。在熒光燈中，為了產(chǎn)生光的需要，熒光粉也被用來增加紅色輻射以求改善高壓汞燈與金屬鹵化物燈的顏色?！鞍l(fā)光”一詞被用于描述能量被物質(zhì)吸收，并以光子的形式被重新發(fā)射出來的一般過程。其中的一種形式稱作“熒光”。入射的光子被吸收，然后以一個(gè)較長的波長再發(fā)射，這是在燈中普遍使用的一個(gè)過程。在吸收與發(fā)射期間有一個(gè)延遲，可能在10-9和幾分之一秒之間。伴有長時(shí)間延遲的過程通常是指磷光。“斯托克斯（Stocks）位移”指的是波長增長而能量損失，這是熒光燈工作的一個(gè)固有部分。波長的變換是通過將入射光子的一部分能量轉(zhuǎn)化為晶格振動(dòng)而完成的。在由放電產(chǎn)生的紫外波長處，熒光粉必須有很強(qiáng)的吸收帶，它也必須在可見光譜范圍內(nèi)有一個(gè)發(fā)射帶。高效要求在可見光區(qū)吸收率低，一般說來，QE在高溫時(shí)下降，因此為特定燈選用的熒光粉，必須在管壁溫度下能夠有效地工作。固體熒光粉可以是離子的、半導(dǎo)體的、或者是有機(jī)的。只有第一種具有燈工作需要的特性。離子熒光粉包含堅(jiān)固的晶格結(jié)構(gòu)，在其中，催化劑原子被引入，但其濃度為1%。催化劑形成一個(gè)在確定的晶格座上的離子，并受到電力一晶場(chǎng)一它相對(duì)于自由離子改變它的能級(jí)。離子與晶格振動(dòng)耦合，這是由于當(dāng)周圍晶格振動(dòng)時(shí)，晶場(chǎng)波動(dòng)，使催化劑承受不同的力，因此催化劑離子的能級(jí)取決于周圍晶格中的離子的相對(duì)位置。熒光燈中的熒光粉暴露于離子與光子有害混合物的轟擊下，使光輸出在壽命期間退化。這就導(dǎo)致紫外與可見光的吸收，從而降低熒光粉的轉(zhuǎn)換效率。退化的主要原因是：⑴形成光或紫外吸收色心的紫外轟擊，這是由晶格缺陷中的電子陷井而引起的；⑵激發(fā)和電離的汞到達(dá)熒光粉表面，引起在暴露于放電的熒光粉表面吸收汞原子的光注入；⑶在熒光粉與玻璃的交界處形成鈉（來自玻璃）與汞的吸收混合物。用于緊湊型熒光燈中的稀土激活熒光粉具有特別抗傷害的晶格以及出色的維持率，正是這些熒光粉的發(fā)明使緊湊型熒光燈的設(shè)想變?yōu)樯虡I(yè)現(xiàn)實(shí)。三基色熒光粉：紅（610nm）粉、綠（545nm）粉、藍(lán)（6450nm）粉。稀土金屬材料熒光粉三種基色為紅、綠、藍(lán)。即稀土金屬在紫外線照射呈三種基本色，再按比例混成各種麒色的可見光。8、 致發(fā)光這是將電直接轉(zhuǎn)化為光的過程。Me/te美特照明StoreIdentitySystemsManual即燎^集凰50年前人們已經(jīng)了解半導(dǎo)體材料可產(chǎn)生光線的基本知識(shí)，第一個(gè)商用二極管產(chǎn)生于1960年。LED是英文lightemittingdiode（發(fā)光二極管）的縮寫，它的基本結(jié)構(gòu)是一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體材料，置于一個(gè)有引線的架子上，然后四周用環(huán)氧樹脂密封，起到保護(hù)內(nèi)部芯線的作用，所以LED的抗震性能好。發(fā)光二極管的核心部分是由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體組成的晶片，在p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體之間有一個(gè)過渡層，稱為p-n結(jié)。在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)會(huì)把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能°PN結(jié)加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱LED。當(dāng)它處于正向工作狀態(tài)時(shí)（即兩端加上正向電壓），電流從LED陽極流向陰極時(shí)，半導(dǎo)體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強(qiáng)弱與電流有關(guān)。最早應(yīng)用半導(dǎo)體P-N結(jié)發(fā)光原理制成的LED光源問世于20世紀(jì)60年代初。當(dāng)時(shí)所用的材料是GaAsP，發(fā)紅光（入p=650nm），在驅(qū)動(dòng)電流為20毫安時(shí)，光通量只有千分之幾個(gè)流明，相應(yīng)的發(fā)光效率約0.1流明/瓦。70年代中期，引入元素In和N，使LED產(chǎn)生綠光（入p=555nm），黃光（入p=590nm）和橙光（入p=610nm），光效也提高到1流明/瓦。到了80年代初，出現(xiàn)了GaAlAs的LED光源，使得紅色LED的光效達(dá)到10流明/瓦。90年代初，發(fā)紅光、黃光的GaAlInP和發(fā)綠、藍(lán)光的GaInN兩種新材料的開發(fā)成功，使LED的光效得到大幅度的提高。在2000年，前者做成的LED在紅、橙區(qū)（入p=615nm）的光效達(dá)到100流明/瓦，而后者制成的LED在綠色區(qū)域（入p=530nm）的光效可以達(dá)到50流明/瓦。最初LED用作儀器儀表的指示光源，后來各種光色的LED在交通信號(hào)燈和大面積顯示屏中得到了廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。對(duì)于一般照明而言，人們更需要白色的光源。1998年發(fā)白光的LED開發(fā)成功。這種LED是將GaN芯片和釔鋁石榴石（YAG）封裝在一起做成。GaN芯片發(fā)藍(lán)光（入p=465nm，Wd=30nm），高溫?zé)Y(jié)制成的含Ce3+的YAG熒光粉受此藍(lán)光激發(fā)后發(fā)出黃色光發(fā)射，峰值550nm。藍(lán)光LED基片安裝在碗形反射腔中，覆蓋以混有YAG的樹脂薄層，約200-500nm。LED基片發(fā)出的藍(lán)光部分被熒光粉吸收，另一部分藍(lán)光與熒光粉發(fā)出的黃光混合，可以得到得白光?，F(xiàn)在，對(duì)于InGaN/YAG白色LED，通過改變YAG熒光粉的化學(xué)組成和調(diào)節(jié)熒光粉層的厚度，可以獲得色溫3500-10000K的各色白光。LED光源廣泛應(yīng)用于指示燈、信號(hào)燈、顯示屏、景觀照明等領(lǐng)域，在我們的日常生活中處處可見，用電器、電話機(jī)、儀表板照明、汽車防霧燈、交通信號(hào)燈等。LED目前由于技術(shù)方面的原因，成本、實(shí)用性都還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，應(yīng)用所能涉及產(chǎn)品還非常少，還有待于進(jìn)一步發(fā)展。四、照明電器附件基本知識(shí)在一套燈具中，電器部件（包括鎮(zhèn)流器、電子變壓器、觸發(fā)器和補(bǔ)償電容）是決定燈具使用可靠性的核心，并與光源的壽命密切相關(guān)。正常使用情況下，一套良好的照明燈具的電器部分均應(yīng)有10年以上的壽命。在壽命期限內(nèi)，電器部件的任何一個(gè)部分失效都會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的工作，給使用者帶來額外的維護(hù)工作。1、變壓器：變壓器即為變壓儀器，把高壓變低壓或低壓變高壓，射燈為電阻絲用具，可以用變壓器提供電壓，分為電感變壓器、電子變壓器。電感變壓器只變壓不變頻，電子變壓器變壓又變頻。電子變壓器和電感變壓器區(qū)別:電子變壓器用電感變壓器原理，只是在初級(jí)輸入了高頻低壓，從而減少體積，高頻低壓光公好，性能比較穩(wěn)定，且元件損耗小，熱量少，故電子變壓器有節(jié)能、質(zhì)輕、長壽特點(diǎn)。電子變壓器不可并聯(lián)使用，并聯(lián)時(shí)，其中一變壓器的輸出為另一變壓器的負(fù)載，相當(dāng)于短路可調(diào)光變壓器：調(diào)輸入電壓、輸入電壓不一樣，輸出功率不一樣。一個(gè)合格的電子變壓器符合國內(nèi)要求的標(biāo)準(zhǔn)IEC1046和國際標(biāo)準(zhǔn)EN55015,有以下幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)（1）電器參數(shù)選擇；（2）元件標(biāo)準(zhǔn)化；（3）元件升溫；（4）輸出功率；（5）外殼材質(zhì)。變壓器的好壞，技術(shù)先進(jìn)與否，關(guān)鍵是同等功率下各種技術(shù)指標(biāo)的比較：1、溫升越小，電子元器件的性能越穩(wěn)定，變壓器壽命越長；2、有些廠家的60W變壓器的輸出功率僅為35W，高品質(zhì)為48W。2、鎮(zhèn)流器：鎮(zhèn)流器即限電流儀器，使用電流恒定，電子鎮(zhèn)流器不用于射燈，用于點(diǎn)燃日光燈、緊湊型熒炮燈等氣體放電燈，點(diǎn)燈是產(chǎn)生高壓、燈亮后要求電流穩(wěn)定，電子鎮(zhèn)流器即起限制和穩(wěn)定電流的作用。同樣分為電感鎮(zhèn)流器和電子鎮(zhèn)流器。電子鎮(zhèn)流器的作用：幫助熒光燈啟動(dòng)并在啟動(dòng)后將熒光燈的工作電流限制到所需值，燈管工作電流過大或過小，會(huì)縮短熒光燈的壽命，因此，鎮(zhèn)流器品質(zhì)的好壞，對(duì)燈具和光源產(chǎn)品的影響非常大，產(chǎn)品采用高品質(zhì)矽鋼片，不易發(fā)熱的電感式鎮(zhèn)流器。電子鎮(zhèn)流器的特點(diǎn)：a、采用高品質(zhì)矽鋼片；b、 不易發(fā)熱；c、 功率損耗??；d、 安全可靠，完全無噪音；e、 使用壽命長。一個(gè)優(yōu)良的鎮(zhèn)流器除了要標(biāo)明品牌、產(chǎn)地、額定電壓、額定功率外，一般都會(huì)有國際權(quán)威技術(shù)機(jī)構(gòu)如VDE、KEMA

的認(rèn)證，安全性能上有CE認(rèn)證。另外，鎮(zhèn)流器上都還會(huì)標(biāo)明Tw和AT兩個(gè)重要參數(shù)。Tw是鎮(zhèn)流器的最大允許線

圈溫度（電壓和環(huán)境溫度（散熱）是主要影響因數(shù)），AT是線圈溫升。如果鎮(zhèn)流器在工作時(shí)線圈溫度超過Tw，每

超過10°C，鎮(zhèn)流器壽命將縮短一半。如超過20°C，壽命將只有原來的四分之一。一般未標(biāo)明Tw的鎮(zhèn)流器，其最

大允許線圈溫度不會(huì)超過105^0Tw—AT為鎮(zhèn)流器允許的最高環(huán)境溫度，鎮(zhèn)流器在此溫度以上工作時(shí)，其壽命將會(huì)縮短。3、 觸發(fā)器：觸發(fā)器的功能是提供初始的啟動(dòng)電壓給高強(qiáng)度氣體放電燈,NVC觸發(fā)器的耐溫105°C。一般的觸發(fā)器在燈泡未被觸發(fā)或燈泡已損壞或壽命終了時(shí)，會(huì)一直工作，這會(huì)導(dǎo)致鎮(zhèn)流器或觸發(fā)器的初期失效。對(duì)燈具中常用的高壓鈉燈，有一種自熄式觸發(fā)器，會(huì)在5分鐘后停止工作，以避免發(fā)生燈泡壽命接近終結(jié)時(shí)的循環(huán)啟動(dòng)。4、 電容：一般可靠的電容都會(huì)有國際權(quán)威技術(shù)機(jī)構(gòu)如VDE、KEMA或DEMKO認(rèn)證，電容的壽命取決于電容耐壓值和允許的環(huán)境溫度。一般平行補(bǔ)償型電容耐壓值為250V或450V，串行補(bǔ)償型電容耐壓值為450V或650V，允許環(huán)境溫度一般為-25C至85C。在以上耐壓和溫度范圍內(nèi)，電容工作壽命約為10年五、歐普工程照明產(chǎn)品目前歐普工程照明產(chǎn)品已有“X”多個(gè)規(guī)格的產(chǎn)品，分為光源、電器部分、天花燈、筒燈、低壓射燈、大功率射燈、格柵射燈、燈盤、