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1、光源知识培训光源知识培训第1页，本讲稿共19页光源原理与设计光源原理与设计绪论绪论诸定昌一一.光源的定义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。称为光源。1.能量的形式能量的形式 热能热能 化学能化学能 生物能生物能 电能电能电光源电光源第2页，本讲稿共19页光源原理与设计光源原理与设计绪论绪论诸定昌2.转换方式转换方式 加热辐射（加热辐射（eg白炽灯）白炽灯）热辐射光源热辐射光源连续谱连续谱 原子激发辐射原子激发辐射线光谱线光谱 带电粒子的速度变化（轫致辐射）带电粒子的速度变化（轫致辐射）连续谱连续谱第3页，本讲稿共
2、19页3.光学波段光学波段光源原理与设计光源原理与设计绪论绪论诸定昌 可见光区可见光区 380780 nm 红外光红外光近红外区近红外区 7801500 nm中红外区中红外区 1500110 nm4远红外区远红外区 110 110 nm46第4页，本讲稿共19页光源原理与设计光源原理与设计绪论绪论诸定昌 紫外光紫外光真空紫外真空紫外 1200 nm远紫外远紫外 200300 nm近紫外近紫外 300380 nm紫外紫外A区区 UVA 400315 nm 化学线化学线 黑斑线黑斑线紫外紫外B区区 UVB 315280 nm 健康线（红斑线）健康线（红斑线）紫外紫外C区区 UVC 280200 n
3、m 灭菌线灭菌线第5页，本讲稿共19页光源原理与设计光源原理与设计绪论绪论诸定昌二二.光源发展简史光源发展简史1.第一代光源第一代光源白炽灯白炽灯碳丝白炽灯碳丝白炽灯 1879(Edison)1.43 几小时几小时锇丝白炽灯锇丝白炽灯 1898 55.5 几十小时几十小时钨丝白炽灯钨丝白炽灯 1907 58 几百小时几百小时真空钨丝白炽灯真空钨丝白炽灯 1910 89 接近一千小时接近一千小时充充N2螺旋钨丝白炽灯螺旋钨丝白炽灯 1913 11充充Ar(Kr,Xe)钨丝白炽灯钨丝白炽灯 1917 12充充Ar(Kr,Xe)双螺旋钨丝白炽灯双螺旋钨丝白炽灯 14 碘钨灯碘钨灯 1959 30 溴
4、钨灯溴钨灯 1964 32光效光效寿命寿命第6页，本讲稿共19页光源原理与设计光源原理与设计绪论绪论诸定昌2.第二代光源第二代光源荧光灯荧光灯霓虹灯霓虹灯(Neon lamp)1910 用于广告用于广告汞蒸汽放电灯汞蒸汽放电灯 1930 38 差差荧光灯荧光灯(卤粉卤粉)1935 40 好好涂钒酸钇荧光粉灯涂钒酸钇荧光粉灯 1967 65 好好细管径荧光灯细管径荧光灯(T12T8T5)1973 85 好好异型荧光灯异型荧光灯(CFC)1977 代替白炽灯代替白炽灯Ra第7页，本讲稿共19页光源原理与设计光源原理与设计绪论绪论诸定昌3.第三代光源第三代光源钠灯与金卤灯钠灯与金卤灯低压钠灯低压钠灯
5、 1932 40 差差外壳涂红外反射层的低压钠灯外壳涂红外反射层的低压钠灯 1965 200 差差高压钠灯高压钠灯 1965 150 差差钠钠-铊铊-铟灯铟灯 1961 75 好好镉镉-钬钬-铥灯铥灯 1971 90 很好很好95络合物络合物(Sc-Na)金卤灯金卤灯 1976 80 65无极放电灯无极放电灯 寿命长寿命长Ra第8页，本讲稿共19页光源原理与设计光源原理与设计绪论绪论诸定昌三三.光源的参量光源的参量1.技术参量技术参量 光通量光通量 F(lm)功率功率 P(w)寿命寿命 H(hrs)全寿命全寿命 从亮到熄从亮到熄有效寿命有效寿命 F衰减到初始值的一定比例衰减到初始值的一定比例第
6、9页，本讲稿共19页光源原理与设计光源原理与设计绪论绪论诸定昌2.运行参量运行参量 光效光效 (lm/w)1 转换成辐射的功率占总功率的比例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辐射中可见辐射的比例每单位输入功率产生的光通量每单位输入功率产生的光通量第10页，本讲稿共19页光源原理与设计光源原理与设计绪论绪论诸定昌光源的颜色光源的颜色色表色表:人眼观察光源颜色时的舒适程度人眼观察光源颜色时的舒适程度(与背景光有关与背景光有关)色温色温照度照度 E(lux)房间房间 E150lux Tc500lux Tc6000K第11页，本讲稿共19页光源原理与设计光源原理与设计绪论绪论诸定
7、昌显色性显色性:被照物体本色被光源显色的程度被照物体本色被光源显色的程度指标指标:Ra太阳光下最大太阳光下最大,为为100钠灯钠灯 28 高压汞灯高压汞灯 40价格价格第12页，本讲稿共19页光源原理与设计光源原理与设计绪论绪论诸定昌四四.光源的分类光源的分类1.以放电类型分类以放电类型分类辉光放电辉光放电,弧光放电弧光放电2.以工作气压分类以工作气压分类低气压低气压,高气压高气压,超高气压超高气压3.以工作气体种类分类以工作气体种类分类汞灯汞灯,荧光灯荧光灯,惰性气体惰性气体,金属蒸汽金属蒸汽第13页，本讲稿共19页光源原理与设计光源原理与设计绪论绪论诸定昌4.按用途分类按用途分类5.按灯种
8、类分按灯种类分按发光原理按发光原理热辐射光源热辐射光源气体放电光源气体放电光源第14页，本讲稿共19页光源原理与设计光源原理与设计绪论绪论诸定昌电光源固体光源类气体放电灯类钨丝灯类白炽灯(普灯)卤素灯荧光灯类高强度气体放电灯(HID)类无极灯高压汞灯高压钠灯金属卤化物灯 直管/环形日光灯紧凑型节能灯发光二极管(LED)第15页，本讲稿共19页光源原理与设计光源原理与设计绪论绪论诸定昌五五.光源的应用光源的应用1.照明照明体育场照明体育场照明,泛光照明泛光照明2.加热加热3.光化学光化学照像照像,加快化学反应速度加快化学反应速度第16页，本讲稿共19页光源原理与设计光源原理与设计绪论绪论诸定昌4
9、.光生物光生物杀菌杀菌,保健保健,光合作用光合作用5.高科技高科技模拟室模拟室,光电效应光电效应,军事军事(夜视仪夜视仪)LCOS PDPDBD第17页，本讲稿共19页光源原理与设计光源原理与设计绪论绪论诸定昌References:1.“电光源原理引论电光源原理引论”蔡祖泉等蔡祖泉等(1988)2.“气体与真空中电现象气体与真空中电现象”卡普卓夫卡普卓夫(1952)3.“Light Sources”Elenbass (1972)4.“Gas Discharge Lamp”Johr.F.Vaymouth第18页，本讲稿共19页光源原理与设计光源原理与设计绪论绪论诸定昌谢谢观看谢谢观看!第19页，本讲稿共19页