1.3.1 термична радиационни източници
Топлинни източници на светлина, използвани собственост на тела излъчват лъчиста енергия от отопление. При достатъчно висока температура, тази радиация преминава в района на видимото - тялото започва да свети. Светлината емисии се увеличава с увеличаване на телесната температура.
Всеки орган с цветна температура над абсолютната нула излъчва енергия. Ако възбудено състояние на атомите и молекулите на тялото, причинено от топлината, радиация, предаден от това тяло в пространството е термично.
Термично радиация е резултат от промени в енергийните състояния на електрони и йони, принадлежащи към излъчващия тялото, независимо от състоянието на агрегация. Въпреки това, за осветлението на най-голям интерес са твърди вещества. Радиационна от тези източници се състои от безкрайно голям брой монохроматичен радиация, силата на който варира непрекъснато с промяната в дължината на вълната (Фигура 5).
Фигура 5. спектрална енергия разпределението на източници на топлина за: 1 - лампа с нажежаема жичка; 2 - Sun
Един пример на източника на топлина може да бъде обикновена лампа с нажежаема жичка, с излъчващ елемент обикновено във формата на спирала с нажежаема жичка или волфрам. В допълнение към електрическото (номиналното напрежение, мощност), осветление (светлинен поток, интензитет на светлината) и производителност (експлоатационен) опции лампа с нажежаема жичка имат една важна характеристика - светлина. Това количество, изразено в лумена / W, което показва колко светлина (лумена) излъчва светлина на ват на електрическа енергия, доставена до лампата. Колкото по-висока светлинна ефективност, по-добре се извършва преобразуването на електрическата енергия в светлина. Светлинният ефективността на лампите с нажежаема жичка е нисък и възлиза на 7-22 лумена / ват.
Използваните в практиката като източници на светлина топлинни радиатори значително се различават един от друг в спектрален състав и мощността на излъчване. За да се характеризира източниците на топлина за тяхното практическо използване и тяхната съпоставимост един с друг с помощта на изкуствен модел на топлинен източник на замърсяване - на абсолютно черно тяло.
А
Цветна температура - при което относителната спектрален състав на радиация е идентичен на състава на истински тялото радиация. Концепцията на цветната температура е приложима само за топлинното излъчване източник с непрекъснат спектър. Само с достатъчна степен на сближаване може да се характеризира с температура на цвета от смесените източници на радиация.
1.3.2 източника на емисии
Газоразрядни източници на светлина, устройства, в които електрическа енергия се превръща в оптично радиация по време на преминаването на електрически ток през газове и др. Област (например, живак), които са в състояние на пара.
Източниците на този вид радиация, използвани газове, произтичащи от ток, протичащ през тях. Голям брой газове и метални пари, което може да се получи достатъчно мощен освобождаване, позволи създаването на голям брой разновидности. HID лампи. Освобождаване източник на светлина е стъкло, керамика или метал (с прозрачен изход прозорец) на цилиндричната черупка, сферична или друга форма, съдържаща газ, понякога определено количество от метал или други подобни. Материя (халоген сол) с достатъчно високо налягане на парите. Обвивката плътно монтирани (запоени) електроди, между които настъпва разряд. Има газоразрядни светлинни източници с електроди, работещи в открита атмосфера, или газов канал, например въглероден дъга.
Освобождаване от отговорност за източник на светлина се използва за общо осветление, експозиция, както и друга сигнализация. Цели. HID се източници на лъчение за общо осветление важно висока светлинна ефективност, приемлив цвят, простота и надеждност при експлоатация. Най-популярните газоразрядни светлинни източници за общо осветяване флуоресцентна лампа е източник на газоразрядни образуват спектър линия определя от инертен газ или състав метални пари, в който настъпва електрически разряд. В този процес, атомите или молекулите на газа се възбужда от електрони сблъсъци и след това излъчва светлината отива в първоначалното състояние. Пример за такъв източник може да служи като живачна лампа с високо налягане (Фиг.6). Представител на фигурата само местоположението на спектралните линии на живак характеристика.
Фигура 6. Спектралното разпределение на енергия с високо налягане живачна лампа.
спектър източник съответствие с емисиите настъпва в рамките на тесен спектрален регион. Източникът на радиация поток с линия спектър се състои от отделни линии монохроматични потоци:
където - общ поток на източника на лъчение с линия спектър; ,,, .... -monohromaticheskie потоци на отделните емисионни линии.
Цвят на светлината и характера на спектъра зависи от състава на газ или пари, източникът на светлина на условията за пълнене и изпразване. Чрез избор на подходящи условия за освобождаване на газ и получаване на радиация във всяка част на спектъра.
Газоразрядни лампи могат да бъдат непрекъснат или импулсен горене. В непрекъснат горене газоразрядни лампи се използват за предпочитане светят и дъга разряди.
За освобождаване на блясък се характеризира с ниско налягане газ или пари от метален запълване на празнината освобождаване и малка плътност на тока на електродите на лампата. Glow газоразрядни лампи са обикновено под формата на дълги тръби. Поради ниски плътности на тока радиация интензивност на тези източници е относително ниска.
Извършва разреждане на арката се случва с високи плътности на тока. Този тип заустване, е най-широко използвани в газоразрядни лампи, тъй като с него е възможно да се създаде висока яркост източници на светлина при сравнително ниски оперативни напрежения.
Импулсни газоразрядни лампи се използват за създаване и двете редки, но мощни импулси и чести, но по-малко мощен. Продължителността на импулса на флаш лампа е за кратък период от време. Ето защо, въпреки голямата сила на светлинните импулси в пулса общата мощност е достатъчно малък.
1.3.3 Източници за излъчване на базата на феномена на луминисценция
Съгласно луминисценция разбере способността на някои вещества излъчват енергия, съхранявана в атомът на прехода на електрони от по-високи енергийни нива за намаляване. В зависимост от енергия поради настъпва възбуждане атом, разграничат фотолуминисценция, хемилуминесценция, cathodoluminescence и т.н.
Светлина, падаща върху материала е частично отразява и частично се абсорбира. Енергията на погълнатата светлина, в повечето случаи води само отоплителни тела. Въпреки това, някои от телата си, започват да блестят директно под влиянието на инцидент радиация. Това е фотолуминисценция. Светлината възбужда атомите на веществото. Фотолуминисценцията излъчена на светлина има обикновено по-дълъг дължина на вълната от светлината, която възбужда луминисценция. Най-често се използва в флуоресцентно фотолуминисценция.
Фотолуминисценцията явление е широко използван в създаването на източници на радиация. РЕЗЮМЕ фотолуминисценция е снимка възбуждане фосфор - вещества с решетъчни дефекти. Той е в състояние да осветява както процеса възбуждане и след - UV фотони абсорбира оптични лъчения спектър.
Луминисценцията и по-специално фотолуминисценция използва в светлинни източници, в които UV-лъчи с помощта на фосфор превърнати светлина във видимата спектрална област. Най-често се използва в флуоресцентно фотолуминисценция.
Където по-голямата част на лъчиста поток на източника на излъчване съдържа точно фосфор.
В някои химически реакции като се започне от освобождаването на енергия, част от тази енергия се изразходва директно на светлинната емисия. Източника на светлина е студена. Това явление се нарича хемилуминесценция. Лято в гората можете да видите светулка насекоми нощ един. На това тяло "изгаряния" малко зелено "фенер". Светлинният място на гърба си има почти същата температура, като околния въздух. Свойства на светлината и притежават други живи организми: бактерии, насекоми, живеещи в дълбоки води, много риба. Части на света в тъмните части на гниене дърво.
луминесцентни лампи (източници) са създадени на основата на това явление са стъклена тръба с евакуира, вътре в който има малко количество живак и ниска доза на инертен газ.
Флуоресцентните лампи - втората в света най-често срещаният източник на светлина, както и в Япония, които предприемат, дори на първо място, в навечерието на лампа с нажежаема жичка. Годишно в света се произвежда от повече от един милиард флуоресцентни лампи флуоресцентна лампа - е характерно ниско налягане освобождаване светлинен източник, при което освобождаването се извършва в смес от живачни пари и инертен газ, най-често - аргон.
Фигура 7. Спектърът на флуоресцентно лъчение лампа
Живот на конвенционални флуоресцентни лампи се определя от два фактора: светлинния поток спад поради "отравяне" фосфорни атоми и живак продукти електроди и спрей електроди загуба на излъчване поради активиране покритие пълно изчерпване. Има лампи с защитен слой върху фосфор значително ограничаване на намаляването на светлинен поток и експлоатационен срок на новото поколение лампи (T5) се определя, общо взето, тя има само капацитет електрод на емисиите. Ето защо, създаването на лампи без електроди - това е реален начин да се подобри животът на флуоресцентните лампи.
Прах фосфор, прилагани към повърхността на вътрешната тръба на тънък равномерен слой. Полученото когато електрическия заряд в живачни дава спектър линия, голяма част от които се отделят в областта на UV при 254 нм. Това късовълнова радиация възбужда живак видима луминисценция на покритие луминесцентно вътре в тръбата. В зависимост от съотношението на смесване на фосфор флуоресцентна лампа дава синьо луминисценция, или жълтеникаво-бял. Освен луминесцентно радиация покритие в светлината на флуоресцентна лампа съдържа живак линия и прониква през фосфорен слой Фиг.7).
1.3.4 Оптични квантови генератори (лазери)
Лазерът - устройство, което е генератор на принудителна, последователна във времето и пространството радиация.
Лазерен апарат на базата на управление на енергийните държавни атоми и молекули, от които са направени. Ние преди обсъдени източник на топлинно излъчване светлина също е свързана с преминаването на атоми от едно състояние в друго. Въпреки това, тези преходи в топлинните източници на радиация са случайни във времето, и следователно излъчената светлина вълни в същото време те са в различни фази. В процеса на лазерно емисиите настъпва във всички атоми едновременно. Ето защо, светлинните вълни в излъчването на лазер е абсолютно последователни, т.е. в същата фаза.
Ако се създаде система от развълнувани активни атоми (лазер активен средни) и преминава през нея радиация, е възможно да се получи тази радиация. Такова амплификация на оптични лъчения въз основа на използването на стимулирани емисии, лазерът се нарича амплификация.
За лазерната усилвателя да се превърне в генератор лазерно лъчение с инжектира положителна обратна връзка. Като положителна обратна връзка се използва оптични резонатори. Те се състоят от два полу-прозрачни огледала и осигуряват многократно преминаване на радиация чрез активното вещество. Като цяло, оптичен кухина - система от отразяващи, пречупване и други оптични елементи в пространството между които могат да се задействат от оптични лъчения.
Опростената блокова схема на лазера може да бъде представен от следните основни компоненти (Фигура 8).
1. Източникът на енергия, осигурявайки създаването на помпената енергия. При изпомпване на процеса на възбуждане лазер се разбира вещество, което води до появата на лазерна активна среда. В зависимост от вида на входния енергия разграничи оптичен, електрически, електронни, химически помпата.
Фигура 8. Опростената блокова схема на лазерна
2. лазерен излъчвател, преобразува изпомпване на енергията на лазерното лъчение, и съдържаща един или повече активни елементи:
а) системата изпомпване - редица елементи, предназначени за превръщане на енергия и се прехвърля от източника на захранване с лазерно активен елемент;
б) лазер активен елемент, съдържащ вещество, при което активното средство се създава по време на изпомпване;
в) оптичен резонатор.
Структурната схема на лазера обикновено се допълва с още редица елементи, които осигуряват съвместимост лазер или служат за контрол на лазерното лъчение.
Според вида на активния елемент, използван в лазери полупроводникови са разделени, газ, твърди и течни. Поради естеството на лазерите на емисиите са разделени на импулсни и непрекъсната светлина. Отпечатване на най-голям интерес представляват газ и твърдотелен лазер.
Съществуващите газови лазери позволяват генерирането на широка гама от ултравиолетовата до инфрачервени. Газ лазер активна среда се формира, когато електрически плазмен разряд заплащане. Два вида бита: дъга - силен висока температура плазмен разряд с висока степен на йонизация; светят - ниска температура, с ниска степен на плазма йонизация.
Най-често срещаният тип на газоразрядни лазер е хелий-неонов, работещи при разряд. Под действието на освобождаването от отговорност е развълнувани хелиеви атоми, които са в се предава неонови атоми енергията на сблъсъка, които имат точно същите нива на възбуждане.
Твърдотелни лазери са различни от газа основно само изпомпване характер. Активното средство се използва кристални или аморфни изолатор като луминисцентни центрове.
заключение
Осветление - наука и технологии, които са предмет на научни изследвания и развитие на принципите на методи за генериране и измерване на пространственото разпределение на характеристиките на оптични емисии, както и превръщането на нейната енергия в други форми на енергия, и се използва за различни цели. Осветителни тела, също включва проектирането и технологичното развитие на източници на светлина и на техните системи за управление, осветление, облъчване и осветителни уреди, устройства и системи, стандартизация, проектиране, монтаж и поддръжка на осветителни инсталации.
Източници на светлина излъчватели на електромагнитна енергия във видимата (или оптични, който е не само видими но също ултравиолетови и инфрачервени) област на спектъра.
В края на 19-ти век. имаше първата практическа пригодност на електрически източници на светлина. в създаването на което е голям принос е направено от руски учени PN Apple, VN Chikolev, AN Lodygin и др. От началото на 20 век. електрическа лампа с нажежаема жичка, благодарение на ефективност, хигиената и лекота на работа започва бързо и универсално да измести източници на светлина, основани на горене. Modern електрическа крушка, - топлинен източник на светлина, където излъчването се създава от телена спирала волфрам, сърцето удари на висока температура (около 3000 К) преминаване през него на електрически ток. Лампи с нажежаема жичка - най-масивната.
Позоваването
Свързани статии