电光源的选择应以实施绿色照明工程为基点。绿色照明工程旨在节约能源,保护环境。其具体内容是:采用高光效、低污染的电光源,提高照明质量,保护视力,提高劳动生产率和能源有效利用率,达到节约能源,减少照明费用,减少水电工程建设,减少有害物质的排放和逸出,达到保护人类生存环境的目的。
1.限制普通白炽灯的应用
所有的固体、液体以及气体如果达到足够高的温度,都会产生可见光。大约3000K时,白炽灯中的固体钨的炽热可能是现今最为人熟悉的人造光源。
白炽灯是根据热辐射原理制成的,灯丝在将电能转变成可见光的同时,还要产生大量的红外辐射和少量的紫外辐射。为了提高光效率,灯丝应在尽可能高的温度下工作。由于发光效率很低,有淘汰趋势。
普通白炽灯的结构如图4-1所示,它由灯丝、支架、芯柱、引线、玻璃泡壳(简称泡壳)和灯头等部分组成,其中常用的灯头如图4-2所示。
2.采用卤钨灯取代普通白炽灯
卤钨灯和普通照明的白炽灯是同属白炽灯类产品,均系电流通过灯丝白炽发光,是普通白炽灯的升级换代产品。卤钨灯光效和寿命比普通白炽灯高一倍以上,因此,在许多照明场所如商业橱窗、展览厅(包括一般商业产品、文化艺术品以及历史文物品的展览展示等)以及摄影照明等,要求显色性高,高档冷光或聚光的场合,可采用各种结构形式不同的卤钨灯取代普通白炽灯,来达到节约能源,提高照明质量的目的。
图4-1 白炽灯的结构
图4-2 几种灯头外形
理论上氟、氯、溴、碘四种卤素都能在灯泡内产生再生循环,区别就在于循环时,产生各种反应所需的温度不同。目前,广泛采用的是溴、碘两种卤素,制成的灯分别称为溴钨灯和碘钨灯,并统称为卤钨灯。卤钨灯分为两端引出和单端引出两种,如图4-3所示。两端引出的灯管用于普通照明;单端引出的用于投光照明、电视、电影、摄影等场所。
图4-3 卤钨灯的外形
3.荧光灯
为了把放电过程中产生的紫外线辐射转化为可见光,低压汞蒸气弧光放电灯在它的玻璃管内壁上涂有荧光材料,叫荧光灯,俗称日光灯。
荧光灯具有高效能、良好的光输出、光输出的持久性、颜色的多样性以及较长的使用寿命,使之成为上述照明领域中的理想选择。(www.xing528.com)
荧光灯的结构如图4-4所示。它由内壁涂有荧光粉的钠钙玻璃管组成,其两端封接上涂覆氧化物电子粉的双螺旋形的钨电极,电极常常套上电极屏蔽罩。尤其在较高负载的荧光灯中,电极屏蔽罩一方面可以减轻由于电子粉蒸发而引起的荧光灯两端发黑,使蒸发物沉积在屏蔽罩上;另一方面可以减少灯的闪烁现象。灯管内还充有少量的汞,所产生的汞蒸气放电可使荧光灯发光。
图4-4 荧光灯的结构
4.高压汞灯
高压汞灯又称荧光高压汞灯,荧光高压汞灯的典型结构,如图4-5所示。
图4-5 荧光高压汞灯的典型结构
(1)放电管
采用耐高温、高压的透明石英管,管内除充有一定量的汞外,同时还充有少量氩气以降低启动电压和保护电极。
(2)主电极
由钨杆及外面重叠绕成螺旋的钨丝组成,并在其中填充碱土氧化物作为电子发射材料。
(3)外玻壳
一般采用椭球形,玻壳除了起保温作用外,还可防止环境对灯的影响。玻壳内壁上还涂敷适当的荧光粉,其作用是将灯的紫外辐射或短波长的蓝紫光转变为长波的可见光,特别是红色光。此外,玻壳内通常还充入数十千帕的氖气或氖-氩混合气体作绝热用。
(4)辅助电极(或启动电极)
通过一个启动电阻和另一主电极相连,这有助于荧光高压汞灯在干线电压作用下顺利启动。
荧光高压汞灯的主要辐射来源于汞原子激发,以及通过玻壳内壁上的荧光粉将激发后产生的紫外线转换为可见光。
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