什么是電光源？光源中，可將電能轉(zhuǎn)換為光能，從而提供光通量的設(shè)備、器具，稱為電光源，例如我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫陌谉霟?、鹵鎢燈、熒光燈、汞燈等都屬于電光源。本文對電光源的類型、一般構(gòu)成、發(fā)光方式、性能指標(biāo)及特點(diǎn)進(jìn)行了簡要的介紹，對光源知識感興趣的朋友不妨了解一下！

什么是電光源？

電光源是指將電能轉(zhuǎn)換為光能的器件或裝置，廣泛用于日常照明、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防和科研等方面。人類對電光源的研究始于18世紀(jì)末。19世紀(jì)初，英國的H·戴維發(fā)明碳弧燈。1879年，美國的愛迪生發(fā)明了具有實(shí)用價值的碳絲白熾燈，使人類從漫長的火光照明時代進(jìn)入了電氣照明時代。1907年，人們采用拉制的鎢絲作為白熾體。1912年，美國的朗繆爾等人對充氣白熾燈進(jìn)行研究，提高了白熾燈的發(fā)光效率并延長了壽命，擴(kuò)大了白熾燈的應(yīng)用范圍。

20世紀(jì)30年代初，低壓鈉燈研制成功。1938年，人們研制出了熒光燈，其發(fā)光效率和壽命均為白熾燈的3倍以上，這是電光源技術(shù)的一大突破。20世紀(jì)40年代，高壓汞燈進(jìn)入實(shí)用階段。20世紀(jì)50年代末，體積和光衰極小的鹵鎢燈問世，改變了熱輻射光源技術(shù)進(jìn)展滯緩的狀態(tài)，這是電光源技術(shù)的又一重大突破。20世紀(jì)60年代，開發(fā)了金屬鹵化物燈和高壓鈉燈，其發(fā)光效率遠(yuǎn)高于高壓汞燈。20世紀(jì)80年代出現(xiàn)了細(xì)管徑緊湊型節(jié)能熒光燈、小功率高壓鈉燈和小功率金屬鹵化物燈，使電光源進(jìn)入了小型化、節(jié)能化和電子化的新時期。

電光源有哪些類型？

光源中，可將電能轉(zhuǎn)換為光能，從而提供光通量的設(shè)備、器具，稱為電光源。電光源按工作原理可分為熱輻射光源、氣體放電光源和場致發(fā)光光源三大類。電光源的品種很多，用途各不相同，技術(shù)要求也千差萬別，但是總的說來，主要有如下幾個方面：

1.熱輻射型電光源

主要代表就是白熾燈、鹵鎢燈兩種。白熾燈是電光源中最古老、最普遍的品種，由此派生的光源種類繁多。最早的商用化白熾燈是愛迪生1880年發(fā)明的用竹子炭化作燈絲的竹炭絲白熾燈（Bamboo Filament Lamp），后來出現(xiàn)了使用壽命更長一些的用纖維素作燈絲的白熾燈（Cellulose Filament Lamp）。不過隨著科技的不斷進(jìn)步，為了進(jìn)一步提高燈泡的工作壽命，人們采用高熔點(diǎn)的金屬鎢代替竹炭作為燈絲，這就是應(yīng)用最為廣泛的光源之一——鎢絲白熾燈。

而鹵鎢燈是在普通鎢絲燈的基礎(chǔ)上，充入少量的鹵族元素（一般是碘或溴）制造而成的，加入碘元素的叫碘鎢燈，加入溴元素的叫溴鎢燈，碘鎢燈和溴鎢燈都是鹵族元素?zé)舻募彝コ蓡T，統(tǒng)稱鹵鎢燈，又稱鹵素（Halogen）。

2.氣體放電型電光源

氣體放電型光源通過氣體放電發(fā)光，有時也統(tǒng)稱為弧光燈(ArcLight)。和熱輻射型電光源相比，其優(yōu)點(diǎn)是光效高，工作溫升相對較小，所以習(xí)慣上認(rèn)為氣體放電光源屬于冷光源（盡管如此，大功率的氣體放電光源在工作時其溫升也非常高，需要有效的降溫措施）。和白熾燈、鹵鎢燈相比，氣體放電光源的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，另外色彩還原能力較差。氣體放電型光源的種類繁多，大致可分為兩類，一類是低壓氣體放電光源，如低壓汞燈（含熒光燈）和低壓鈉燈，另一類是高壓氣體放電光源，如高壓鈉燈、高壓汞燈、金鹵燈和氙燈。

比如現(xiàn)在比較常見的熒光燈、三基色熒光燈、汞燈、鈉燈、金屬鹵化物燈、氙燈等都是氣體電型電光源。

3.電致發(fā)光光源

在電場作用下，使固體物質(zhì)發(fā)光的光源稱為電致發(fā)光光源。它將電能直接轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽堋０▓鲋掳l(fā)光光源和發(fā)光二極管兩種。通常情況下，我們常常根據(jù)光的產(chǎn)生原理，把電光源分為固體光源和氣體光源。固體光源屬于最新一代光源，具有極高的發(fā)光效率和優(yōu)異的光色性能，主要有LED和OLED兩種。

（1）LED光源

LED即發(fā)光二極管，是一種半導(dǎo)體器件，有正負(fù)兩個電極，加上適當(dāng)?shù)恼蚱珘汉筇幱趯?dǎo)通狀態(tài)，電流從正極流向負(fù)極的過程中，電子轉(zhuǎn)變?yōu)楣庾?，形成可見光?/p>

（2）OLED光源

OLED即有機(jī)發(fā)光二極管，其發(fā)光層由有機(jī)化合物（一種聚合體）構(gòu)成，發(fā)光單元本質(zhì)上和發(fā)光二極管類似，但不是用電流驅(qū)動發(fā)光，而是由電場驅(qū)動發(fā)光，所以O(shè)LED屬于場致發(fā)光器件。

電光源的一般構(gòu)成：

不同類型的電光源有不同的結(jié)構(gòu)，但一般都具有以下幾部分的零部件。

1.發(fā)光體：燈絲、電極、熒光粉、二極管。

2.發(fā)光體外殼：玻璃、半透明陶瓷管、石英管。

3.引線：導(dǎo)絲、芯柱、燈頭。

4.充填物：各類氣體、汞、金屬及其鹵化物。

5.其他：消氣劑、各類涂層、絕緣件及黏結(jié)劑等。

電光源的發(fā)光方式：

1.電阻發(fā)光

這是一種利用導(dǎo)體自身的固有電阻通電后產(chǎn)生熱效應(yīng)，達(dá)到熾熱程度而發(fā)光的方法，如常用的白熾燈、碘鎢燈等。

2.電弧發(fā)光

這是一種利用二電極的放電產(chǎn)生高熱電弧而發(fā)光的方法，如碳精燈。

3.氣體發(fā)光

這是一種在透明玻璃管內(nèi)注入稀薄氣體和金屬蒸氣，利用二極放電使氣體高熱而發(fā)光的方法，如鈉燈、銷燈等。

5.熒光粉發(fā)光

這是一種在透明玻璃管內(nèi)注入稀薄氣體或微量金屬，并在玻璃管內(nèi)壁涂上一層熒光粉，借二電極放電激發(fā)熒光粉產(chǎn)生可見光的一種方法，如熒光燈等。

電光源的性能指標(biāo)：

電光源主要有光與電兩方面的性能指標(biāo)，這兩方面的性能指標(biāo)有著密切的聯(lián)系。但作為光源，主要還是光的性能指標(biāo)，電光源的主要性能指標(biāo)可概括為以下幾項(xiàng)：

1.光量特性指標(biāo)包括總光通量、亮度、光強(qiáng)和熱輻射量等。

2.光色特性指標(biāo)包括光色、色溫、顯色指數(shù)、色度和光譜分布等。

3.電氣特性指標(biāo)包括消耗功率、燈電壓、燈電流、啟動特性、干擾特性等。

4.機(jī)械特性包括外形、結(jié)構(gòu)、安裝等。

5.經(jīng)濟(jì)特性包括發(fā)光效率（光效）、壽命、價格等。

5.心理特性包括燈外觀和舒適性等。

電光源的特點(diǎn)：

1.高發(fā)光效率

提高發(fā)光效率一直是電光源研究的主要課題。如果按發(fā)光效率的高低來劃分電光源，我們可以把10～20lm/W的白熾燈稱為第一代電光源，而50lm/W左右的熒光燈和高壓汞燈稱為第二代光源，把光效為80～100lm/W的高壓鈉燈和金屬鹵化物燈稱為第三代光源。

2.高顯色性

隨著照明技術(shù)水平的提高，人們對電光源的要求也逐步提高，不但發(fā)光效率要高，而且發(fā)出的光的顏色也要求好，使用被照物體的顏色失真很少，即光源的顯色性要高。

3.長壽命

光源壽命是人工照明中一項(xiàng)重要的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。延長壽命可降低光源成本，節(jié)省資源。此外，對簡化照明的安裝、維修、使用也是極其重要的。

4.低成本

要降低光源的成本，首先就是降低光源材料的成本，以廉價的大量易得材料取代稀有貴重材料，其次就是優(yōu)化光源結(jié)構(gòu)，提高生產(chǎn)效率，使用高效的自動化生產(chǎn)線等。