光源的种类很多,我们常见的有自然光源和人工光源两种。其中人造光按照发光机理的不同,可以分成热辐射光源、气体放电光源、固体发光光源和激光器四种。气体放电光源有什么特点?气体放电光源有哪些类型?本文为大家做了简要的介绍,对光源知识感兴趣的朋友可以了解一下!
所谓光源,就是一切能产生光辐射的辐射源,无论是天然的,还是人造的。天然光源是自然界中存在的,如太阳等。人造光源是人为将各种形式的能量(热能、电能、化学能)转化为光辐射能的器件,其中利用电能产生光辐射的器件称为电光源。在防伪标识的检测中,电光源是最常见的光源。
按照光波在时间、空间上的相位特征,一般将光源分成相干光源、非相干光源和低相干光源。按照发光机理,光源可以分成热辐射光源、气体发光光源、固体发光光源和激光器四种。
(1)热辐射光源:电流流经导电物体,使之在高温下辐射光能的光源,包括白炽灯和卤钨灯两种。
(2)气体发光光源:电流流经气体或金属蒸气,使之产生气体放电而发光的光源。气体放电有弧光放电和辉光放电两种。弧光放电光源包括荧光灯、钠灯、汞灯、金属卤化物灯以及碳弧灯、氙灯等。辉光放电光源包括利用负辉区辉光放电的辉光指示光源和利用正柱区辉光放电的霓虹灯。
(3)固体发光光源:在电场作用下,使固体物质发光的光源,电能直接转变为光能,包括场致发光光源和发光二极管(LED)两种。
(4)激光器:按工作物质分类,可分为气体激光器、固体激光器、燃料激光器和半导体激光器。气体激光器采用的工作物质很多,激励方式多样,发射波长范围也最宽。
利用气体放电原理制成的光源称为气体放电光源。制作时向灯中充入发光用的气体,如氦、氖、氙、氪或金属蒸气,如汞、钠、铊等,这些元素的原子在电场作用下电离出电子和离子。离子向阴极、电子向阳极运动时在电场中被加速,当它们与气体原子或分子高速碰撞时会激励出新的电子和离子。在碰撞过程中有些电子会跃迁到高能级,引起原子的激发。受激原子回到低能级时会发射出相应的辐射,这样的发光机制被称为气体放电原理。
气体放电光源具有以下共同特点:
(1)发光效率高,比同瓦数的白炽灯发光效率高2~10倍,因此具有节能的特点:
(2)由于不靠灯丝本身发光,电极可以做得牢固紧凑,耐震、抗冲击;
(3)寿命长,一般比白炽灯寿命长2~10倍;
(4)光色适应性强,可在很大范围内变化。
由于上述特点,气体放电光源具有很强的竞争力,在光电测量和照明中得到广泛使用。气体放电光源也称为气体灯。气体灯内可充不同的气体或金属蒸气,从而形成放电介质不同的多种光源。即使充同一种材料,由于结构不同也可构成多种气体灯。
1.汞灯
汞灯是利用汞放电时产生汞蒸气获得可见光的气体放电光源。汞灯可分为低压汞灯、高压汞灯和超高压汞灯三种。
2.氙灯
氙灯是利用氙气放电而发光的气体放电光源。由于灯内放电物质是惰性气体氙气,其激发电位和电离电位相差较小。氙灯的光谱分布与日光接近,亮度高,被称为“小太阳”,寿命可达1000h以上。根据氙灯的电极间距和灯内氙气的压力,一般将氙灯分为长弧氙灯、短弧氙灯和脉冲氙灯。
3.钠灯
钠灯是利用钠蒸气放电产生可见光的一种气体放电光源。钠灯可分低压钠灯和高压钠灯。低压钠灯的工作蒸气压不超过几个帕。
低压钠灯的放电辐射集中在589.0nm和589.6nm的两条谱线上,它们非常接近人眼视觉曲线的最高值(555nm),故其发光效率极高,目前已达到2001m/W,成为各种电光源中发光效率最高的节能型光源。
高压钠灯的工作蒸气压大于0.01MPa,是针对低压钠灯单色性太强、显色性很差、放电管过长等缺点而研制的。
电话:13376066805
邮件:sales0019@3nh.com