1879年,爱迪生发明第一盏白炽灯(碳丝白炽灯),开始了人类第一次照明光源技术革命。白炽灯使用寿命短,卤素灯光效低,但显色度高。第二代照明光源是卤素灯,所发出的光强度远远高出白炽灯,而能耗约降低三分之一。
金卤灯因灯泡中填充了金属卤化物而得名,基本构造与发光原理大致与荧光灯管相似,不同之处在于弧光放电点灯,产生高热,金属卤化物升华成为蒸气,直接发出可见光,节能80%至90%,属第三代照明光源。
金卤灯是继白炽灯、卤素灯之后当今世界崛起的第三代绿色照明光源,以光效高、显色性好、使用寿命长等优势,不仅成为高档轿车、背投电视等光源的首选,还可广泛应用于军事、探险、水下作业、野外搜救等领域。与普通白炽灯相比,金卤灯节能效果惊人,市场空间巨大。金卤灯在欧美发达国家发展势头迅猛,已有近40%的普及率。但我国曾有80亿支灯泡产量中,金卤灯比例不到2%。由于功率越小,技术要求越高,国内50W以下的金卤灯生产尚属空白。
碘钨灯就是卤钨灯,但是卤钨灯不一定是碘钨灯。
卤钨灯
1、白炽灯,又称钨丝灯、灯泡白炽灯是将灯丝通电加热到白炽状态而发光的电光源,俗称电灯泡。为提高白炽灯的发光效率,目前白炽灯的灯丝大都做成双螺旋型并充有氩氮混合气,大功率的白炽灯还充有氪气、氙气等惰性气体,以进一步提高白炽灯的发光效率或延长白炽灯的寿命。
白炽灯按用途可分为普通照明灯泡和专用照明灯泡。普通照明灯泡按其结构和外形又可分为无色(透明)灯泡、白色灯泡、乳白色灯泡、磨砂灯泡、彩色灯泡、单螺旋灯泡、双螺旋灯泡、球形灯泡、蘑菇形灯泡、摇曵形灯泡、反射型灯泡、螺口灯泡(灯头型号为E14、E27)、卡口(插口)灯泡(灯头型号为B14、B22)等等。专用照明灯泡有装饰灯泡、局部照明灯泡、道路机车灯泡、军用灯泡、照相摄相灯泡、红外线灯泡、无影灯泡、仪器灯泡、水下灯泡、指示灯泡、矿用灯泡、船用灯泡、飞机用灯泡、聚光灯泡、放映灯泡、励光灯泡、印刷灯泡、防爆灯泡、小型灯泡、超小型灯泡(微型灯泡、米泡)等等。光电参数和外形尺寸极其繁多。
白炽灯的发光效率及其他光点参数远比节能灯、卤钨灯等新光源差,已逐步被节能灯、卤钨灯等新光源取代,但其价格便宜,目前在一些特殊应用场合和落后地区还有一定市场。
2、卤素灯
卤钨灯
充有溴碘等卤族元素或卤化物的钨灯称为卤素灯或卤钨灯。它是新一代白炽灯。为提高白炽灯的发光效率,必须提高钨丝的温度,但相应会造成钨的蒸发,使玻壳发黑。由于卤素灯中钨的蒸发受到有效的抑制,加之卤钨循环消除了玻壳发黑,卤素灯灯丝的温度就可大大提高(高达3000℃),使卤素灯的发光效率远比普通白炽灯高。例如,白炽灯需要消耗75W电能才能达到960流明的光通量,而卤素灯仅需50W。卤素灯尤其吸引人的地方是它的体积小巧玲珑,品种规格多种多样,尤其杯灯可把光线集中反射,相对于散射型光源而言,消耗同样电功率,可获得强得多的照度,因此,人们觉得卤素灯“特别明亮”,能使物体的表面色泽更绚丽,光彩更夺目,甚至觉得有迷人的闪烁效果。杯灯的反射角度有从窄到宽多种角度可供选择(越窄越觉明亮),也给专业灯光设计提供很大的创意空间。
同白炽灯一样,卤钨灯按用途、结构和外形也可分成许多类别。
3.荧光灯
荧光灯即低压汞灯,它是利用低气压的汞蒸气在放电过程中辐射紫外线,从而使荧光粉发出可见光的原理发光,因此它属于低气压弧光放电光源。荧光灯内装有两个灯丝。灯丝上涂有电子发射材料三元碳酸盐(碳酸钡、碳酸锶和碳酸钙),俗称电子粉。在交流电压作用下,灯丝交替地作为阴极和阳极。灯管内壁涂有荧光粉。管内充有400Pa-500Pa压力的氩气和少量的汞。通电后,液态汞蒸发成压力为0.8Pa的汞蒸气。在电场作用下,汞原子不断从原始状态被激发成激发态,继而自发跃迁到基态,并辐射出波长253.7nm和185nm的紫外线(主峰值波长是253.7nm,约占全部辐射能的70-80%;次峰值波长是185nm,约占全部辐射能的10%),以释放多余的能量。荧光粉吸收紫外线的辐射能后发出可见光。荧光粉不同,发出的光线也不同,这就是荧光灯可做成白色和各种彩色的缘由。由于荧光灯所消耗的电能大部分用于产生紫外线,因此,荧光灯的发光效率远比白炽灯和卤钨灯高,是目前最节能的电光源。