【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 者是有機(jī)的。只有第一種具有燈工作需要的特性。離子熒光粉包含堅(jiān)固的晶格結(jié)構(gòu)，在其中，催化劑原子被引入，但其濃度為1%。催化劑形成一個(gè)在確定的晶格座上的離子，并受到電力—晶場(chǎng)—它相對(duì)于自由離子改變它的能級(jí)。離子與晶格振動(dòng)耦合，這是由于當(dāng)周圍晶格振動(dòng)時(shí)，晶場(chǎng)波動(dòng)，使催化劑承受不同的力，因此催化劑離子的能級(jí)取決于周圍晶格中的離子的相對(duì)位置。熒光燈中的熒光粉暴露于離子與光子有害混合物的轟擊下，使光輸出在壽命期間退化。這就導(dǎo)致紫外與可見光的吸收，從而降低熒光粉的轉(zhuǎn)換效率。退化的主要原因是：形成光或紫外吸收色心的紫外轟擊，這是由晶格缺陷中的電子陷井而引起的；激發(fā)和電離的汞到達(dá)熒光粉表面，引起在暴露于放電的熒光粉表面吸收汞原子的光注入；在熒光粉與玻璃的交界處形成鈉（來(lái)自玻璃）與汞的吸收混合物。用于緊湊型熒光燈中的稀土激活熒光粉具有特別抗傷害的晶格以及出色的維持率，正是這些熒光粉的發(fā)明使緊湊型熒光燈的設(shè)想變?yōu)樯虡I(yè)現(xiàn)實(shí)。三基色熒光粉：紅（610nm）粉、綠（545nm）粉、藍(lán)（6450nm）粉。稀土金屬材料熒光粉三種基色為紅、綠、藍(lán)。即稀土金屬在紫外線照射呈三種基本色，再按比例混成各種顔色的可見光。 場(chǎng)致發(fā)光這是將電直接轉(zhuǎn)化為光的過(guò)程。最近幾年，發(fā)光二極管（LEDs）憶作為公共場(chǎng)所的指示燈，而且具有不同的顯示。它們正變得更有效、更亮；已經(jīng)制造出效率大于20%的紅色發(fā)光二極管，具有現(xiàn)實(shí)效率的藍(lán)色與綠色的二極管也剛出現(xiàn)。人們正計(jì)劃把它們應(yīng)用于需要大量光和高亮度的地方，例如汽車剎車明以及交通信號(hào)。在這些場(chǎng)合它們超過(guò)傳統(tǒng)燈的主要優(yōu)點(diǎn)是壽命長(zhǎng)。 高純度的半導(dǎo)體材料具有非常高的電阻率。微量的故意添加物—施主物質(zhì)或者受施物質(zhì)—提供了能夠攜帶電子的額外電子或空穴（由于電子的離開而形成的正電實(shí)體）。這樣能級(jí)就形成能帶。當(dāng)一個(gè)能（導(dǎo)帶）中的一個(gè)電子與另一個(gè)能帶（價(jià)帶）中的空穴復(fù)合時(shí)，具有由能帶隙給定能量的光發(fā)射可以發(fā)生。因此，一個(gè)發(fā)光二極管是一個(gè)將電子與空穴注入半導(dǎo)體的器件。另外，也存在引起損失的過(guò)程，效率可能是低的，但是隨著研究和發(fā)展，它正在改善之中。紅色發(fā)光二極管是基于象磷砷化鎵這樣的半導(dǎo)體，它在可見光區(qū)發(fā)射相對(duì)窄的譜線，其波長(zhǎng)由帶隙決定。在紅色與綠色之間不同的波長(zhǎng)可以通過(guò)改變磷與砷的比例獲得。藍(lán)色發(fā)射需要象碳化硅這樣的材料。第三節(jié) 燈具一、燈具的功能基本功能是提供與光源的電氣連接，此外還有許多其他重要的功能。大部分光源全方位地發(fā)射光線，這對(duì)大多數(shù)應(yīng)用而言是浪費(fèi)的并由此造成眩光。因此，對(duì)大多數(shù)燈具而言，調(diào)整光線到預(yù)期方位，同時(shí)把光損失降至最低，減少光源的眩光，擁有令人滿意的外形及強(qiáng)化燈點(diǎn)燃與未點(diǎn)燃環(huán)境的裝飾性是它們的一項(xiàng)功能。燈具必須是耐用的，且能為光源，如有必要，有時(shí)也為控制電氣附件提供一個(gè)電氣、機(jī)械及熱學(xué)上安全的殼體。光源的防護(hù)：光源除需要電氣連接以外，還必須有機(jī)械支撐并要受到防護(hù)，防護(hù)程度視要求而定。 適宜的機(jī)械性能：燈具部件必須有足夠強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度，從而確保在安裝和使用時(shí)有適當(dāng)?shù)哪途眯裕瑫r(shí)有充分強(qiáng)的懸掛強(qiáng)度，金屬部件必須有足夠的耐腐蝕能力。 殼體要求：室外用燈必須有嚴(yán)格的防塵和防水要求，而對(duì)某些特殊要求的室內(nèi)燈具也要提供防護(hù)，以抵御水和塵埃的侵入。為了根據(jù)防塵和防潮的程度來(lái)劃分外殼的防護(hù)等級(jí)，使用了防護(hù)等級(jí)代碼。序號(hào)IP（International protection）防護(hù)等級(jí) IP68第二個(gè)號(hào)碼表示防水等級(jí)防護(hù)等級(jí)代碼 第一個(gè)號(hào)碼表示防塵等級(jí)說(shuō)明是國(guó)際上用來(lái)認(rèn)定燈具的防護(hù)等級(jí)的代號(hào)，IP等級(jí)由兩個(gè)數(shù)字組成，第一個(gè)數(shù)字表示燈具防塵；第二個(gè)數(shù)字則表示燈具防水；數(shù)字越大則表示燈具防護(hù)性能越佳。防護(hù)類別等級(jí)號(hào)碼防 護(hù) 程 度定 義防塵等級(jí)0無(wú)防護(hù)無(wú)特殊的防護(hù)1防止大于50mm的物體侵入防止人體不慎碰到燈具內(nèi)部零件；防止直徑大于50mm物體侵入2防止大于12mm的物體侵入防止手指碰到燈具的內(nèi)部零件電線或物體的侵入昆蟲或物體的侵入5防塵無(wú)法完全防止灰塵侵入，但侵入灰塵不會(huì)影響燈具正常工作6防塵完全防止灰塵入侵防水等級(jí)0無(wú)防護(hù)無(wú)特殊的防護(hù)1防止滴水侵入可防止垂直滴下的水滴2傾斜15度時(shí)仍防止滴水侵入當(dāng)燈具傾斜15度時(shí)，仍可防止滴水3防止噴灑的水侵入防止雨水垂直入夾角小于50度方向所噴灑的水4防止飛濺的水侵入防止各方向飛濺而來(lái)的水侵入5防止噴射的水侵入防止各方向噴嘴噴射的水6防止大浪的水侵入防止大浪或噴水孔急速噴出的水侵入7防止浸水的水侵入燈具浸入水中在一定時(shí)間或水壓條件下，仍可確保燈具正常工作8防止沉沒(méi)的影響燈具無(wú)期限沉沒(méi)水中在一定水壓條件下，仍可確保燈具正常工作 電氣要求：燈具也可根據(jù)保護(hù)使用者防電擊的方式進(jìn)行分類。類型1的燈具有基本絕緣，所有的金屬體都與一個(gè)接地端子連接，該端子用來(lái)與建筑供電中的接地系統(tǒng)相連接。類型2的燈具防護(hù)由雙重絕緣下工作的兩線照明電路提供。類型0的燈具不接地，僅有普通絕緣措施。各種電器元件和電線都必須在安全情況下工作。 熱要求：各部件的工作溫度不能超過(guò)歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN60598—英國(guó)出版的BS4533（BSI1981—1990）所規(guī)定的數(shù)值。熱耐久性試驗(yàn)是在比額定環(huán)境溫度高10℃、開關(guān)循環(huán)交替，過(guò)電壓為5%~10%的條件下工作7天。試驗(yàn)時(shí)間和過(guò)電壓值視光源和控制電器的類別而定。 標(biāo)志要求：必須有生產(chǎn)廠家的標(biāo)識(shí)、供電電壓、額定功率、分類、額定最高溫度等。標(biāo)志必須耐久，制作方法經(jīng)得起試驗(yàn)。 光度學(xué)要求：通常對(duì)于燈具本身并沒(méi)有規(guī)定光度方面的要求，而在設(shè)施中要利用燈具的性能說(shuō)明它的要求，所以有例外，應(yīng)該注意。 測(cè)試：新設(shè)計(jì)產(chǎn)品在工廠投產(chǎn)以前要進(jìn)行一整套的測(cè)試項(xiàng)目，包括機(jī)械測(cè)試、外殼測(cè)試、電氣試驗(yàn)、熱測(cè)試和光度學(xué)測(cè)試。二、燈具的分類 按安裝方式分為：嵌入式、移動(dòng)式和固定式三種。 按用途方式分為：民用燈具、建筑燈具、工礦燈具、投光照明燈具、公共場(chǎng)所燈具、嵌入式燈具、船用熒光燈照明燈具、道路照明燈具、汽車摩托車飛機(jī)照明燈具、特種車輛標(biāo)志照明燈具、電影電視舞臺(tái)照明燈具、防爆燈具、水下照明燈具。三、材料及加工過(guò)程制造燈具的常用材料為：鋼板、鋁合金鑄材、型材、塑料材料、鋅合金鑄件、填料和封接材料（橡膠、泡沫、樹脂、等）玻璃、光控制材料、（高純鋁、不銹鋼、拋光玻璃等）。 鋼板應(yīng)用：可用于燈具壓條、小燈體、燈蓋、嵌入式燈具盒、控制盤、底座及投射器。等級(jí)及特性：低碳鋼有較好的機(jī)械強(qiáng)度和延展性，但不耐腐蝕，有圈筒、片或板材形式，~。對(duì)于室內(nèi)不太注重美觀的使用場(chǎng)所，選用的鋼板的表面最好鍍一層鋅，但對(duì)大多數(shù)使用場(chǎng)所必須刷漆。預(yù)鍍層材料加工：切、鉆孔、沖、彎及壓的工藝。人工操作：先剪出外形，再?gòu)澃鍥_壓或飛輪沖壓。半自動(dòng)操作：CNC控制，部件移動(dòng)由操作者完成。自動(dòng)冷滾卷成形：板條通常采用此類方式加工。滾卷機(jī)金屬片自動(dòng)生產(chǎn)控制：對(duì)于大型的盒式嵌入燈和吸頂燈具的制造，歐洲的設(shè)備生產(chǎn)廠家已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)機(jī)械化。沖壓： 對(duì)于一些較小的圓型燈具，一般是用深沖成形級(jí)別的低碳鋼板直接沖壓成形的。附屬的鋼制部件：在噴涂前，無(wú)涂層的鋼材料可以點(diǎn)焊或者連續(xù)焊接。然而未涂層材料必須用鉚釘、螺母和螺栓、自攻螺釘或粘合劑連接。涂裝：通常采用粉末涂裝工藝。相對(duì)傳統(tǒng)的濕法涂裝層，它能獲得更厚的涂層薄膜，典型的可達(dá)到50~100um厚度，而傳統(tǒng)的方法只能達(dá)到25um。這在要求有高反射特性的器件（如器件箱）中是非常有利的。有兩種處理過(guò)程：除油過(guò)程和預(yù)處理（通常是磷化），接著是靜電噴涂過(guò)程和隨后的烘干過(guò)程。較少用到電鍍，通常只起裝飾作用，或用于一些要求保護(hù)層的小件零件，如螺絲、螺栓和螺母等。鉻和鎳是裝飾性電鍍的典型，而鋅一般用于保護(hù)目的的電鍍。在鋼板表面涂上一層金屬化塑料薄膜可作為反射層來(lái)使用。 鋁合金鑄件應(yīng)用：泛光照明、街道照明燈、小型室內(nèi)聚光燈的燈具殼體。等級(jí)與特性：具有易熔組分的LM6鋁硅合金（含Si 12%）是最常用的合金材料，因?yàn)樗虝r(shí)間短、流動(dòng)性良好及收縮性低，很適合于重力鑄造和壓力鑄造。此外，還具有良好的抗腐蝕性能，在室外作用時(shí)也不需要涂保護(hù)層（除非有美觀要求）。含稍微少一點(diǎn)硅的銅鋁合金LM2和LM24也經(jīng)濟(jì)實(shí)用，具有高強(qiáng)度、較好的鑄造性能，但相對(duì)LM6而言抗腐蝕性能差。在某些地方，如機(jī)場(chǎng)照明，需要更高強(qiáng)度和抗腐蝕的合金，如LM25。這些合金都經(jīng)過(guò)高溫煅燒以確保能得到足夠的強(qiáng)度。大多數(shù)的應(yīng)用中用到鋁是因?yàn)樗哂幸恍┲匾匦?，即它的耐熱性能。由于鋁是相對(duì)低級(jí)的金屬，當(dāng)它與其他金屬如鋼、不銹鋼和銅接觸時(shí)，將產(chǎn)生電解作用。因此，對(duì)于這些金屬的外面很有必要鍍上中間性能的金屬材料（鋅或鎘），或用油脂右塑料墊片，起阻擋隔層作用。鑄鋁工藝：主要有兩種工藝，都是將熔融的金屬注入開孔的模具中。重力鑄造中的壓力來(lái)自空腔上方熔融金屬自身，而在壓力鑄造中，熔融金屬是被猛力擠壓進(jìn)鋼型模具中的，后者可生產(chǎn)更薄的器件。鋁鑄件的涂裝：在涂裝前，要經(jīng)過(guò)修整或翻滾以除去表面閃屑或碎片。采用相關(guān)工藝如LM25適用陽(yáng)極化工藝，在這各工藝中當(dāng)鋁暴露在空氣中時(shí)，人為地在其表面瞬時(shí)形成薄而堅(jiān)韌的氧化層，約為10um厚，在氧化層永久封閉以前，浸入染料中可以得到表層顏色。 鋁材片材應(yīng)用：反射器和格柵特性與等級(jí)：為獲得滿意效果，%，%的超純材料時(shí)可獲得最佳效果。大多數(shù)反射器通過(guò)陽(yáng)極化過(guò)程形成一層薄氧化膜，氧化膜是脆性的，所以在小角度折彎時(shí)氧化膜表面會(huì)產(chǎn)生許多細(xì)的紋理。加熱超過(guò)100℃后由于膨脹情況不同也能產(chǎn)生同樣的效果。氧化膜的另一特性是能產(chǎn)生彩虹效果，在三基色燈下尤其明顯。 工藝：反射器材料分成兩個(gè)主要部分：~；一是較厚的片材經(jīng)旋壓而生成的對(duì)稱反射器。卷材或片材先下料—剪切成形—手工操作或半自動(dòng)沖壓完成，彎曲度可由卷板機(jī)械加工完成。格柵與十字交叉片的裝配是勞動(dòng)密集的生產(chǎn)過(guò)程；旋壓加工工藝一般用來(lái)生產(chǎn)大型拋物線型反射器或軸對(duì)稱反射器，主要用于聚光燈。手工或半自動(dòng)操作—車床加工—使用各種鋼質(zhì)成形器加工—將旋轉(zhuǎn)的平板繞一個(gè)凸模塑性成型—表面拋光化學(xué)處理發(fā)亮。 涂層：對(duì)反射器而言，此工藝主要為陽(yáng)極氧化作用，使氧化層增厚幾個(gè)微米，成為自然氧化層，使鋁具有較好的抗腐蝕性。在電化學(xué)工藝中，氧化層能在基金屬上生長(zhǎng)，之前必須有手工或化學(xué)拋光過(guò)程。膜層越厚反射率越低，增強(qiáng)反射表面效能的方法有新發(fā)展：薄的氧化層（如Ti）被蒸發(fā)到陽(yáng)極氧化表面，它的反射效能與鍍鋁玻璃的反射效能一致，這種材料較貴但無(wú)彩虹現(xiàn)象且減少產(chǎn)生細(xì)微裂紋的可能性。 其他金屬材料1）燈絲材料材質(zhì)的發(fā)展：天然纖維—噴絲—碳—鋨—鈦—鎢鎢的主要優(yōu)點(diǎn)：u 高熔點(diǎn)3420℃使它較其他金屬在更高的工作溫度，在所有條件都相同的情況下，越高的溫度就意味著越高的流明效率。u 在所有導(dǎo)電材料中其蒸氣壓是最低的，在這個(gè)基礎(chǔ)上，可獲得非常高的燈絲溫度和最小的蒸發(fā)（泡殼黑化）。u 鎢是選擇性光譜發(fā)射體，它在可見光譜的發(fā)射率高于紅外區(qū)域的發(fā)射率，它對(duì)任何給定溫度下的效率有重要的貢獻(xiàn)。2）其他用途u 鎢常用作燈絲和電極的制造材料。u 純鋁和黃銅常用于燈頭的制造材料，黃銅常被鍍鎳以達(dá)到高抗腐蝕性，鋁材逐漸成為低成本燈（如白熾燈）的制造材料。u 錫焊或銅焊常用于燈頭和燈絲之間的電連接，在一些燈型中，燈頭和導(dǎo)絲之間傳統(tǒng)的熔接正在被機(jī)械的壓接所代替。u 鋁的另一個(gè)重要用途是作為蒸氣沉積在聚光和映射燈中的反射涂層上，這主要是歸因于它的低熔點(diǎn)660℃的性質(zhì)。u 在白熾燈中，燈絲支架由鉬（無(wú)鹵素）和鎢（含鹵素）制成。用來(lái)放置放電燈或白熾燈在外套部件的支架一般用不銹鋼絲點(diǎn)焊成所需形狀而制成。u 鎳、鐵和銅合金被廣泛用于保險(xiǎn)絲、封玻璃的合金、雙金屬片和導(dǎo)絲，受熱控制彎曲的金屬片被引入某些高壓鈉燈中用作啟動(dòng)器件。u 為了在放電燈光譜中產(chǎn)生輻射帶，大量的金屬使用在蒸氣狀態(tài)下，如鏑、鎵、鈥、銦、汞、鈧、鈉、鉈、釷、銩和錫等。3）電極電極傳導(dǎo)電能進(jìn)入放電燈，并提供維持電流的電子。由于要求在高溫下（高達(dá)2000℃）工作，電極所用材料必須有低蒸氣壓，不僅要確保其本身的壽命，而且要阻止燈本身的過(guò)度污染（端部發(fā)黑），此外這些材料必須有足夠的機(jī)械強(qiáng)度、抗碰撞性，如需要的話，還要有足夠的延展性以允許復(fù)雜電極幾何外形的制造。到目前為止，鎢具有最重要的商業(yè)用途，盡管鉭、鎳和鐵也被使用，如氖燈的電極（冷陰極）就是用純鐵制成的。 在溫度超過(guò)2000℃時(shí)，鎢是豐富的電子發(fā)射體，但在許多長(zhǎng)壽命的放電燈中，這樣高的溫度是無(wú)法被接受的，因此，必須找到加強(qiáng)電子發(fā)射的方法。 一種解決方法是用含釷鎢來(lái)制造電極，這種材料中的氧化釷粒子提供釷源，釷源擴(kuò)散到電極表面最熱點(diǎn)，通常是電極的尖端部，在此它的逸出功降低進(jìn)而增加電子發(fā)射率。含釷電極被用在一些金屬鹵化物燈中。 都采用發(fā)射材料來(lái)顯著地加強(qiáng)電子發(fā)射，通常是將某種氧化物涂在電極上或組裝時(shí)放入電極內(nèi)的形式出現(xiàn)的。在高壓鈉燈中，復(fù)螺旋的電極用基于鈣、鋇和鎢的綜合氧化物所浸漬，通常被稱為BCT發(fā)射材料，還有一種可選擇的發(fā)射材料是氧化鐿，低壓鈉燈和熒光燈用的是基于鈣、鋇和鍶的氧化物的發(fā)射材料。 塑料材料優(yōu)點(diǎn)：多用性和設(shè)計(jì)的靈活性。缺點(diǎn)：降低了抗高溫性、抗化學(xué)腐蝕性、強(qiáng)度以及紫外線的穩(wěn)定性不理想。特性和等級(jí)：兩種主要類型：熱塑性塑料（可重新熔融及循環(huán)使用），熱固性塑料（在工藝中不可逆）。傳統(tǒng)使用熱固性塑料的附件如燈座已被熱塑性材料特別是聚碳酸酯所取代。塑料可耐約200℃的高溫，但在更高溫度下，將硬化、脆化且發(fā)生顏色的變化，價(jià)格較貴，阻燃性好。應(yīng)用：燈具本體、漫射器、折射器、反射器、端蓋、燈座、襯套、接線板和松緊螺旋扣。1）超高溫塑料（160℃~200℃）：聚苯硫醚（polyphenylene sulfide）不透明材料，表層能鍍鋁，常用于小燈具主體和反射器，有較好的阻燃性。聚醚胺（polyetherimide）常用于