气体放电型照明光源PDF电子书下载

第1章 光源与灯具的基础知识 1

1.1 光和光度量 1

1.1.1 光与辐射 1

1.1.2 光度量及其单位 7

1.2 色度学基础 10

1.2.1 颜色的特性 10

1.2.2 表色系统 11

1.2.3 光源的颜色参数 17

1.3 测量 20

1.3.1 辐射探测器 20

1.3.2 光谱测量 22

1.3.3 照度和亮度 24

1.3.4 光具座法 24

1.4 灯具 30

1.4.1 灯具的配光曲线 30

1.4.2 灯具的测量参数 31

1.4.3 灯具的种类及艺术效果 32

1.4.4 不同安装方式的灯具 33

第2章 人眼的视觉和人体生物效应 34

2.1 人眼的视觉 34

2.2 视觉的生理基础 34

2.2.1 眼睛 34

2.2.2 视网膜 35

2.2.3 感光细胞 36

2.3 视觉特性 37

2.3.1 光谱光视效率函数 37

2.3.2 明视觉、暗视觉和中间视觉 39

2.3.3 视觉适应 41

2.3.4 视觉的控制 42

2.3.5 表观明度 42

2.3.6 眩光 43

2.3.7 频闪 44

2.4 视觉功效 44

2.4.1 视锐度 44

2.4.2 视觉阈值 45

2.4.3 对比敏感度 46

2.5 光对人体产生的非视觉生物效应 46

2.5.1 光和人体周期节律 46

2.5.2 光与健康、舒适度和清醒度 47

第3章 气体放电光源的物理基础 48

3.1 热辐射理论 48

3.1.1 基尔霍夫定律 48

3.1.2 绝对黑体 49

3.1.3 实际辐射体 52

3.2 气体放电的辐射发光 54

3.2.1 原子分子结构和能级 54

3.2.2 原子光谱的规律性 59

3.2.3 不同原子的光谱 62

3.2.4 线光谱 64

3.2.5 分子的带状光谱 65

3.2.6 连续光谱 66

3.2.7 惰性气体原子光谱 67

3.3 光发射理论 68

3.3.1 爱因斯坦受激发射 68

3.3.2 共振辐射的有利条件 69

3.4 气体放电的物理理论基础 71

3.4.1 汤生雪崩 71

3.4.2 二次发射 72

3.4.3 启动电压和环境温度 73

3.4.4 潘宁效应 73

3.4.5 巴邢定律 74

第4章 气体放电灯的基本原理 76

4.1 气体放电灯的基本原理 76

4.2 电子发射 76

4.2.1 热电子发射 77

4.2.2 正离子轰击发射 78

4.2.3 场致发射 78

4.2.4 电子轰击发射 78

4.3 带电粒子在气体中的运动 79

4.3.1 带电粒子在气体中的热运动 79

4.3.2 带电粒子在气体中的迁移运动 80

4.3.3 带电粒子在气体中的扩散运动 80

4.3.4 带电粒子的双极性扩散 81

4.3.5 带电粒子的消失 83

4.4 带电粒子和气体的相互作用 83

4.4.1 碰撞和碰撞截面 83

4.4.2 原子的激发和电离 86

4.5 气体放电的过程分类和理论 88

4.6 气体放电的类型 89

4.6.1 辉光放电 89

4.6.2 弧光放电 93

4.6.3 高频无极放电 95

4.7 放电理论和特性 97

4.7.1 辉光放电和弧光放电的电流电压理论 97

4.7.2 低气压放电特性 99

4.7.3 高压气体的放电特性 100

4.8 正柱理论 100

4.8.1 荧光灯放电正柱或等离子体 100

4.8.2 荧光灯的电场和电位 103

4.8.3 正柱中的电子速度 105

4.9 电极理论 106

4.9.1 阴极的基本机理 106

4.9.2 阴极的基本方程 106

4.9.3 阳极位降及阳极附近的物理过程 110

4.10 气体放电灯的工作电路 111

4.10.1 放电灯的负阻特性 111

4.10.2 电阻镇流 112

4.10.3 电感镇流 118

4.10.4 电容镇流 121

4.11 发光物质的选择 124

第5章 低压水银荧光灯 126

5.1 水银的特性 127

5.2 低压汞蒸气的实验研究 128

5.2.1 低压汞蒸气放电的最佳汞蒸气压 128

5.2.2 惰性气体的作用 129

5.2.3 低压汞灯的直径和长度 130

5.2.4 电流密度的选定 131

5.3 荧光灯的设计要点 132

5.3.1 灯的尺寸和电参数 132

5.3.2 荧光粉层 135

5.3.3 电极的设计材料 137

5.3.4 汞灯中的惰性气体 141

5.3.5 灯中汞蒸气压的控制 142

5.4 荧光灯的工作电路 144

5.4.1 镇流器的功能和指标 144

5.4.2 电磁式镇流电路 145

5.4.3 荧光灯的高频工作特性和电子镇流器 147

5.5 荧光灯的工作特性 153

5.5.1 荧光灯的能量平衡 153

5.5.2 光输出维持特性 154

5.5.3 工作条件对灯特性的影响 155

5.5.4 紫外辐射的防护 156

5.5.5 荧光灯的寿命和启动 156

5.6 荧光灯的种类 158

5.6.1 大功率荧光灯 159

5.6.2 小功率荧光灯 160

5.6.3 反射式和缝隙式荧光灯 161

5.6.4 T5荧光灯 162

5.6.5 冷阴极荧光灯 163

5.6.6 平板荧光灯 166

第6章 高压汞灯 170

6.1 高压汞灯的发展 170

6.2 高压汞灯的放电 171

6.2.1 高压汞灯的放电特点 171

6.2.2 局部温度平衡的结果 173

6.2.3 放电温度的估算 174

6.3 高压汞灯光的特性 175

6.3.1 线光谱 175

6.3.2 连续光谱 176

6.4 高压汞灯的结构 178

6.5 高压汞灯的光效 181

6.5.1 高压汞灯光效的决定因素 181

6.5.2 单位弧长的热损耗功率 182

6.5.3 高压汞灯的辐射效率 184

6.5.4 高压汞灯的光效 185

6.6 高压汞灯的设计要点 186

6.6.1 灯管电参数的选择 186

6.6.2 灯的几何尺寸的计算 187

6.6.3 汞的蒸气压 188

6.6.4 灯的管壁负载 190

6.6.5 汞量M的计算 190

6.6.6 高压汞灯的电极 191

6.6.7 荧光粉的选用 192

6.7 高压汞灯的制造 193

6.8 高压汞灯的特性和寿命 195

6.8.1 高压汞灯的启动特性 195

6.8.2 高压汞灯的光特性 199

6.8.3 高压汞灯的寿命 199

6.9 高压汞灯的光色和使用 200

6.10 超高压汞灯 202

6.10.1 超高压汞蒸气放电 202

6.10.2 球形超高压汞灯 203

6.10.3 毛细管超高压汞灯 209

6.11 超高压汞灯的启动 212

第7章 钠灯 216

7.1 钠的性质 216

7.1.1 钠元素的性质 216

7.1.2 钠的化学性质 217

7.2 低压钠灯的辐射放电理论 217

7.2.1 低压钠蒸气辐射 217

7.2.2 低压钠灯的光效 222

7.3 低压钠灯的设计 224

7.3.1 保温措施——掺锡的氧化铟红外反射膜 224

7.3.2 放电管材料 225

7.3.3 防止钠迁移的方法 226

7.3.4 电极的材料和结构 227

7.3.5 潘宁启动气体 228

7.3.6 放电管尺寸的设计 229

7.4 低压钠灯的工作特性 229

7.5 高压钠灯 232

7.5.1 高压钠蒸气放电的辐射 232

7.5.2 添加气体的放电辐射 235

7.6 高压钠灯的结构和设计 240

7.6.1 高压钠灯的结构 240

7.6.2 高压钠灯的设计 241

7.7 高压钠灯的光效与显色性 244

7.8 高压钠灯的特性和使用 248

7.8.1 启动特性 248

7.8.2 启动方式 248

7.8.3 工作特性 252

7.9 高压钠灯的类型 255

第8章 金属卤化物灯 259

8.1 金属卤化物灯的基本原理 260

8.1.1 基本结构和基本原理 260

8.1.2 汞在金属卤化物灯中的作用 261

8.1.3 金属卤化物的种类 263

8.2 金属碘化物对电弧的影响 268

8.2.1 电弧收缩-变粗现象 268

8.2.2 碘化物的相互作用 271

8.3 化学平衡 273

8.3.1 热化学计算的结果 274

8.3.2 径向温度分布 276

8.3.3 没有吸收时的计算 278

8.3.4 吸收效应 280

8.4 稀土金属卤化物灯 285

8.4.1 灯的结构和特性 285

8.5 钠-铊-铟金属卤化物灯 295

8.5.1 金属卤化物灯的光谱特性 295

8.5.2 钠-铊-铟灯的设计 296

8.5.3 电极的材料和形状 299

8.5.4 灯的充填物 300

8.5.5 灯的外装架 301

8.6 金属卤化物灯对工作电路的要求 302

8.7 超高压铟灯 307

8.7.1 灯的结构 307

8.7.2 灯的特性 307

8.8 卤化锡灯和卤化铝灯 308

8.9 特殊用途的金属卤化物灯 311

8.10 小功率金卤灯 314

8.10.1 电弧管形状和尺寸的设计 315

8.10.2 小功率金卤灯的技术开发 319

8.11 金属卤化物灯的新发展 321

8.11.1 UPS型金属卤化物灯 321

8.11.2 汽车前照灯用金属卤化物灯 324

8.12 陶瓷金属卤化物灯 331

8.12.1 为何要研发陶瓷金属卤化物灯 331

8.12.2 陶瓷金属卤化物灯的气密封接 332

8.12.3 陶瓷金属卤化物灯的电弧管的设计 333

8.12.4 飞利浦公司陶瓷金属卤化物灯的特性 335

8.12.5 陶瓷金属卤化物灯的新品种 340

8.13 微波硫灯 345

参考文献 348