LED照明技术与光辐射防爆标准浅析(下)

LED照明技术与光辐射防爆标准浅析（下）

三、创正防爆在灯具的光辐射保护上的研究和应用。 （一）灯具光源与品质

常用照明灯具的光源按发光原理分为热辐射、气体放电和半导体光源三种。由于LED在照明特性上优越性，国际上通常将热辐射光源称为第一代光源，气体放电光源称为第二代光源，而将LED等代表的半导体光源称为第三代光源。

热辐射光源，也即是以钨丝为发光元件的灯泡，如白炽灯、卤钨灯等。白炽灯通过电能加热内置钨丝，使钨丝发出热辐射，当钨丝的温度达到2300-2800K时，这时热辐射光谱覆盖可见光的中段，因光谱连续而产生复色的白光，也即白炽光，这种效应也叫做“白炽效应”①。但由于大部分光谱都处于不可见的红热区域，其可见光的发光效率很低，大约为10 LM/W。卤钨灯是在灯泡内充入惰性的卤素气体，可以减少钨丝因高温而出现的氧化和蒸发，钨丝工作温度也可增至2700-3000K①，不仅延长灯具的寿命，并且随着温度升高，钨丝发出的可见光谱波段增多，使发光效率提高至20 LM/W。

①色温Tc，狭义的理解，就是某发光物体发出某颜色光时的开氏温度（科学定义为黑体辐射），是表示颜色的视觉印象。如铁块加热至550℃时发出红光，加热至1100℃时发出黄光，钨丝加热至2000℃左右就会因波长涵盖红黄绿而发出偏黄的复色白光等。正午阳光的色温大约为6000K，然而

，

通俗的说，任何物体都会发出电磁波，从2.7K的宇宙背景辐射，到从物体的温度（开氏温标）越高，发出电磁波的波长就越短。

①色温Tc，人眼对某发光体的温度感觉，与黑体某温度发出光的颜色相同时，此时黑体的开氏温度就叫做该光源的色温（狭义的理解，光源发出可见光时的开氏温度）。色温是光源光谱质量最通用的指标。如低色温，顾名思义是指光源发光时的温度较低，这时候发出偏红的光，也叫暖光。一般而言，烛光色温1930K，钨丝灯光2760-2900K，荧光灯6400K，正午阳光为5000K等。

气体放电光源。氢、氦、氙等轻元素气体，或汞、钠等金属蒸汽充入灯泡，在电场作用下激发出电子、阳离子等，会不断的冲击气体的原子，从而使原子势能发生跃迁，并发出光辐射。其原子放电的发光原理与太阳一致，因此其光谱分布与太阳也差不多，色温6000K左右，显色指数可达90以上 ②。

②显色指数Ra，是将光源的彩度与日光在同色温下进行比较，偏离的程度就叫显色指数。日光的显色指数定为100，因此灯具光源的显色指数越高，就越接近日光，其显色性能也越优良。一般而言，白炽灯显色指数为97，荧光灯75-90，卤钨灯95-99，高压钠灯20-20，高压汞灯22-51等。

半导体光源，也即LED，由于发光原理众所周知，用来阐述LED在色温、显色指数与寿命等优点的技术文章可谓汗牛充栋，此处不再赘叙。