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LED照明知识知多点

文章来源:亚搏手机版app下载人气:4695发表时间:2019-07-30 13:48:39

LED照明知识知多点


半导体照明产品具有高效节能、寿命长、绿色环保(无紫外光污染和汞污染)、体积小、固体器件、响应快、色温可调、易于集成和智能控制等诸多优点,被认为是21世纪最有前景的新光源,目前,已经大面积取代白炽灯和荧光灯,成为照明市场的主导。但是LED照明产品是如何发展到今天,打响人类照明史上第三次革命?究竟什么是LED?LED照明产品都有什么结构,都能应用到什么地方?本文将对以上等问题进行深入浅出的介绍,让LED照明产品不仅形式上深入万家万店,而且让普通小孩子、老百姓也能认识LED照明产品。


二【光电科普知识】


人类照明史上最早出现的照明方式是什么?


在日常生活中,人们主要利用自己的视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉这五种感觉系统获取外界信息,而视觉系统从外界环境中获取的信息是最多的,是人们日常生活工作的依靠。人们想要快速正确的获取外界的视觉信息,不仅需要良好的视力,而良好的光线环境也是不可或缺的,因此在光线阴暗或者黑暗的环境中良好的人工照明光源是非常重要的。第一个人工照明光源出现在50万年前,当时人类就已经广泛地使用火了,使用火堆照明持续了几十万年。


人类照明史上最早出现的照明方式


油灯的出现是人类照明史上的又一重要发现,被称为人类照明史上第一次革命。人类做成的世界上第一盏真正的油灯,是在石制的浅碗里面盛放一些动物油脂,通过燃烧动物的油脂实现照明。原始的油脂灯最主要的缺点是冒烟,一点着火就冒出又黑又浓的烟。为了减少冒烟,人们发明了灯芯,减少了油脂燃烧的速度,克服了这个毛病,大大改善了以热发光为基础的照明的效率。


三【光电科普知识】


爱迪生是如何发明白炽灯的?


电的发明使人类对光明的追求跃上了一个新的台阶,电灯是人类照明史上第二次革命。最早的电照明原理,出现在1808年英国科学家戴维在用碳棒做电流的热效应实验时。戴维无意中把两根碳棒碰了一下,谁知道就在碳棒尖端相互离开的一瞬间,一道极强的白光闪亮起来,犹如夜空中的闪电,在他反复试验下,制作成电弧灯,也被人称为“电烛”。


继电弧灯之后,历史的车轮将白炽灯推上了照明的舞台,而它的助推器正是家喻户晓的爱迪生实验。爱迪生在得到戴维白金丝放点发光的现象所启发后,在考查了大量的资料以后,找到了进行研究的正确方向:要想制造白炽灯,关键在于找到一种电阻不大,而又耐高温的导体材料做灯丝。通过对1600多种矿物和金属的耐热导电材料进行试验,最终在1879年末,爱迪生利用碳丝作为灯丝成功地制作出世界上第一盏白炽灯,它持续点亮了约45小时。为了寻找更耐用的灯丝材料,爱迪生先后使用了6000多种植物纤维,就连他的朋友的红胡须也成了他的试验材料。后来在1880年春天,他成功地用竹丝烧成的炭丝作为灯丝,使白炽灯亮的时间延长到1200小时,直到1906年,才改用钨丝来做灯丝,这便是我们现在用的白炽灯。


白炽灯的发光原理是将灯丝加热到高温的白炽状态,然后利用热辐射将热能转换为光,所以又被称为热光源。随后人们发现气体放电原理,它不需要加热到高温,二是依靠灯内电子与气体原子之间相互轰击来激发发光,称为冷光源。在气体放电灯中,首先获得成功的是荧光灯,其利用汞的紫外发射激发光致发光。随着气体放电灯的发展,陆续出现了高压汞灯、钠灯、氙灯等一系列新型光源,大大地提高了光源的效率及照明质量。


四【光电科普知识】


人类第三次照明革命是什么?


人类照明工具的第三次革命是LED灯的开发。1907年,英国科学家Henry Joseph Round第一次在一块碳化硅上面观察到电致发光现象。二十世纪50年代,英国科学家在电致发光的实验中使用半导体砷化镓发明了第一个具有现代意义的LED,并于60年代面世。60年代末,在砷化镓基体上使用磷化物发明了第一个可见的红光LED。1972年George Craford发明了第一颗橙黄光LED。90年代中期,出现了超亮度的氮化镓LED,随即又制造出能产生高强度的绿光和蓝光铟氮镓LED。高强度的蓝光LED的出现,催生了通过蓝光芯片激发YAG荧光粉产生白光的LED灯的出现,极大推动了LED灯的发展。


五【光电科普知识】


LED的诺贝尔奖得奖者是谁?他们都有哪些贡献?


从照明的发展史可以看出,红光LED和绿光LED存在的时间最长,已经被广泛应用于一些指示灯上,但要组成白光,必须有红绿蓝三原色混合,无论是在科学界还是工业界,如何造出蓝光LED曾困扰了人们数十年,这使得白色光源始终无法问世。1973年,当时在松下电器公司东京研究所的赤崎勇最早开始了蓝光LED的研究。后来,赤崎勇和天野浩在名古屋大学合作进行了蓝光LED的基础性研发,1989年首次研发成功了蓝光LED。1990年,中村修二在孤独中坚持了10年,经过多次失败和不断摸索开发出蓝色高亮度发光二极管,并在1993年将蓝色发光二极管的亮度提升到最初的100倍,从而引发了照明技术革新。2014年诺贝尔物理学奖颁给了日本科学家赤崎勇(Isamu Akasaki)、天野浩(Hiroshi Amano)和美籍日裔科学家中村修二(Shuji Nakamura),以表彰他们在20世纪90年代初发明了蓝色发光二极管。
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