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热辐射光源有哪些类型?白炽灯和卤钨灯哪个好?

光源根据发光原理的不同可以分为热辐射光源、放电光源等不同的类型,其中热辐射光源是将热能转化为辐射能的光源,最常见的是白炽灯和卤钨灯等。本文对热辐射光源的类型及白炽灯和卤钨灯的区别做了介绍,对光源知识感兴趣的朋友可以了解一下!

白炽灯

什么是热辐射光源?

热辐射光源是将热能转化为辐射能的光源,最常见的是白炽光源,也就是使物体加热到白炽程度而发光。在高温下,物体中的各类原子、分子可以因热运动而改变其能量状态并辐射出各种波长的光波,实验表明,热辐射具有连续的辐射谱,波长自远红外区延伸到紫外区,并且辐射能按波长的分布主要取决于物体的温度。常见的热辐射光源有白炽灯、卤钨灯(卤素灯)等。


热辐射光源的类型:

1.白炽灯

白炽灯是最流行的可见光谱辐射源,它依靠电能加热金属丝,使它在真空或惰性气体中达到白炽状态而发光,因此称为白炽灯。钨的熔点高,电阻大,蒸发率小,在高温时仍有足够的强度,加工容易,因此目前几乎所有的白炽灯都是用钨做灯丝的。为了提高钨丝的坚韧性,防止高温工作变形,通常在钨中加入微量的氧化硅及氧化铝等等。

白炽灯不仅用作可见光的光源,还与通过红外线的滤光片一起使用作为红外辐射源。此外,白炽灯的参数与电源电压有显著关系,欲使白炽灯工作正常,必须保持电压于额定值,升高电压将会缩短灯泡的使用期限。如欲延长白炽灯的发光时间,电源电压应比额定电压低,但光通量及发光效能也随之而减少。

普通白炽灯是由灯丝、支架、引线、泡壳和灯头等几部分组成。大部分灯泡内都充有氩、氮或氩和氮的混合气体,只有少数小功率灯泡内是真空的。灯丝是白炽灯的主要部分。

灯丝的形状和尺寸对于灯的寿命和光效等都有直接影响。在光学仪器上使用,灯丝形状大致可分为点光源、线光源和面光源。照明光束为平行光束的仪器中,尽量采用点光源。对光束要求不高的场合,可采用线光源或面光源。

虽然白炽灯发光效率低,但因它的结构简单,造价低廉,使用方便,且有连续光谱,所以仍然是应用广泛的光源之一。

2.卤钨灯

卤钨灯是一种新型的电光源,它也是利用电能使灯丝发热到白炽状态而发光的电光源。它较好地解决了白炽灯存在的发光效率与寿命之间的矛盾。从而具有较高的发光效率和较长的寿命,得到了广泛应用。

卤钨灯的种类较多,按灯内充入卤素不同,分有碘钨灯和溴钨灯等;按灯壳材料不同,分有石英玻璃卤钨灯和硬质玻璃卤钨灯;按灯丝形状不同可分为、点光源、线光源、面光源卤钨灯三类,可用于检测、电影放映及照明等。


白炽灯和卤钨灯哪个好?

卤钨灯和白炽灯相比,有许多的优点:

(1)体积小,是同功率白炽灯体积的0.5%~3%,因而使光学系统小型化,降低了成本;

(2)光通量稳定。最终时的光通量为开始的95%~98%,而白炽灯只为60%;

(3)紫外线较丰富,因卤钨灯的灯丝温度较高,而且它的泡壳也能通过紫外辐射,所以可作为紫外辐射源用于光谱辐射测量;

(4)发光效率比白炽灯高 2~3 倍;

(5)寿命长。

卤钨灯的缺点是价格较贵,管壁温度高。使用时要注意安全,以免烧毁其他物质。

卤钨灯的安装线路和白炽灯基本相同,直接接在额定电压上。

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