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時間 : 2024-12-20
當光源所發射的光的顏色與黑體在某一溫度下輻射的顏色相同時,黑體的這個溫度就稱為光源的顏色溫度,簡稱色溫。色溫是描述光源顏色的度量單位。色溫是電光源最重要的參數之一,可以通過儀器定量測試具體數值也可以通過肉眼觀察顏色來對其進行定性辨別。
色溫是描述光源顏色的度量單位。色溫是電光源最重要的參數之一,可以通過儀器定量測試具體數值也可以通過肉眼觀察顏色來對其進行定性辨別。
早期白熾燈光源遵循熱輻射發光原理,溫度與色溫成正比。隨著節能意識的增強,新一代氣體放電燈取代白熾燈。氣體放電燈光源色溫與熱輻射光源色溫是兩個完全不同的概念。氣體放電光源的色溫不僅與溫度有關系而且還涉及到溫度分布均勻性、填充物種類、各元素的比重、外泡殼熒光粉種類和性能等諸多因素的影響。
一.何謂色溫?
光源的顏色有兩個方面的意思,即色表和顯色性。所謂色表就是人眼直接觀察光源時,所看到的顏色。光源的光照射到物體上所產生的客觀效果(或光源使被照有色物體的顏色再顯現出來能力)稱為光源的顯色性。光源發光的顏色可用色溫Tc來表示。當光源所發射的光的顏色與黑體在某一溫度下輻射的顏色相同時,黑體的這個溫度就稱為光源的顏色溫度,簡稱色溫。光譜能量分布和黑體在某一溫度下輻射的相對光譜能量分布相似時,其顏色必定相同,因此分布溫度一定是色溫(如白熾燈,鹵鎢燈),但對于氣體放電光源,其光譜能量分布很少與黑體的相似,所以這些光源分布溫度僅能以相關色溫的概念來描述。如果僅用相關色溫表示光的顏色是粗糙的,僅是在一定程度上表示了光顏色,運用上必須和顯色指數結合起來,就可在接近程度上表達光的顏色特性。
二.石英金鹵燈受材料物理特性影響,其色溫非常敏感。
熔凝石英與鹵化物化合反應溫度平均1100℃,與氫氧化物化合反應溫度最低到700℃,與大部分元素化合反應溫度平均900℃。而石英金鹵燈其色溫要穩定,燈的管壁溫度Tw和管壁負載Ws必須提高,使蒸氣壓強提高,但燈管壽命相對縮短。實際運用時,Ws一般控制在20W以下,使管壁溫度在700℃以下,保證燈的可靠性,但相對的所有元素均無法工作,在飽和蒸氣壓下,輻射應有光譜能量,因此色溫非常敏感,使用雙頻補償觸發器可以提高冷端溫度,改善光效,增加色溫的穩定度。對于低色溫及顯色性要求一致性較高的場合,選用陶瓷金鹵燈才能達標。對于高色溫可選用6000K以上顯色指數90以上的石英金鹵燈。由于色溫6000K以上,明視覺色溫差異無法分辨,顯色指數90,被照物非常鮮艷,可掩飾石英金鹵燈的色溫缺點。配套電器中觸發器要特別注意,否則會有啟動不易的問題。
三.影響石英金鹵燈色溫差異的電氣因素。
石英金鹵燈可形容是一個小型的原子化學反應爐,其復雜的化學體系變化莫測,其中冷端溫度、管壁溫度、燈電壓和燈電流影響最大。石英金鹵燈當電源電壓變化10%時,燈的色溫將變化1000K左右。因此要求電源電壓的變化在5%以內,才能確保色溫的穩定。
石英金鹵燈相關的電氣配套選擇也必須要求與燈管相匹配。一般性以ACVF及ACCF小于1.7管制,標準值1.414。燈的接線方式及所使用線徑也要注意,燈的啟動電流為額定電流的3~5倍,一個30A的電流開關回路。150W石英金鹵燈只能并聯接4盞,70W石英金鹵燈只能并聯接6盞,且使用的線徑要滿足任何1盞燈,不能有壓降發生,線徑的計算公式采用速算法:
Φ= A為總負載電流
對于電源電壓超過5%的地方,宜采用電子式鎮流器,因為電子式鎮流器不管電網電壓如何變動,可恒功率輸出,色溫不會因電壓變動而產生差異。使用電子式鎮流器要注意的是頻率特性,不同的頻率也會有不同的色溫。
四.影響石英金鹵燈色溫差異的燈具及安裝因素。
石英金鹵燈光源的運用及色溫差異改善,燈具設計占最重要的因素。可運用反射罩的造型、表面處理、反射鏡、聚焦鏡、漫射玻璃、濾光玻璃等各種方法,使原來密集性線光譜特性透過特殊的效果處理,可以得到均勻的光輸出效果。選擇燈具是石英金鹵燈運用上最重要的課題。安裝位置也要特別注意。一般雙端金鹵燈是水平點燈設計,單端金鹵燈是垂直點燈設計。不同的角度,點燈就會有不同的色溫,其原因是冷端溫度變動,就有不同的溫度梯度,就會有不同強度的輻射光譜,就會有不同的色溫。
結語:金鹵燈色溫是一個相當敏感的參數,制作過程中的任何一個環節對它都具有相當大的影響。要把金鹵燈色溫控制在一個相當穩定的范圍內沒有捷徑可走,只有把金鹵燈制作中的每一個工序做精、做細才能制造出高質量的光源。
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