關(guān)于氣體放電燈的組成詳解

H.I.D.英文全稱是 High Intensity Discharge Lamp，這種含有氙氣的新型汽車照明前大燈，又稱高強(qiáng)度放電燈或氣體放電式汽車氙氣照明大燈系統(tǒng)(中文簡(jiǎn)稱:氙氣大燈）。氙燈亮度高，發(fā)出的亮色調(diào)與太陽(yáng)光比較接近，消耗功率低，可靠性高，不受車上電壓波動(dòng)影響，大幅度提高了夜間行車的可視度。目前，只有新款高檔車才配置使用了這種新型前大燈。這種燈采用高科技將氙氣灌入石英管內(nèi)，再透過(guò)精密的高壓包將12V電瞬間提高至23000V，通過(guò)高壓電激發(fā)管內(nèi)的氙氣，在兩極間產(chǎn)生一束超強(qiáng)的高色溫電弧光。使發(fā)光效率和亮度提高了3倍，壽命使用提高了10倍，與汽車使用壽命差不多。H.I.D.燈被譽(yù)為二十一世紀(jì)革命性汽車照明產(chǎn)品，HID氙氣燈取代傳統(tǒng)鹵素?zé)魧⑹瞧嚢l(fā)展的大勢(shì)所趨。。

HID色溫

色溫 ( Co1or Temperature ) 單位：絕對(duì)溫度 ( Kelvin, K ) 色溫度以絕對(duì)溫度 K 來(lái)表示，是將一標(biāo)準(zhǔn)黑體（例如鉑）加熱，溫度升高至某一程度時(shí)顏色開始由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛（藍(lán)紫）、紫，逐漸改變，利用這種光色變化的特性，其光源的光色與黑體的光色相同時(shí)，我們將黑體當(dāng)時(shí)的溫度稱之為該光源的色溫度。色溫度在 3000K 左右時(shí)，光色偏黃。色溫度在 5000K 以上時(shí)，光色偏藍(lán)。不同色溫度的光，具有不同的照明和視覺(jué)效果。不同色溫對(duì)應(yīng)不同顏色的光如上圖。不同的波長(zhǎng)給人眼造成不同的顏色感覺(jué)，從紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛（藍(lán)紫）、紫。眼睛的敏感度隨波長(zhǎng)的變化而強(qiáng)烈變化。例如，在很好的照明條件下，眼睛對(duì) 550nm 波長(zhǎng)的光（黃光）的敏感程度是紅光或藍(lán)光的 20 倍。這也是為什么大部分車的霧燈和馬路的路燈采用黃光的一個(gè)重要原因。 色溫是度量顏色溫度的標(biāo)準(zhǔn)，并不是度量燈的亮度。鹵素?zé)舻纳珳乜梢杂?300K到7000K；HID燈的色溫由4200K到超過(guò)8000K；燈的色溫越高，它對(duì)霧和雨的穿透力越差。 以下是不同色溫的表現(xiàn)：

光色溫 光效果 3000K 黃色光，強(qiáng)穿透力 4200K 白中帶黃，原車配氙氣燈 5000K 光全白，歐規(guī)最高色溫6000K 光全白，略帶藍(lán)色 6500K 陽(yáng)光下的白天 7000—8000K 白中明顯帶藍(lán) 8000K以上 藍(lán)光，穿透力極差 推薦 ：6000K左右的色溫正好是最白略微開始轉(zhuǎn)藍(lán)的色溫，人眼容易接受，不易疲勞，提高安全性，而鹵素?zé)魟t較差。

照明常用術(shù)語(yǔ)

綠色照明：通過(guò)科學(xué)的照明設(shè)計(jì)，采用效率高、壽命長(zhǎng)、安全和性能穩(wěn)定的照明器產(chǎn)品，最終達(dá)到高效、舒適、安全、經(jīng)濟(jì)、有益于環(huán)境和改善人們身心健康并體現(xiàn)現(xiàn)代化文明的照明系統(tǒng)。

節(jié)能燈：指消耗較少的電能而達(dá)到較高的光照效果的照明產(chǎn)品，如熒光燈、環(huán)型燈、直管型熒光燈、緊湊型熒光燈等。

光通維持率：燈在規(guī)定的條件下燃點(diǎn)，燈在壽命期間內(nèi)一特定時(shí)間的光通量與該燈的初始光通量之比，以百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。 國(guó)標(biāo)要求：2000h不小于78%。 國(guó)外先進(jìn)水平：2000h不小于90%。 美國(guó)能源之星：40%額定壽命時(shí)不小于80%。 國(guó)內(nèi)水平：注重質(zhì)量的企業(yè)，并采用保護(hù)膜工藝，基本都能達(dá)到國(guó)標(biāo)。

功率因數(shù)：交流電路中電壓有效值與電流有效值的乘積為視在功率，而有功功率只是其中的一部分。功率因數(shù)是燈管的有功功率與視在功率之比。 功率因數(shù)低，則電流中的諧波含量越高，對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生污染，破壞電網(wǎng)的平衡度，無(wú)功損耗增加。

照明技術(shù)就如同其它任何技術(shù)和科學(xué)學(xué)科一樣，有其專有之術(shù)語(yǔ)。此些特殊用語(yǔ)及觀念被用來(lái)定義燈及燈具之特性并將測(cè)量單位統(tǒng)一化，以下為一些重要之照明用語(yǔ)：

光及輻射 (Light and radiation) 光是指人眼可以感知為明亮之電磁輻射，也可以說(shuō)是整個(gè)電磁輻射光譜中人眼可以看見(jiàn)之部份；這部份之波長(zhǎng)分布在360到830nm，只占已知之電磁輻射光譜中之非常微小之部份。

光通量 (Luminous flux,Φ)單位為：流明 (lumen， lm) 由一光源所發(fā)射并被人眼感知之所有輻射能稱之為光通量。

光強(qiáng)度 (luminous intensity，I ) 光源在某一方向立體角內(nèi)之光通量大小。 單位：坎德拉 (candela，cd) 一般而言，光源會(huì)向不同方向以不同之強(qiáng)度放射出其光通量。在特定方向所放出之可見(jiàn)光輻射強(qiáng)度稱為光強(qiáng)度。

照度 (Illuminance， E)單位：勒克斯 (Lux， lx) 照度是光通量與被照面之比值。1 lux之照度為1 lumen之光通量均勻分布在面積為一平方米之區(qū)域。

輝度 (Luminance， L)單位：坎德拉每平方米 (cd/㎡) 一光源或一被照面之輝度指其單位表面在某一方向上的光強(qiáng)度密度，也可說(shuō)是人眼所感知此光源或被照面之明亮程度。 重要之測(cè)光公式： I，光強(qiáng)度[cd] = 立體角內(nèi)之光通量 / 立體角Ω[sr] E，照度[lx] = 落在某面積上之光通量[lm] / 此被照面面積[㎡]= 光強(qiáng)度[cd] / (距離[m] )2L， 輝度[cd/㎡]=光強(qiáng)度[cd] / 所見(jiàn)之被照面面積[㎡] η發(fā)光效率[lm/W]= 所產(chǎn)生之光通量[lm] / 消耗電功率[W] 發(fā)光效率 (Luminous efficacy，η) 單位：流明每瓦[lm/W] 代表光源將所消耗之電能轉(zhuǎn)換成光之效率 色溫 ( Co1or Temperature ) 單位：絕對(duì)溫度 ( Kelvin，K ) 一個(gè)光源之色溫被定義為與其具有相同光色之“標(biāo)準(zhǔn)黑體 (black body radiator)”本身之絕對(duì)溫度值，此溫度可以在色度圖上之普朗克軌跡上找到其對(duì)應(yīng)點(diǎn)。標(biāo)準(zhǔn)黑體之溫度越高，其輻射出之光線光譜中藍(lán)色成份越多，紅色成份也就相對(duì)的越少。以發(fā)出光色為暖白色之普通白熱燈泡為例，其色溫為2700K，而晝光色日光燈之色溫為6000K。

光色 (Light color) 一個(gè)燈的光色可以簡(jiǎn)單的以色溫來(lái)表示。光色主要可分成三大類： 暖色 ：< 3300K 中間色：3300 至 5000K 晝光色：> 5000K 即使光色相同，燈種間也可能因?yàn)槠浒l(fā)出光線光譜組成不同而有很大的演色性表現(xiàn)差異。

演色性 (Color rendering )

一般認(rèn)為人造光源應(yīng)讓人眼正確地感知色彩，就如同在太陽(yáng)光下看東西一樣。當(dāng)然這需視應(yīng)用之場(chǎng)合及目的而有不同之要求程度。此準(zhǔn)據(jù)即是光源之演色特性，稱之為" 平均演色性指數(shù)(general color rendering index，(Ra)。平均演色性指數(shù)為對(duì)象在某光源照射下顯示之顏色與其在參照光源照射下之顏色兩者之相對(duì)差異。其數(shù)值之評(píng)定法為分別以參照光源及待測(cè)光源照在DIN 6169所規(guī)定之八個(gè)色樣上逐一作比較并量化其差異性；差異性越小，即代表待測(cè)光源之演色性越好，平均演色性指數(shù)Ra為100之光源可以讓各種顏色呈現(xiàn)出如同被參照光源所照射之顏色。Ra值越低，所呈現(xiàn)之顏色越失真。

燈具效率 (Luminaire efficiency) 燈具效率(又稱燈具光輸出比)是用來(lái)評(píng)估燈具之能源效率的一項(xiàng)重要標(biāo)準(zhǔn)，其值是將裝有光源的燈具所發(fā)出之光通量除以所裝光源本身所發(fā)出光通量所得之商值。

不可見(jiàn)光 (Invisible Light) 相對(duì)于可見(jiàn)光，波長(zhǎng)在360到830nm以外的電磁輻射稱為不可見(jiàn)光。波長(zhǎng)小于360nm的電磁波最為一般人了解的是紫外線，其它還有x射線、r射線、宇宙線；大于780nm的電磁輻射則有紅外線及無(wú)線電波等。

光譜 (Spectrum) 光線依波長(zhǎng)大小順序之分布稱為光譜。每種光源都可以依其波長(zhǎng)組成而在光譜圖上顯示出其光譜能量分布圖(Power Spectrum Distribution) 。太陽(yáng)光及白熾燈泡之光譜能量分布為連續(xù)曲線，而一般放電燈為非連續(xù)曲線。

白熾燈泡 (Incandescent lamp) 白熾燈泡為最早成熟的人工電光源，它是利用燈絲通電發(fā)熱發(fā)光的原理發(fā)光。一般而言，白熾燈泡的發(fā)光效率較低，壽命也較短，但使用上較方便。

氣體放電燈 (Gas discharge lamp)此類光源之發(fā)光原理為其兩電極間之氣體受電子激發(fā)而發(fā)光。又可分為低壓氣體放電燈，如日光燈及高壓氣體放電燈，如水銀燈、高壓鈉氣燈及復(fù)金屬燈。

發(fā)光二極管 (LED) 發(fā)光二極管為特殊材質(zhì)制成之p-n二極管。在順向偏壓下，電子在接合面流動(dòng)時(shí)，會(huì)在再結(jié)合而消滅的過(guò)程中發(fā)光。體積小、發(fā)光效率原不高，但近年來(lái)發(fā)展迅速，適用場(chǎng)合已推廣到交通信號(hào)燈、指示燈，甚至也適用于一些特殊場(chǎng)合之照明用途。

照度：?jiǎn)挝幻娣e內(nèi)入射的光通量，也就是光通量除以面積所得到的值。單位：勒克司（lux）。

顯色性：光源對(duì)物體本身顏色呈現(xiàn)的程度稱為顯色性，也就是顏色逼真的程度。

眩光：視野內(nèi)有亮度極高的物體或強(qiáng)烈的亮度對(duì)比，則可以造成視覺(jué)不舒適稱為眩光。