Đề tài: Kỹ thuật chiếu sáng

Chia sẻ: Xuan Duy | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:20

Thêm vào BST

Báo xấu

258
lượt xem 83
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ánh sáng là từ phổ thông dùng để chỉ các bức xạ điện từ có bước sóng nằm trong vùng quang phổ nhìn thấy được bằng mắt thường (tức là từ khoảng 400nm đến 700 nm). Giống như mọi bức xạ điện từ, ánh sáng có thể được mô tả như những đợt sóng hạt chuyển động gọi là photon. Ánh sáng do Mặt Trời tạo ra còn được gọi là ánh nắng (hay còn gọi là ánh sáng trắng bao gồm nhiều ánh sáng đơn sắc biến thiên liên tục từ đỏ đến tím); ánh sáng Mặt Trăng mà...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề tài: Kỹ thuật chiếu sáng

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ   BỘ MÔN : THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT ĐIỆN ĐỀ TÀI : KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG GVHD : TS LƯU THẾ VINH SVTH : LƯƠNG XUÂN DUY HỌC PHẦN: 111200604 MSSV: 10244441 Tp.HCM…..ngày….tháng .10..năm 2011
MỤC LỤC A . ÁNH SÁNG , CÁC ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN ĐO ÁNH SÁNG .................................. 4 Ánh sáng ............................................................................................................ 4 1. Các đại lượng cơ bản đo ánh sáng ......................................................................... 7 2. B . CÁC LOẠI NGUỒN SÁNG,CÁC LOẠI ĐÈN CHIẾU SÁNG..................................... 7 Nguồn sáng ........................................................................................................ 7 1. Các loại đèn chiếu sang ....................................................................................... 8 2. ĐÈN SỢI ĐỐT ..................................................................................................... 9 LED.................................................................................................................... 10 ĐÈN PHÓNG ĐIỆN............................................................................................. 12 ........................................................................................................................... 13 Đèn huỳnh quang .............................................................................................. 17 ĐÈN COMPACT ................................................................................................ 18 ĐÈN THUỶ NGÂN: ............................................................................................ 18 BÓNG ĐÈN NATRI. ........................................................................................... 19 BÓNG ĐÈN METAL HALIDE ............................................................................. 19 Ngoài ra còn một số loại đèn khác ...................................................................... 19 3. BÓNG ĐÈN CAO ÁP SON tiêu chuẩn .............................................................. 20 BÓNG ĐÈN SON trắng...................................................................................... 20 ĐÈN CẢM ỨNG ................................................................................................. 20 ĐÈN LASER ...................................................................................................... 21 C. NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐÈN ................................................................... 22 ĐÈN HALOGEN .................................................................................................... 22 ĐÈN LED............................................................................................................... 23 ĐÈN HUỲNH QUANG ........................................................................................... 23 ĐÈN THỦY NGÂN ................................................................................................ 26 D. CÁC SƠ ĐỒ ĐIỀU KHIỂN ĐÈN 1 VỊ TRÍ , 2 VỊ TRÍ , 3 VỊ TRÍ............................. 26
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
A . ÁNH SÁNG , CÁC ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN ĐO ÁNH SÁNG 1. Ánh sáng Ánh sáng là từ phổ thông dùng để chỉ các bức xạ điện từ có bước sóng nằm trong vùng quang phổ nhìn thấy được bằng mắt thường (tức là từ khoảng 400nm đến 700 nm). Giống như mọi bức xạ điện từ, ánh sáng có thể được mô tả như những đợt sóng hạt chuyển động gọi là photon. Ánh sáng do Mặt Trời tạo ra còn được gọi là ánh nắng (hay còn gọi là ánh sáng trắng bao gồm nhiều ánh sáng đơn sắc biến thiên liên tục từ đỏ đến tím); ánh sáng Mặt Trăng mà chúng ta thấy được gọi là ánh trăng thực tế là ánh sáng do mặt trời chiếu tới mặt trăng phản xạ đi tới mắt người; do đèn tạo ra còn được gọi là ánh đèn; do các loài vật phát ra gọi là ánh sáng sinh học. "Ánh sáng lạnh" là ánh sáng có bước sóng tập trung gần vùng quang phổ tím. "Ánh sáng nóng" là ánh sáng có bước sóng nằm gần vùng đỏ. Ánh sáng cóquang phổ trải đều từ đỏ đến tím là ánh sáng trắng; còn ánh sáng có bước sóng tập trung tại vùng quang phổ rất hẹp gọi là "ánh sáng đơn sắc". Môn học nghiên cứu sự lan truyền và các tính chất của ánh sáng trong và giữa các môi trường khác nhau gọi là quang học. Vận tốc trong chân không Trong chân không, các thí nghiệm đã chứng tỏ ánh sáng nói riêng, hay các bức xạ điện từ nói chung, đi với vận tốc không thay đổ i, thường được ký hiệu là c = 299.792.458 m/s, thậm chí không phụ thuộc vào hệ quy chiếu. Hiện tượng này đã thay đổ i nhiều quan điểm về cơ học cổ điển của Isaac Newton và thúc đẩy Albert Einstein tìm ra lý thuyết tương đối. năng lượng của một hạt photon có bước sóng λ là hc/λ, với h là hằng số Planck và c là tốc độ ánh sáng trong chân không. Photon không có khố i lượng nghỉ, do đó động lượng của hạt photon bằng năng lượng của nó chia cho tốc độ ánh sáng, h/λ. Tính toán trên thu được từ công thức của thuyết tương đối: E2-p2c2 = m02c4 với: E là năng lượng của hạt p là động lượng của hạt
m0 là khố i lượng nghỉ tương tác với vật chất Với mắt người Độ hấp thụ ánh sáng theo bước sóng của ba tế bào thần kinh hình nón (các đường màu) và của tế bào cảm thụ ánh sáng yếu (đường gạch) ở mắt người Các dao động của điện trường trong ánh sáng tác động mạnh đến các tế bào cảm thụ ánh sáng trong mắt người. Có 3 loại tế bào cảm thụ ánh sáng trong mắt người, cảm nhận 3 vùng quang phổ khác nhau (tức ba màu sắc khác nhau). Sự kết hợp cùng lúc 3 tín hiệu từ 3 loại tế bào này tạo nên những cảm giác màu sắc phong phú. Để tạo ra hình ảnh màu trên màn hình, người ta cũng sử dụng 3 loại đèn phát sáng ở 3 vùng quang phổ nhạy cảm của người (xem phối màu phát xạ). Tế bào cảm giác màu đỏ và màu lục có phổ hấp thụ rất gần nhau, do vậy mắt người phân biệt được rất nhiều màu nằm giữa màu đỏ và lục (màu vàng, màu da cam, xanh nõn chuố i, ...). Tế bào cảm giác màu lục và màu lam có phổ hấp thụ nằm xa nhau, nên mắt người phân biệt về các màu xanh không tốt. Trong tiếng Việt, từ "xanh" đôi khi hơi mơ hồ - vừa mang nghĩa xanh lục vừa mang nghĩa xanh lam. Võng mạc người được chia làm 2 lớp (xét về mặt chức năng) gồm lớp tế bào cảm nhận ánh sáng và lớp tế bào dẫn truyền xung thần kinh điện thế. Trong y học, người ta còn phân võng mạc thành 10 lớp theo cấu trúc giải phẫu mô học và hình thái của nó. Về tế bào học, võng mạc người chỉ có 2 loại tế bào: tế bào gậy và tế bào nón. Tế bào gậy có chức năng xác định về cấu trúc, hình thể vật, những hình ảnh trong tối Tế bào nón có chức năng xác định rõ về màu sắc, độ sắc nét Trong đó, tế bào nón lại được phân thành 3 loại, nhận cảm màu sắc ánh sáng tương ứng với 3 vùng quang phổ khác nhau Cường độ sáng theo bước sóng của bức xạ điện từ Mặt Trời ngay ngoài khí quyển Trái Đất Các sinh vật khác con người có thể cảm thụ được nhiều màu hơn (chim 4 màu gốc) hoặc ít màu hơn (bò 2 màu gốc) và ở những vùng quang phổ khác (ong cảm nhận được vùng tử ngoại). Với mắt các sinh vật Hầu hết mắt của các sinh vật nhạy cảm với bức xạ điện từ có bước sóng nằm trong khoảng từ 300 nm đến 1200 nm. Khoảng bước sóng này trùng khớp với vùng phát xạ có cường độ mạnh nhất của Mặt Trời. Như vậy có thể suy luận là việc các loài vật trên Trái Đất đã tiến hoá để thu nhận vùng bức xạ tự nhiên mạnh nhất đem lại lợi thế sinh tồn cho chúng. Không hề ngẫu nhiên mà bước sóng ánh sáng (vùng quang phổ mắt người nhìn được) cũng trùng vào khu vực bức xạ mạnh này.
Trong lịch sử khám phá, đã có nhiều lý thuyết để giải thích các hiện tượng tự nhiên liên quan đến ánh sáng. Dưới đây trình bày các lý thuyết quan trọng, theo trình tự lịch sử. Lý thuyết hạt ánh sáng, được Isaac Newton đưa ra, cho rằng dòng ánh sáng là dòng di chuyển của các hạt vật chất. Lý thuyết này giải thích được hiện tượng phản xạ và một số tính chất khác của ánh sáng; tuy nhiên không giải thích được nhiều hiện tượng như giao thoa, nhiễu xạ mang tính chất sóng. Lý thuyết sóng ánh sáng, được Christiaan Huygens đưa ra, cho rằng dòng ánh sáng là sự lan truyền của sóng. Lý thuyết này giải thích được nhiều hiện tượng mang tính chất sóng của ánh sáng như giao thoa, nhiễu xạ; đồng thời giải thích tốt hiện tượng khúc xạ và phản xạ. Lý thuyết sóng và lý thuyết hạt ánh sáng ra đời cùng thời điểm, thế kỷ 17 và đã gây ra cuộc tranh luận lớn giữa hai trường phái. Năm 1817, Thomas Young đề xuất rằng sóng ánh sáng là sóng ngang, chứ không phải sóng dọc. Chúng dao động vuông góc với hướng truyền, chứ không theo hướng truyền, như đối với sóng âm. Sau khi lý thuyết sóng và lý thuyết hạt ra đời, lý thuyết điện từ của James Clerk Maxwell năm 1865, khẳng định lại lần nữa tính chất sóng của ánh sáng. Đặc biệt, lý thuyết này kết nối các hiện tượng quang học với các hiện tượng điện từ học, cho thấy ánh sáng chỉ là một trường hợp riêng của sóng điện từ. Các thí nghiệm sau này về sóng điện từ, như của Heinrich Rudolf Hertz năm 1887, đều khẳng định tính chính xác của lý thuyết của Maxwell. Sau thành công của lý thuyết điện từ, khái niệm rằng ánh sáng lan truyền như các sóng đã được chấp nhận rộng rãi. Các hiểu biết về sóng cơ học, như âm thanh, của cơ học cổ điển, đã dẫn các nhà khoa học đến giả thuyết rằng sóng ánh sáng lan truyền như sóng cơ học trong môi trường giả định ête, tràn ngập khắp vũ trụ, nhưng có độ cứng cao hơn cả kim cương. Cuối thế kỷ 19, đầu thế kỷ 20, nhiều thí nghiệm tìm kiếm sự tồn tại của ête, như thí nghiệ m Michelson-Morley, đã thất bại, cùng lúc chúng cho thấy tốc độ ánh sáng là hằng số không phụ thuộc hệ quy chiếu; do đó không thể tồn tại môi trường lan truyền cố định kiểu ête. Thuyết tương đối của Albert Einstein ra đời, 1905, với mục đích ban đầu là giải thích hiện tượng vận tốc ánh sáng không phụ thuộc hệ quy chiếu và sự không tồn tại của môi trường ête, bằng cách thay đổ i ràng buộc của cơ học cổ điển. Trong lý thuyết tương đối hẹp, các tiên đề của cơ học được thay đổ i, để đảm bảo thông qua các phép biến đổ i hệ quy chiếu, vận tốc ánh sáng luôn là hằng số. Lý thuyết này đã giải thích được chuyển động của các vật thể ở tốc độ cao và tiếp tục được mở rộng thành lý thuyết tương đố i rộng, trong đó giải thích chuyển động của ánh sáng nói riêng và vật chất nói chung trong không gian bị bóp méo bởi vật chất. Thí nghiệm đo sự bẻ cong đường đi ánh sáng của các ngôi sao khi đi qua gần Mặt Trời, lần đầu vào nhật thực năm 1919, đã khẳng định độ chính xác của lý thuyết tương đối rộng.
Lý thuyết lượng tử của ánh sáng nói riêng và vật chất nói chung ra đời khi các thí nghiệm về bức xạ vật đen được giải thích bởi Max Planck và hiệu ứng quang điện được giải thích bởi Albert Einstein đều cần dùng đến giả thuyết rằng ánh sáng là dòng chuyển động của các hạt riêng lẻ, gọ i là quang tử (photon). Vì tính chất hạt và tính chất sóng cùng được quan sát ở ánh sáng, và cho mọi vật chất nói chung, lý thuyết lượng tử đi đến kết luận về lưỡng tính sóng hạt của ánh sáng và vật chất; đúc kết ở công thức de Broglie, 1924, liên hệ giữa động lượng một hạt và bước sóng của nó. 2. Các đại lượng cơ bản đo ánh sáng Các đơn vị trắc quang trong SI Đại lượng Ký hiệu Đơn vị SI Viết tắt Ghi chú Năng lượng Qv lumen giây lm·s đơn vị này đôi khi được gọ i là chiếu sáng Talbot Thông F lumen (= cd·sr) lm còn gọi là công suất chiếu sáng lượng chiếu sáng Cường độ Iv candela (= lm/sr) cd chiếu sáng Độ chói Lv candela / m2 cd/m2 còn gọi là độ sáng Độ rọi Ev lux (= lm/m2 lx Được sử dụng cho ánh sáng tới trên bề mặt Độ phát Mv lux (= lm/m2) lx Được sử dụng cho ánh sáng phát sáng ra từ bề mặt Hệ số chiếu lumen / watt lm/W Tỷ số của thông lượng chiếu sáng sáng với thông lượng bức xạ, tối đa có thể bằng 683 B . CÁC LOẠI NGUỒN SÁNG,CÁC LOẠI ĐÈN CHIẾU SÁNG 1. Nguồn sáng Nguồn sáng: Có hai loại nguồn sáng, đó là nguồn sáng tự nhiên và nguồn sáng nhân tạo. Nguồn sáng tự nhiên: được phát ra từ những thực thể phát sáng trong tự nhiên như mặt trời, trăng, sao... mà chủ yếu là nguồn sáng từ mặt trời. Chúng ta không điều khiển được nguồn sáng tự nhiên nhưng có thể thay đổ i, điều tiết ánh sáng từ thiên nhiên bằng cách chọn thời điểm, chọn không gian hay những dụng cụ hỗ trợ để điều chỉnh tính chất và cường độ ánh sáng chiếu tới nơi cần chiếu sáng. Nguồn sáng nhân tạo là các loại đèn do con người tạo ra, từ các loại thô sơ nhất là nguồn sáng của lửa đốt như đuốc, nến, đèn dầu... cho tới các loại đèn hiện đại. Với nguồn sáng nhân tạo, ta có thể chủ
động bố trí, điều chỉnh được. Ở bài viết này, chúng tôi chỉ đề cập tới nguồn sáng nhân tạo và chiếu sáng nhân tạo 2. Các loại đèn chiếu sang BÓNG ĐÈN LED SỢI ĐỐT PHÓNG ĐIỆN THỦY NGÂN HUỲNH Na METAL- HALOGEN THƯỜNG QUANG (SOUDIUM) HALIDE CAO ÁP ỐNG CAO ÁP COMPACT THẤP ÁP Đèn sợi đốt thường được cho là kém hiệu quả về mặt sử dụng năng lượng. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, việc thay thế chúng bằng các bóng đèn hùynh quang com-pắc làchưakhảthi . Đèn sợi đốt halogen được đánh giá cao hơn về mặt hiệu suất phát sáng và tuổi thọ. Chủng lọai đèn này kế thừa tất cả các đặc điểm của đèn sợi đốt truyền thống như: bật sáng tức thì, phù hợp với các bộ điều chỉnh độ sáng (dimmer) thông dụng, không chứa thủy ngân,... Dưới đây là các so sánh về 2 chủng loại đèn này, sử dụng các thông số đèn của nhà sản xuất bóng đèn Osram.
ĐÈN SỢI ĐỐT Đèn sợi đốt thường CLAS A CL 75 Công suất: 75 W Điện áp: 240 V Tuổi thọ: 1000 giờ Độ sáng: 925 lm => hiệu suất phát sáng: 12.3 lm/W Đèn sợi đốt halogen 64547 A ECO
Công suất: 70 W Điện áp: 240 V Tuổi thọ: 2000 giờ Độ sáng: 1200 lm => hiệu suất phát sáng: 17.1 lm/W Có thể thấy rằng đèn sợi đốt halogen có hiệu suất cao hơn 40% và tuổi thọ cao gấp đôi so với đèn sợi đốt truyền thống. Đèn sợi đốt halogen (với bóng tungsten halogen nằm bên trong bầu thủy tinh truyền thống) có thể là một lựa chọn tốt để thay thế các bóng đèn sợi đốt kém hiệu quả. LED
LED (viết tắt của Light Emitting Diode, có nghĩa là điốt phát quang) là các điốt có khả năng phát ra ánh sáng hay tia hồng ngoại, tử ngoại. Cũng giố ng như điốt, LED được cấu tạo từ một khối bán dẫn loại p ghép với một khối bán dẫn loại n. Hoạt động Hoạt động của LED giống với nhiều loại điốt bán dẫn. Khố i bán dẫn loại p chứa nhiều lỗ trống tự do mang điện tích dương nên khi ghép với khố i bán dẫn n (chứa các điện tử tự do) thì các lỗ trống này có xu hướng chuyển động khuếch tán sang khố i n. Cùng lúc khối p lại nhận thêm các điện tử (điện tích âm) từ khối n chuyển sang. Kết quả là khố i p tích điện âm (thiếu hụt lỗ trống và dư thừa điện tử) trong khi khố i n tích điện dương (thiếu hụt điện tử và dư thừa lỗ trống). Ở biên giới hai bên mặt tiếp giáp, một số điện tử bị lỗ trống thu hút và khi chúng tiến lại gần nhau, chúng có xu hướng kết hợp với nhau tạo thành các nguyên tử trung hòa. Quá trình này có thể giải phóng năng lượng dưới dạng ánh sáng (hay các bức xạ điện từ có bước sóng gần đó). Tính chất Tùy theo mức năng lượng giải phóng cao hay thấp mà bước sóng ánh sáng phát ra khác nhau (tức màu sắc của LED sẽ khác nhau). Mức năng lượng (và màu sắc của LED) hoàn toàn phụ thuộc vào cấu trúc năng lượng của các nguyên tử chất bán dẫn. Loại LED Điện thế phân cực thuận LED thường có điện thế phân cực thuận cao hơn điốt Đỏ 1,4 - 1,8V thông thường, trong khoảng 1,5 đến 3 V. Nhưng điệ n thế phân cực nghịch ở LED thì không cao. Do đó, Vàng 2 - 2,5V LED rất dễ bị hư hỏng do điện thế ngược gây ra. Xanh lá cây 2 - 2,8V Ứng dụng
Đèn chiếu sáng sử dụng các LED phátánh sáng trắng. LED được dùng để làm bộ phận hiển thị trong các thiết bị điện, điện tử, đèn quảng cáo, trang trí, đèn giao thông. Có nghiên cứu về các loại LED có độ sáng tương đương với bóng đèn bằng khí neon. Đèn chiếu sáng bằng LED được cho là có các ưu điểm như gọn nhẹ, bền, tiết kiệm năng lượng. Các LED phát ra tia hồng ngoại được dùng trong các thiết bị điều khiển từ xa cho đồ điện tử dân dụng. ĐÈN PHÓNG ĐIỆN
Đèn diệt khuẩn đơn giản hơi thủy ngân áp suất thấp thải trong một phong bì thạch anh nóng chảy. Đèn phóng điện khí là một gia đình có nguồn ánh sáng nhân tạo phát ra ánh sáng bằng cách gửi một phóng điện thông qua một khí bị ion hóa , tức làmột trong huyết tương . Nhân vật của sự phóng điện khí phê bình phụ thuộc vào tần số hoặc điều chế của hiện tại: xem mục trên một phân loại tần số của plasma . Thông thường, các đèn này sử dụng một khí trơ ( argon , neon , krypton và xenon) hoặc hỗn hợp của những chất khí này . Hầu hết các loại đèn được làm đầy với các vật liệu bổ sung, giống như thủy ngân , natri, và / hoặc kim lo ại halogenua. Trong hoạt động, khí ion hóa, và các electron tự do, tăng tốc bằng điện trường trong ống, va chạm với khí và các nguyên tử kim loại. Một số electron trong quỹ đạo nguyên tử của các nguyên tử được kích thích bởi những va chạm với một trạng thái năng lượng cao hơn. Khi kích thích nguyên tử rơi vào một trạng thái năng lượng thấp hơn, nó phát ra một photon của một năng lượng đặc trưng, kết quả là hồng ngoại , ánh sáng nhìn thấy, hoặc bức xạ tia cực tím . Một số đèn sẽ chuyển đổi các bức xạ tia cực tím đến ánh sáng nhìn thấy với một lớp phủ huỳnh quang bên trong của bề mặt thủy tinh của đèn . Đèn huỳnh quang có lẽ là tốt nhất đèn khí xả được biết đến. Đèn khí xả cung cấp cho cuộc sống lâu dài và hiệu quả cao , nhưng phức tạp hơn để sản xuất, và họ yêu cầu thiết bị điện tử để cung cấp các luồng di chuyển hiện tại thông qua khí
Lịch sử Lịch sử của đèn phóng điện khí bắt đầu từ năm 1675 khi nhà thiên văn học Pháp Jean-Felix Picard quan sát thấy rằng các không gian trống trong thủy ngân của ông thước đo sáng rực như thủy ngân jiggled trong khi ông mang phong vũ biểu. [1] Các nhà điều tra, bao gồm Francis Hauksbee , đã cố gắng để xác định nguyên nhân của hiện tượng này. Hauksbee đầu tiên chứng minh một đèn phóng điện khí năm 1705. Ông đã cho thấy rằng một sơ tán hoặc một phần sơ tán toàn cầu thủy tinh, trong khi tính bằng tĩnh điện có thể sản xuất một sáng ánh sáng đủ để đọc. Hiện tượng hồ quang điện lần đầu tiên được mô tả bởi Vasily V. Petrov , một nhà khoa học Nga, năm 1802, Sir Humphry Davy chứng minh trong cùng một năm, hồ quang điện tạiViện Hoàng gia của Vương quốc Anh. Kể từ đó, hiện nguồn ánh sáng đã được nghiên cứu bởi vì họ tạo ra ánh sáng từ điện đáng kể hiệu quả hơn sovới bóng đèn sợi đốt . Sau đó nó đã được phát hiện ra rằng sự phóng điện hồ quang có thể được tối ưu hóa bằng cách sử dụng một khí trơ thay vì không khí như một phương tiện. Vì vậy quý tộc khí neon, argon, krypton hoặc xenon được sử dụng, cũng như lượng khí carbon dioxide trong lịch sử. Sự ra đời của đèn hơi kim loại, bao gồm các kim loại khác nhau trong các ống phóng, là một bước tiến sau này. Sức nóng của việc xả khí bay hơi một số kim loại và xuất viện sau đó được sản xuất gần như độc quyền bởi hơi kim loại. Các kim loại thông thường là natri và thủy ngân do cho sự phát xạ quang phổ có thể nhìn thấy của họ. Một trăm năm nghiên cứu sau đó đã dẫn đến đèn không có điện cực thay vì năng lượng do các nguồn tần số vi sóng hoặc đài phát thanh. Ngoài ra, nguồn ánh sáng của đầu ra thấp hơn nhiều đã được tạo ra, mở rộng các ứng dụng của ánh sáng xuất viện về nhà hoặc sử dụng trong nhà. Màu Mỗi khí, tùy thuộc vào cơ cấu nguyên tử phát ra bước sóng nhất định, có thể dịch các màu sắc khác nhau của đèn. Như một cách để đánh giá khả năng của một nguồn ánh sáng để tạo lại màu sắc của các đối tượng khác nhau đang được thắp sáng bởi nguồn , các Ủy ban quốc tế về sáng (CIE ) giới thiệu chỉ số dựng hình màu. Một số loại đèn phóng điện khí có CRI tương đối thấp, có nghĩa là màu sắc họ chiếu sáng xuất hiện đáng kể khác nhau hơn là dưới ánh sáng mặt trời hoặc ánh sáng cao CRI khác. Khí Màu Spectrum Ghi chú Hình ảnh
Trắng cam , theo một số điều kiện có thể Được sử dụng bởi là màu các nghệ sĩ cho ánh Helium xám, màu sáng mục đích đặc biệt. xanh, hoặc màu xanh lá cây- xanh . Intense ánh sáng. Sử dụng Màu đỏ Neon thường xuyên cam trong các dấu hiệu neon và đèn neon . Màu tím đến màu Thường được sử Argon xanh hoa dụng cùng với hơi thủy ngân. oải hương nhạt Màu xám off- trắng để m Được sử dụng bởi àu xanh lá Tên một các nghệ sĩ cho ánh cây . Tại chất khí sáng mục đích đặc dòng đỉnh biệt. cao, sáng màu xanh- trắng. Màu xám hoặc màu xanh- Được màu sử dụng trong flash xám trắng Xenon bulbs, đèn mờ. Tại phaxenon HID, đèn dòng đỉnh hồ quang xenon. cao, rất tươi sáng màu xanh lá cây-
xanh. Tương tự như argon, nhưng màu nhạt, màu Nitơ hồng, tại dòng đỉnh cao sáng màu xanh- trắng. Màu tím hoa oải Ôxy hương , mờ hơn argon Lavender ở dòng điện Hydroge thấp, màu n hồng đến đ ỏ tươitrên 10 mA Tương tự Hơi nướ như mờ, c hydro Sáng hơn màu xanh- trắng sang Được sử dụng Carbon màu hồng, trong laser carbon dioxide trong dòng dioxide. thấp hơn so với xenon Ánh Kết hợp với phốt Hơi thủy sáng màu pho được sử dụng xanh da để tạo ra nhiều ngân Tia cực tím không được hiển thị trời , tia màu sắc của ánh cực sáng. Sử dụng rộng
tím cường rãi trong đèn hơi độ cao thủy ngân . Sodium Sử dụng rộng rãi hơi (áp Sáng màu trong các đèn cam-vàng suất hơi natri . thấp) Đèn huỳnh quang Đèn huỳnh quang dạng thu nhỏ loại mới và dạng ống dài loại cũ ĐÈN ỐNG HUỲNH QUANG Đèn ống huỳnh quang hay gọi đơn giản là đèn típ gồm điện cực (vonfam) vỏ đèn và lớp bột huỳnh quang. Ngoài ra, người ta còn bơm vào đèn một ít hơi thủy ngân và khí trơ (neon, argon...) để làm tăng độ bền của điện cực và tạo ánh sáng màu. Khi đóng điện, hiện tượng phóng điện giữa hai điện cực làm phát ra tia tử ngoại (tia cực tím). Tia tử ngoại tác dụng vào lớp bột huỳnh quang làm đèn phát sáng. Ngoài ra, để giúp cho hiện tượng phóng điện xảy ra, người ta phải lắp thêm chấn lưu và tắc te. Dùng đèn này giúp ta tiết kiệm nhiều điện. Bình quân, dùng đèn huỳnh quang tiết kiệm hơn đèn sợi đốt 8 đến 10 lần. Hiện nay, ngoài thị trường xuất hiện đèn huỳnh quang thu nhỏ (còn gọi là compact). Nó cũng rất giống với đèn huỳnh quang nhưng hiệu suất phát quang cao hơn và tiết kiệm điện năng hữu hiệu hơn. Hiện có nhiều loại bóng đèn ống huỳnh quang, chẳng hạn như bóng T10, T8, T5, T3. T10
là bóng đèn ống huỳnh quang thế hệ cũ, đường kính 40mm, tiêu tốn điện năng 40W, chưa kể chấn lưu sắt từ tiêu thụ khoảng 12W và tuổi thọ chỉ có 6.000 giờ. Trong khi bóng T8 đường kính 26mm, tiêu thụ điện 36W, hiệu suất phát quang, tức là hiệu suất biến đổi từ điện năng thành quang năng, tăng 20% và tuổi thọ của T8 là 16.000 giờ. Bóng T5 tiết kiệm hơn T8 và T3 tiết kiệm hơn T5. Bóng huỳnh quang compact là bóng đèn ống huỳnh quang T3 cuộn loại thành hình chữ U nối tiếp. Nguyên tắc hoạt động của bóng đèn ống huỳnh quang là phóng điện trong khí kém và huỳnh quang thứ cấp. Khi dây tóc bị đốt nóng, các điện tử bật ra ngoài, chuyển động về cực đối diện cũng là dây tóc nóng sáng được phủ bột điện tử. Nửa chu kỳ sau, chúng chuyển động theo chiều ngược lại. Nếu trong ống đặt một giọt thuỷ ngân nhỏ hoặc khí krypton thì điện từ va phải phân tử khí hoặc thuỷ ngân, làm thuỷ ngân hoặc crypton phát sáng, bức xạ phát ra lúc đó là tử ngoại hoặc cực tím có năng lượng lớn. Hiện tượng này gọi là điện huỳnh quang. Bức xạ cực tím và tử ngoại tác dụng lên bột huỳnh quang ở thành ống phía trong, làm bột bức xạ ánh sáng có màu phụ thuộc vào thành phần của bột là những chất gì. Hiện tượng này gọi là quang huỳnh quang. Bóng đèn ống huỳnh quang có nhiều màu, ngay cả màu trắng thì cũng có nhiều màu trắng khác nhau. Riêng bóng đèn ống huỳnh quang triphotpho 100 có nhiệt độ màu 5.310 độ K, nằm trong phổ nhạy cảm của mắt người ban ngày và độ trả màu tốt nhất nên rất tốt cho học sinh, sinh viên. Tại học đường cần ánh sáng đều nêu cần nguồn sáng dài. Bóng T8 phù hợp trong các trường học, các phân xưởng sản xuất hoặc gia đình nhưng chiếm không gian lớn, điện áp dao động lớn, nhỏ hơn 180 V thì không thể sáng được ĐÈN COMPACT Đèn compact cũng hoạt động trên nguyên tắc đèn ống (đèn tuýp), có nghĩa là cũng phải đầy đủ chấn lưu, dây tóc v.v.. Nhưng trong đèn compact thì tất cả nhét gọn vào đuôi đèn. Chính vì vậy mà được gọi là compact. Trong đèn compact thì thường người ta dùng chấn lưu điện tử nên nhỏ gọn nên lắp trực tiếp vào đui bóng (hình như có loại đui rời). Đèn compact cũng như đèn ống tiết kiệm điện vì năng lượng để phát sáng là chủ yếu chứ không phát nhiệt như trong bóng đèn giây tóc. Sự phát sáng là do tia cực tím kích thích vào lớp huỳnh quang được sơn bên trong vỏ đèn. - Vì đèn ống và đèn compact là như nhau nên thay hay không thì ko ảnh hưởng. Tuy nhiên vì đèn ống là chấn lưu từ nên có vẻ bền hơn so với đèn compact dùng chấn lưu điện tử (đây là tôi nói đến các loại đèn compact mua trong nước (chủ yếu là TQ) nên rất kém bền. - Tôi có dùng của Philips thì tốt nhất (bền nhất), nhưng đắt, còn của TQ thì cực tệ, chỉ 1-2 tháng là hỏng. Vì chấn lưu làm nhiệm vụ điều tiết dòng qua đèn, nên nó đóng vai trò quyết đinh đến tuổi thọ đèn. Các hãng rẻ tiền thì làm chấn lưu vớ vẩn nên đèn nhanh hỏng. Câu ''tiền nào của ấy'' áp dụng chính xác. PS. trong các đèn ống và compact đều có hơi thuỷ ngân nên tránh làm vỡ khi thay bóng đèn. ĐÈN THUỶ NGÂN: một loại đèn dùng hơi thuỷ ngân, phát ra các tia sáng trong vùng lơ tím và tử ngoại. Chế tạo bằng ống thạch anh (vì thạch anh không hấp thụ các tia tử ngoại) trong có chứa hơi thuỷ ngân. Một hiệu điện thế
từ vài chục đến một trăm von gây ra phóng điện làm thuỷ ngân phát sáng. Được dùng trong nhiếp ảnh, y tế, trong các máy quang phổ khi cần đo ở các bước sóng trong vùng tử ngoại. Loại Đèn Thủy Ngân chứa khí trơ và thuỷ ngân ở áp suất cao thường được gọi là đèn cao áp, dùng để chiếu sang BÓNG ĐÈN NATRI Đây là một trong các bóng đèn phóng điện. Áng sáng phát ra do bức xạ của hơi natri. LPS là loại bóng đèn hiệu suất cao nhất hiện nay có giá trị đến 200 lm/W. Bởi vì ánh sáng của đèn là màu vàng đơn sắc nên chỉ dùng chúng ở những chỗ không cần đến sự phân biệt màu sắc. Thông thường chúng dùng để chiếu sáng đường. BÓNG ĐÈN METAL HALIDE Đây là loại bóng đèn phóng điện mà phần lớn ánh sáng được phát bởi hỗn hợp hơi thủy ngân và các sản phẩm phân ly của muối kim loại nhóm halogen (halide). So với bóng thủy ngân cao áp, bóng halide có hiệu suất cao hơn nhiều. So với bóng đèn Natri cao áp bóng halide có cùng nhiều ưu điểm nhưng có các đặc trưng khác nhau. Hiệu suất của MH tương đương của bóng HPS, chúng có công suất trong khoảng rộng từ 50 đến 2000 W. MH có ánh sáng trắng và lạnh hơn đèn HPS và có tính hoàn màu tốt hơn HPS và do đó được dùng ở những chỗ đòi hỏi hiệu suất và tính chất hoàn màu của bóng đèn. Tuy nhiên với thời gian ánh sáng của MH cũng thay đổ i. Những nhược điểm của MH so với HPS là chúng có thời gian sống ngắn hơn để trả giá lại cho việc có tính hoàn màu tốt hơn. Đặc trưng cơ bản: • P = 35 – 3500W • CT = 2900 – 6000K ; CRI = 60 – 93 • Hiệu suất: 65 -120 lm/W • Tuổi thọ trung bình từ 3000 đến 20000 giờ Đặc trưng cơ bản: • P = 18 - 185 W • Hiệu suất = 100 - 200 lm/W • Tuổi thọ trung bình là 12000 - 24000 giờ 3. Ngoài ra còn một số loại đèn khác
BÓNG ĐÈN CAO ÁP SON tiêu chuẩn Trong các loại HPS thì loại HPS tiêu chuẩn có đặc trưng màu cơ bản nhất(ngược với loại HPS trắng thông thường). Loại bóng đèn này có hiệu suất tốt hơn và thời gian sống dài hơn so với bóng MH nhưng màu của chúng ít lạnh và ít trắng hơn và độ hoàn màu cũng không tốt bằng. So với bóng thủy ngân cao áp chúng có hiệu suất cao hơn. So với bóng đèn Natri thấp áp hiệu suất của chúng thấp hơn nhưng độ trả màu tốt hơn. Bóng đèn HPS tiêu chuẩn có công suất trong khoảng từ 50 đến 1000 W. Những bóng công suất cao được đặt trong vỏ bảo vệ để dùng trong các môi trường công nghiệp. Tính chất hoàn màu của các đèn trong dải công suất nói trên làm tăng thêm khả năng ứng dụng của chúng. Những bóng HPS có màu ấm, thời gian bật lại ngắn, tuổi thọ dài. Chúng tương thích với các bộ đèn đường tầng cao và tầng thấp và có thể dùng để chiếu sáng tầng cao và hắt từ trần nhà trong các công sở công nghiệp. Đồng thời có thể dùng chúng trong các gian thể thao, bể bơi, tập nhịp điệu và để chiếu sáng ngoài trời ngay cả trong các bãi đỗ xe. Đặc trưng cơ bản: • P = 50 - 1000 W • CT = 1700 - 2200 K; CRI = 20 – 65, • Hiệu suất = 65 - 150 lm/W (thông thường là 110) • Tuổi thọ trung bình khoảng 10000 - 24000 giờ BÓNG ĐÈN SON trắng So với bóng đèn tiêu chuẩn loại đèn này có ánh sáng trắng hơn. Đèn HPS có hiệu suất thấp hơn đèn HPS tiêu chuẩn nhưng tiêu thụ công suất ít hơn và có đặc trưng màu cải thiện hơn. Do vậy mà chúng được sử dụng trong các ứng dụng giố ng như bóng đèn MH kể cả các cửa hàng bán lẻ tư nhân. Đặc trưng cơ bản: • P = 35 - 100 W, • CT = 2500 K; CRI= 80 • Hiệu suất = 57 - 76 lm/W (thông thường là 65) • Tuổi thọ trung bình khoảng 15000 giờ ĐÈN CẢM ỨNG Đây là đèn loại cảm ứng yêu cầu tích hợp hình học đặc biệt. Chúng có hiệu suất tốt cao đến 71 lm/W