光源可以分为哪些类型?常用的热辐射光源包括哪些?

 标准光源对色灯箱    |      2023-06-20

光源可以分为哪些类型?光源可以分为自然光源和人造光源两类,自然光源对地面辐射通常很不稳定,且无法控制。人造光源按其工作原理不同,可分为热辐射光源、气体放电光源、电致发光光源和激光光源等。那么,常用的热辐射光源包括哪些?本文对光源的类型及常用热辐射光源的种类做了简要的介绍,对光源知识感兴趣的朋友可以了解一下!

白炽灯

光源可以分为哪些类型?

所谓光源,就是一切能产生光辐射的辐射源,无论是天然的,还是人造的。天然光源是自然界中存在的,如太阳等。人造光源是人为将各种形式的能量(热能、电能、化学能)转化为光辐射能的器件,其中利用电能产生光辐射的器件称为电光源。

按照光波在时间、空间上的相位特征,一般将光源分成相干光源、非相干光源和低相干光源。

按照发光机理,光源可以分成热辐射光源、气体发光光源、固体发光光源和激光器四种。

1.热辐射光源:电流流经导电物体,使之在高温下辐射光能的光源,包括白炽灯和卤钨灯两种。

2.气体发光光源:电流流经气体或金属蒸气,使之产生气体放电而发光的光源。气体放电有弧光放电和辉光放电两种。弧光放电光源包括荧光灯、钠灯、汞灯、金属卤化物灯以及碳弧灯、氙灯等。辉光放电光源包括利用负辉区辉光放电的辉光指示光源和利用正柱区辉光放电的霓虹灯。

3.固体发光光源:在电场作用下,使固体物质发光的光源,电能直接转变为光能,包括场致发光光源和发光二极管(LED)两种。

4.激光器:按工作物质分类,可分为气体激光器、固体激光器、燃料激光器和半导体激光器。气体激光器采用的工作物质很多,激励方式多样,发射波长范围也最宽。


常用热辐射光源的种类:

利用物体升温产生光辐射的原理制成的光源称为热辐射光源。物体温升越高,辐射能量越大,辐射光谱的峰值波长也就越短。常用的热辐射光源包括钨丝白炽灯和卤钨灯。

1.白炽灯

白炽灯是一种典型的可见光谱热辐射光源。钨丝密封在玻璃泡内,泡内充以惰性气体或者保持真空,依靠电能将钨丝加热到白炽状态而发光。白炽灯的寿命取决于很多因素,包括供电电压等,在经济成本下寿命可以达到几千小时。

白炽灯虽为可见光源,但它的能量只有15%左右落在可见光区域,它的峰值波长在近红外区域,为1~1.5μm,因此可用作近红外光源。

2.卤钨灯

卤钨灯是一种特殊的白炽灯,灯泡用石英玻璃或硬质玻璃制作,能够耐3500K的高温,灯泡内充以卤族元素,通常是碘,卤族元素能够与沉积在灯泡内壁上的钨发生化学反应,形成卤化钨,卤化钨扩散到钨丝附近,由于温度高而分解,钨原子重新沉积到钨丝上,这样弥补了灯丝的蒸发,大大延长了灯泡的寿命,同时也解决了灯泡因钨的沉积而发黑的问题,光通量在整个寿命期中始终能够保持相对稳定。此外,因卤钨灯的灯丝温度较高,紫外线较丰富,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,发光效率比白炽灯高2~3倍。


标准光源箱中哪种光源是白炽灯?

标准光源箱中常见的A光源以及F光源,都是通过白炽灯泡模拟的。

A标准光源,INCA灯泡(特殊钨丝灯),为美式橱窗射灯,多为美式灯箱使用,色温为2856K;F灯泡是家庭酒店用灯,比色参考光源,夕阳光,黃光源,落日黃,色温为2700k,多为英式灯箱使用。这两种主要是与其他光源配合使用来鉴别产品是否存在同色异谱现象。