燈的變化和發(fā)展情況

【專家解說】：普燈的發(fā)展歷程 物理學(xué)教授的大膽暢想1802年，在俄國的彼得堡外科醫(yī)學(xué)院，一名叫作彼德羅夫的物理學(xué)教授宣布，他打算“以電取光”。在篝火、松明、動植物油以及燃氣還是主要照明方式的19世紀(jì)初期，在電流還是一件新鮮事物的前提下，這一決定無異于天方夜潭。但是彼德羅夫的熱情并沒有被眾人的冷嘲所壓熄，因為在不久前，美國物理學(xué)家富蘭克林用放風(fēng)箏的方法引出火花一事讓他受到啟發(fā):電池組兩端在被導(dǎo)線連接時所產(chǎn)生的電火花，能不能變成持久的燈光，以供照明之用?為了達到預(yù)想的效果，彼德羅夫進行了不懈的努力。盡管在臨死前始終沒有見到“持久的燈光”，但彼德羅夫發(fā)現(xiàn)了“電弧”---“如果把兩根炭棒彼此接近，那么在它們中間就出現(xiàn)了非常明亮的白色光或白色火焰，這就使炭棒很快地或者慢慢地燃燒掉，并且可以完全照亮黑暗的大房間。”這是關(guān)于電氣照明的最早言論。電弧的發(fā)現(xiàn)，標(biāo)志著人類在由電到光的轉(zhuǎn)化過程中邁出了具有決定性意義的一步。 從弧光燈到白熾燈 差不多在同一時期，1809年正在埋頭進行電化學(xué)研究的英國著名化學(xué)家戴維也發(fā)現(xiàn)了電弧。他親手做了個很大的蓄電器，動用了2000個伏打電池，得到了更強烈更明亮的弧光。 彼德羅夫和戴維的實驗裝置較為相似，這實際是一種新燈---炭極弧光燈的雛形。當(dāng)時這種燈采用一般木炭做成的炭棒，燒損過快，耀眼的弧光仿佛曇花一現(xiàn)。 大約在30年后，有人想起并應(yīng)用了堅硬致密的焦炭來替代一般的木炭。由于焦炭比木炭燃燒慢，弧光閃亮的時間也就延長了許多。 后來法國科技人員給弧光裝置裝上一種鐘表裝置，使它能夠自動調(diào)節(jié)兩根炭棒間的距離。這樣，第一只炭極弧光燈正式誕生了。 1876年，俄國電工技師雅布洛奇可夫又對弧光燈進行了較大改革。他取消了復(fù)雜的鐘表機關(guān)和磁鐵燈調(diào)節(jié)裝置，而讓兩根炭棒并排豎立，中間隔著一塊用黏土或石膏做成的絕緣片。他還采用一種裝置，能夠不斷改變電流的方向，使兩根炭棒交替地充當(dāng)陽極和陰極，這樣兩根炭棒的燒損速度就基本相同，而他們端頭之間的距離也就可以保持不變了。由于這兩根并排豎立的炭棒在發(fā)光的時候像蠟燭一樣，人們就給它取了個好聽的名字“電燭”。電燭發(fā)出美麗的淡紅色或淡紫色的光，每支能持續(xù)發(fā)光兩小時左右。 在19世紀(jì)70年代的后幾年里，電燭曾經(jīng)風(fēng)行一時。由法國通用電氣協(xié)會投資制造的電燭，曾被用作路燈一支支地點燃在大街上，單單巴黎一個城市就用了成千支電燭，代替了街道上原有的7萬盞煤油燈，使熱鬧繁華的巴黎成了名副其實的不夜城。電燭還照亮了英國倫敦和古老波斯的街道，也在羅馬大劇院和柬埔寨王宮上空閃閃發(fā)光…… 弧光燈的問世開辟了電氣照明的新時代，在人類照明史上具有預(yù)示性的偉大意義?；」鉄粲捎诠舛葟?，發(fā)光效率高，顯色性好，在印刷制版、電影放映等領(lǐng)域具有不可比擬的優(yōu)勢，直到今天仍占據(jù)著一席之地。但是電燭的耗電量大，壽命短暫，還會產(chǎn)生有害氣體，所以在白熾燈出現(xiàn)以后，它在照明領(lǐng)域里幾乎銷聲匿跡了。 1879年，愛迪生在前人研究實踐的基礎(chǔ)上，制造了世界上第一批可供實用的炭絲白熾燈。愛迪生利用改進的炭化方法，把一截棉線撒滿炭粉，彎成馬蹄形，裝到陶土坩堝里高溫加熱做成燈絲，再把燈絲密封到玻璃泡里，細致地抽去里面的空氣。在當(dāng)年的10月21日，這個燈泡開始點亮，持續(xù)發(fā)光45個小時!愛迪生在白熾燈的創(chuàng)制過程中作出了巨大貢獻。 由稚嫩走向成熟 白熾燈的光輝深入人心，先后有一大批發(fā)明家投身到白熾燈的改進事業(yè)中。事實上在炭絲白熾燈誕生以前，人們就試著用各種難熔的金屬做燈絲，而在白熾燈問世之后，人們尋求理想狀態(tài)中的燈絲更是不遺余力。終于在20世紀(jì)的第9個年頭，美國人柯里奇找到了性能極佳的燈絲材料---鎢。鎢有許多顯著特點，它比其他任何一種金屬元素的熔點都要高，并且它在受熱時蒸發(fā)量較小，因此在用作燈絲的材料中，鎢是再合適不過的。用鎢絲充當(dāng)燈絲制作白熾燈，這是照明技術(shù)發(fā)展史上的一座里程碑。鎢絲的引進使得白熾燈在同煤油燈、煤氣燈、汽油燈的競爭中取得了決定性的勝利;鎢絲的應(yīng)用有力地促進了電氣照明工業(yè)的發(fā)展，開辟了電氣照明技術(shù)的新紀(jì)元。 白熾燈的改進工作并沒有故步自封。1913年，蘭米爾首次往玻殼里充入氮氣，這是繼燈絲由炭絲改為鎢絲之后，白熾燈的又一重要革新。玻殼里充入氮氣，燈絲周圍就形成一薄層穩(wěn)定的氣體保護層，使燈絲能夠在更高的溫度下工作，并有效抑制了鎢絲的蒸發(fā)，克服了鎢絲在使用過程中的性能缺陷(直到今天，充氣仍然是燈泡制作過程中一道重要工序)。 之后，為了提高白熾燈的發(fā)光效率，延長燈泡的使用壽命，人們再次在燈絲的成分和結(jié)構(gòu)上下足了工夫。發(fā)明家們引進了一種新元素---錸。錸的優(yōu)勢在于不僅熔點高、耐腐蝕，而且機械性能好，電阻率比鎢高得多。鎢絲鍍上錸后，強度和電阻大大加強，壽命可以延長5倍!與此同時，人們開始把燈絲制成螺旋形，這樣做一方面可以縮小所占空間，提高發(fā)光效率，另一方面又能繼續(xù)降低鎢的蒸發(fā)，延長使用年限，可謂一舉兩得。1936年，人們制成了雙螺旋燈絲，使充氣白熾燈的工作溫度提高到2500°以上，而攝影用的白熾燈甚至達到了3000°:第一代白熾燈成熟了。 在整個20世紀(jì)直至21世紀(jì)，白熾燈一直是照明器具大家族里一道亮麗的風(fēng)景線。盡管在今天的生活中已經(jīng)出現(xiàn)了比白熾燈更加出色的熒光燈、日光燈、霓虹燈……但是在普通人的家居生活中，普通白熾燈仍然發(fā)揮著不可替代的作用。 古代的煤油燈，愛迪生發(fā)明了電燈 汽車燈的發(fā)展史 據(jù)說第一個汽車前大燈是家用手提燈。1887年,一個駕駛員在黑暗的曠野上迷路時 ,一農(nóng)民用手提燈把他引回家。 1898年，哥倫比亞號電動汽車把電用于前燈和尾燈 ，這樣車燈就誕生了。最初的前大燈不能調(diào)光，所以在會車時有些晃眼，為了克服這個缺點，后來采用了附加光度調(diào)節(jié)器。這種前大燈可以在垂直方向移動，但駕駛員必須下車搬動夾具裝置。 1925年，導(dǎo)航公司推廣了雙絲燈泡，遠光和近光的調(diào)節(jié)通過裝在轉(zhuǎn)向柱上的開關(guān)來控制。 轉(zhuǎn)向信號燈的使用非常有趣。1916年，美國一個名叫C?H?托馬斯的人把一帶電池的燈泡裝在手套上，這樣夜間行車時，對方駕駛員就能看到他打的手勢。 1938 年，別克汽車制造商提供了轉(zhuǎn)向燈作為選用的附件，但當(dāng)時只在汽車尾部安裝。 到1940年以后，汽車前面也裝有轉(zhuǎn)向信號燈了，而且信號開關(guān)具有隨時調(diào)節(jié)的功能 。 1906年，世界上第一次用一個蓄電池供電的電燈照明。 1909年，首次把乙炔燈作為變光裝置。 1916年，美國使用了行車燈。 1920年，當(dāng)選用倒檔裝置時，使用了倒車燈。 1920年，美國通用汽車公司首先裝了內(nèi)燈。 1926年，通用汽車公司把大燈變光開關(guān)從方向盤移到地板。 1938年，第一次采用封閉的內(nèi)燈。 1898年，美國電氣公司將電燈拋物面反射鏡推廣于大燈，側(cè)燈和尾燈。 霓虹燈發(fā)展史 最古老和最具生命力的氣體放電光源--霓虹燈 1. 1893年出現(xiàn)“摩爾”(Moll)和“蓋塞拉”(Geissler)的霓虹燈原始模型。 2. 1910年第一支商業(yè)霓虹燈于巴黎皇宮大廈亮相。1915年法國克洛德獲首次霓虹燈發(fā)明專利。 3. 初始的霓虹燈用氣體放電的原色或彩色玻管，到1930年出現(xiàn)熒光粉的霓虹燈。 4.1926年上海南京東路伊文思圖書館柜窗上出現(xiàn)我國第一個霓虹燈廣告。 5.1927年我國第一支霓虹燈由上海遠東化學(xué)制造廠制成，用于上海中央大旅社。 6.30年代我國霓虹燈逐步發(fā)展，到1949年全國約有三十多家霓虹燈廠。 7.1949-1979年我國霓虹燈停滯期。 8.1980年至今我國霓虹燈蓬勃發(fā)展，霓虹燈制造，原料和器件廠約萬家。 霓虹燈是由英文“氖燈”，即“NEON SIGN”得來的，“霓虹”兩字實際上是“NEON”的譯音，而現(xiàn)在人們已經(jīng)把“霓虹燈”當(dāng)作專用詞運用了。 霓虹燈的發(fā)展可以追溯到英國物理學(xué)家和化學(xué)家法拉第對氣體放電的研究，電流通過含有少量正負離子的氣體時，受紫外線、宇宙射線、微量放射物質(zhì)的作用，在足夠高的外加電壓作用下運動，并與中性氣體分子碰撞后，使中性分子發(fā)生電離，因而離子的數(shù)目倍增。電流通過氣體時還伴有發(fā)光現(xiàn)象，即所謂的輝光放電。其發(fā)光的顏色隨所充氣體的不同而不同。法拉第的理論及其在實驗上的成就，為霓虹燈技術(shù)的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。 霓虹燈始源于法國。當(dāng)時所用的燈體玻管的直徑為45毫米，先將玻璃管彎制成所需的文字或圖案，然后再用1只電壓為1萬多伏的變壓器供電，使之發(fā)光。當(dāng)時，燈管兩端電極采用石墨制成，內(nèi)部充入氮氣或二氧化碳氣體，前者會發(fā)紅光，后者發(fā)白光。由于這兩種氣體較活潑，很容易和石墨電極起化學(xué)反應(yīng)，陰極濺散出的石墨很快在玻璃管內(nèi)壁形成黑色薄膜層，并大量吸收充入燈管內(nèi)的氣體，使燈管的充氣壓力很快下降，致使霓虹燈的壽命很短。當(dāng)時為了解決這個問題，特在霓虹燈管上加1個特殊的電磁閥門，并在霓虹燈使用一段時間以后再往燈內(nèi)重新補充一定量的氣體，但這樣做并未能在根本上克服上述缺陷。因此，這種燈不僅壽命短、制作工藝復(fù)雜，而且造價昂貴，很難普及。 在1907年至1910年期間，科學(xué)家克洛德和林德發(fā)明了液態(tài)空氣分餾。利用這一發(fā)明，在霓虹燈內(nèi)充入一定的惰性氣體，這樣就明顯減緩了氣體在燈管內(nèi)部的消耗速度，顏色也豐富了，可產(chǎn)生紅、綠、藍、黃等顏色。第二次世界大戰(zhàn)前夕，光致發(fā)光的材料被研制出來了。這種材料不僅能發(fā)出各種顏色的光，而且發(fā)光效率也高，我們稱之為熒光粉。熒光粉被應(yīng)用在霓虹燈制作中后，霓虹燈的亮度不僅有了明顯提高，而且燈管的顏色也更加鮮艷奪目，變化多端，同時也簡化了制燈的工藝。故在第二世界大戰(zhàn)結(jié)束后，霓虹燈得到了迅猛的發(fā)展。 霓虹燈的壽命在正常情況下高于日光燈和白熾燈，要達到這一水平必須做到三點: 1、制作人員水平過硬，排氣人員轟擊去氣得當(dāng)徹底; 2、啟動它的變壓器不得超載; 3、安裝人員細致合理的安裝;只要做到以上要求，實踐證明霓虹燈的 壽命是高于日光燈和白熾燈，而且本公司已有這樣的成功范例。 霓虹燈器材與色標(biāo) 霓虹燈色標(biāo) 燈腳:用來固定霓虹燈的一種專用耗材,分類: ·有機燈腳:為聚碳脂材料，優(yōu)質(zhì)的燈腳透明度非常好， 耐侯性、耐酸堿性好，能使用8年以上的時間，是塑料燈腳的替代品，主要用于霓虹燈的密排直管上。但如果是回收材料制成，則使用年限大打折扣。 ·塑料燈腳:為優(yōu)質(zhì)的塑料制成，有紅、蘭、白、黃、綠等幾種顏色，使用壽命3-5年，但如果回收料制成，則使用壽命大打折扣，可能不到半年就會出現(xiàn)“斷裂”現(xiàn)象，主要用于霓虹燈密排直管上。 ·玻璃燈腳:由玻璃制成，耐候性極強，能使用8年以上，主要用于變曲的燈管上，例如字管上。 電極:號稱霓虹燈的“心臟” ·不考慮“轟擊去氣”和“抽真空”的情況下，電極越好，霓虹燈壽命越長，主要有云母類和陶瓷環(huán)類，陶瓷環(huán)的優(yōu)于云母的。 ·電極越好，霓虹燈壽命不一定越長。霓虹燈的壽命和“轟擊去氣”及“抽真空”有著直接的關(guān)系，再好的電極，如果“轟擊去氣”不徹底，可能壽命還不如“轟擊去氣”徹底的普通云母類電極。 氙氣燈的發(fā)展過程 氙氣燈也叫氣體放電燈，是由飛利浦公司花費5年時間研制成功，早先主要運用在工業(yè)及建筑照明上。它的優(yōu)點是照明亮度高，照射時間長，穩(wěn)定性好并且節(jié)約耗電。氙氣燈一般分為120V，240V和380V三種，瓦數(shù)從幾十瓦到幾千瓦不等。汽車用氙氣燈是在工業(yè)氙氣燈基礎(chǔ)上改進的，汽車氙氣燈電壓為12V，瓦數(shù)35W和55W，絕大部分車用35W，少數(shù)55W的大都都安裝在遠光燈上?，F(xiàn)在世界上主要生產(chǎn)汽車氙燈的廠家有很多，在技術(shù)上一直以歐洲為代表，在歐洲普遍認(rèn)可的牌子有:海拉(HELLA);飛利浦(PHILIPS);歐斯朗(OSRAM);博士(BOSCH);朗威(LAMPWICK)這五大廠家。而在汽車氙氣燈的型號上已經(jīng)發(fā)展為兩大類:專用型號和大眾型號。一般歐洲給世界各大汽車生產(chǎn)廠商配備的型號為專用型號，型號是D2S/D2R兩種，他們是根據(jù)海拉的汽車燈總成決定的。大眾型號主要是根據(jù)汽車燈原有的鹵素?zé)舻男吞栂鄬?yīng)配備的。H1，H3，H4，H7，9005，9006，朗威針對特殊高檔豪華和跑車的車型也陸續(xù)推出了:H10，H11，H13，9004，9007等型號。 ■氙燈有如下幾個特點: 1、色溫高，光色發(fā)藍。看起來比較帥。K數(shù)是k數(shù)的標(biāo)志，一般的鹵素?zé)羯珳囟荚?000以下。氙燈一般是4500k起步。7000k很普通。前兩天看到一哥們說有12000k的氙燈，瘋了，肯定藍的發(fā)紫了。K數(shù)高，一般更接近日光更容易接受，但是我認(rèn)為色溫高真正的好處，僅僅是好看而已，其他的作用不大。 2、亮度高，注意色溫和亮度是根本不同的概念，氙燈亮不是因為色溫高，而是因為亮度高。亮度的單位是流明，氙燈的流明數(shù)一般是普通鹵素?zé)舻?倍。 3、其他的象能耗小，壽命長跟我們的關(guān)系不大。 ■裝氙燈前必須了解的幾個問題: 1、氙燈的分類，氙燈按燈泡形式一共分六種。帶透鏡的遠光燈、帶透鏡的近光燈(以上兩種燈一般用在原廠的氙燈系統(tǒng)上比如pst、audi等等)h1(遠光燈泡)、h3(霧燈)、h4(遠近光燈泡)、h7(近光燈泡) 2、氙燈系統(tǒng)改裝的方式:一般兩種， a)一種是比較奢侈的總稱改裝――即大燈總稱和燈泡全換。這種方式效果沒得講，但是有兩個局限性第一:價格太高;寶來的海拉總成10000多而還海拉的燈泡，4000――5000。第二個總成受原廠商的配件的限制，如果該車型根本就沒有氙燈總成，那就沒辦法了。比如小切，就是肯定沒有原廠的氙燈總成了。 b)第二個就是僅換燈泡而已了。 3、改裝的過程:僅換燈泡的氙燈，產(chǎn)品包含四部分:升壓器、安定器以上兩個東西是香煙盒大小的鐵盒子，固定到車?yán)锞托辛?、燈泡、?dǎo)線。不用改裝線路，只要把原來接到燈泡上的線，聯(lián)到升壓起上就可以了。非常簡單。 4、決定改裝前必須要考慮清楚的風(fēng)險: a)關(guān)于高頻干擾的問題:氙氣燈啟動瞬間需要3。5萬伏的高壓。有一定的可能性會干擾車內(nèi)電器，比如音響，寶來好像還有干擾雨刷器的現(xiàn)象。發(fā)生的比例很小，但是有可能性，需要做好心理準(zhǔn)備。 b)關(guān)于穿透性的問題:氙氣燈的k數(shù)比較高，根據(jù)光學(xué)原理，k數(shù)越高越容易被低k數(shù)的燈光所覆蓋，一般的路燈只有2000k以下。效果不明顯。需要適應(yīng)。但是你看看反光板，就知道燈的亮度足夠了。周圍環(huán)境越黑，氙燈的效果越好。尤其走黑夜的山路時，你就會發(fā)現(xiàn)他的可愛。但是有一個比較值得注意的問題:氙燈在雨雪霧天氣下的穿透力比較差，下降的比較厲害。需要喜歡極限越野的弟兄考慮一下。沖實際應(yīng)用來看，北京的幾次雨雪，感覺氙燈的穿透力雖然下降，但是也沒覺得比鹵素?zé)舨疃嗌?，因為本身他的亮度下降一半還比鹵素?zé)袅聊亍? c)關(guān)于光喇叭的問題:因為氙燈本身的特點，從點亮到最大亮度需要幾秒的時間?？赡軟]有那么隨心所欲閃大燈的感覺。從實際反饋來看，并沒有那么嚴(yán)重:首先:第一次閃大燈的時候，光線比較弱，但是還是那句話――但是也足夠用了他一半的亮度就比鹵素?zé)袅恋枚唷６舀D―隨后再閃大燈就基本不會有亮度的滯后了。應(yīng)該是電容的作用。氙燈對光喇叭不會有很大的影響。 d)關(guān)于裝完以后氙燈效果的問題:裝完以后的效果影響最重要的是兩個:第一、燈光的調(diào)教，一定要調(diào)燈光。因為氙燈本來就很亮了，稍微沒調(diào)整好，就會對其他車輛產(chǎn)生很大的影響。所以一定要調(diào)光，為了別人。第二也就是非常重要:就是燈具的總稱的本身的素質(zhì)――這也是我們無法改變的東西:一般來說:遠近光分開的圓形燈碗效果非常好，效果最差的就是遠近光一體的方形燈頭的燈，其中又以寶來為最差。很不幸，小切就是這種。我沒仔細看過小切的燈。感興趣的可以仔細看看小切的燈光是否很發(fā)散，如果不是很發(fā)散。應(yīng)該就問題不大，如果太發(fā)散，還是算了。 e)安全性的問題:氙燈應(yīng)該是成熟的改裝，不改動原車線路應(yīng)該問題不大，關(guān)鍵是固定好各個部件，另外雖然他只有35w但是發(fā)熱還是比較厲害的。不要用劣質(zhì)的燈頭。