Фотометрическая лаборатория Архилайт — Светотехнические измерения
Содержит необходимый минимум параметров, требуемый для оценки основных фотометрических параметров источника света — ИС (светильника, лампы, светодиода и др.): светового потока, угловых характеристик излучения, силы света. Применяется для проверки соответствия рассчитанных или декларируемых характеристик ИС реальным.
Подробнее…Содержит расширенный список параметров, требуемый для подробной оценки фотометрических параметров источника света (светильника, лампы, светодиода и др.): светового потока, угловых характеристик излучения, силы света, световой эффективности и др. Применяется для проверки соответствия рассчитанных или декларируемых характеристик ИС реальным, а также для формирования ТУ, спецификаций, «даташитов».
Подробнее…Содержит полный список параметров (до 40 позиций), требуемый для самой подробной оценки фотометрических (энергетических) и колориметрических (спектральных) параметров источника света (излучения) (светильника, лампы, светодиода и др.
Любой осветительный прибор или источник света описывается пространственным распределением силы света (фотометрическим телом), которым и руководствуются, создавая IES файлы или файлы в формате .LDT (существуют и другие форматы, но они распространены гораздо меньше). Так, например, программа 3DS MAX работает только с
IES файлами и не поддерживает никакие другие форматы. Подробнее. ..Диапазон измерения электрических характеристик:
Напряжение: 1 — 300В
Подробнее…
Частота: 40-500Гц
Мощность: до 500ВтБольшой интерес представляют исследования светоизлучающих кристаллов, светодиодов и устройств на их основе по методикам собственных разработок, начиная от методов монтажа и заканчивая способами измерения параметров с применением изучения деградационных характеристик (изменения значений параметров со временем наработки). Результаты таких исследований позволяют с большой долей достоверности судить о качестве изготовления светодиодов, применённом кристалле, влиянии различных факторов на долговечность светотехнических устройств с одновременным прогнозом изменения их характеристик во времени.
Пульсации светового потока (освещённости) характеризуются коэффициентом пульсаций, формой и частотой повторения.
Подробнее… Предлагаемая программа измерений параметров пульсаций позволяет получать все вышеперечисленные характеристики и использовать их для оценки качественных показателей осветительного устройства или источника света.Любая поставка или установка светотехнического оборудования непосредственно на объекте может быть сопряжена с возникновением его неисправностей или выходом из строя как в процессе подключения, так и в течение эксплуатации, несмотря на гарантии производителя или поставщика.
Подробнее…Большое внимание производителей, потребителей светотехнической продукции и проектировщиков в настоящее время приковано к вопросам фотобиологической безопасности применения различных источников света и источников излучения. Это связано с продолжающимися спорами о степени безопасности воздействия тех или иных составляющих спектра различных источников на органы зрения, организм в целом и влиянии на утомляемость при зрительной нагрузке.
Подробнее…В распоряжении лаборатории имеется всё для обеспечения сервиса по измерениям параметров и характеристик освещения улиц городов, магистралей, архитектурных и спортивных сооружений, станций, вокзалов, аэропортов и иных объектов инфраструктуры, фотометрических параметров светофоров и устройств световой сигнализации, в т.ч. на объектах ОАО «РЖД».
Подробнее…Измерения большинства характеристик осветительных приборов выполняется, как правило, при т.н. «нормальных условиях», то есть при комнатной температуре и остальных соответствующих климатических факторах (давление, влажность). Однако большинство приборов предназначены для работы как минимум, в условиях, соответствующих критериям УХЛ или более жёстких. Поэтому важно знать, как изменятся ключевые параметры светотехнических устройств при изменении условий окружающей среды.
Подробнее…
..
Предлагаемая программа измерений параметров пульсаций позволяет получать все вышеперечисленные характеристики и использовать их для оценки качественных показателей осветительного устройства или источника света.
Лабораторная работа № 2 исследование сравнительных характеристик электрических источников света
Цель работы состоит в изучении устройства, принципа
действия и сравнении основных параметров
наиболее распространенных типов
электрических источников света.
Общие сведения
Свет представляет собой электромагнитные волны длиной 41078107 м. Электрические волны излучаются при ускоренном движении заряженных частиц. Для того чтобы атом или молекула начали излучать, им необходимо передать определенное количество энергии. Излучая, они теряют полученную энергию, поэтому для непрерывного свечения необходим постоянный приток энергии извне.
Поток излучения, Физл – энергия, переносимая электромагнитными волнами за 1 секунду через произвольную поверхность. Единица измерения потока излучения Дж/с = Вт.
Энергетическая освещенность, Еэн (плотность потока излучения) – отношение потока излучения к площади равномерно облучаемой им поверхности. Единица измерения энергетической освещенности Вт/м2.
Световой поток, Ф – поток
излучения, оцениваемый по его воздействию
на человеческий глаз.
Освещенность, Е отношение светового потока, падающего на поверхность, к площади этой поверхности. Измеряется в люксах (лк), где люкс – освещенность, при которой на 1 м2 поверхности равномерно распределен световой поток в 1 люмен.
Освещенность поверхности прямо пропорциональна световому потоку и обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника.
Тепловое
излучение
электромагнитное
излучение тела, обусловленное возбуждением
атомов или молекул тела вследствие их
теплового движения.
Чем выше температура тела, тем быстрее
движутся атомы или молекулы.
Люминесцентное излучение связано с переходом излучающих атомов, молекул и ионов в возбужденное состояние и последующим их возвращением в нормальное или менее возбужденное состояние, сопровождающееся испусканием света (избыточное над тепловым при той же температуре). Это излучение может быть вызвано бомбардировкой вещества электронами и другими заряженными частицами, пропусканием через вещество электрического тока, освещением вещества, видимым светом, рентгеновским и гамма-излучением, а также некоторыми химическими реакциями в веществе. Вещества, в которых происходит люминесценция, называются
Электрические источники света, их конструкции и параметры
Электрические
источники света по способу генерирования
ими излучения делятся на температурные
(лампы накаливания) и люминесцентные
(люминесцентные и газоразрядные лампы).
Принцип действия ламп накаливания основан на вышеописанном тепловом излучении. Лампа накаливания ‑ электрический источник света с излучателем в виде накаливаемой током проволоки (нити) из тугоплавкого материала. Нить накала изготовляют из вольфрама, обладающего высокой температурой плавления и малой скоростью испарения при высоких температурax. Для предотвращения окисления раскаленной нити лампы откачивают до 10-4 ‑ 10-6 мм рт. ст. (вакуумные лампы).
Основные недостатки ламп накаливания:
низкий КПД (около 2 %), так как подавляющая часть потребляемой электроэнергии этими лампами преобразуется не в световую, а в тепловую энергию;
низкий срок службы, который в среднем составляет около 1000 часов, ограничиваемый сроком службы спирали, которая работает при больших температурах. Срок службы ламп накаливания снижается при их вибрациях, частых включениях и отключеньях, не вертикальном положении.
Кроме того, свет ламп накаливания отличается от естественного преобладанием лучей желто-красной части спектра, что искажает естественную расцветку предметов.
Несмотря на указанные недостатки, в настоящее время лампы накаливания все еще находят широкое распространение в связи с их простотой в эксплуатации, надежностью, компактностью и низкой стоимостью.
Лампы накаливания могут быть
Галогенные
лампы являются разновидностью ламп накаливания,
основное отличие которых заключается
в повышенном сроке службы, как правило,
до 2000 часов.
Это достигается за счет
того, что в состав газового заполнения
колбы галогенной лампы накаливания
добавляется йод, который при определенных
условиях обеспечивает обратный перенос
испарившихся частиц вольфрама спирали
со стенок колбы лампы на тело накала.
Люминесцентная лампа ‑ искусственный источник света, основанный на двойном преобразовании энергии — превращении электрической энергии в энергию ультрафиолетового излучения и ультрафиолетового излучения в видимое свечение люминесцирующих веществ. По сравнению с лампами накаливания люминесцентная лампа обладают существенными преимуществами: в несколько раз большей экономичностью; резко улучшенными цветовыми свойствами и повышенным сроком службы.
Люминесцентная лампа
представляет собой стеклянную трубку,
наполненную парами ртути и аргоном, с
нанесенным на внутреннюю поверхность
люминесцирующих вещества. В оба конца
трубки впаяны электроды в виде вольфрамовых
спиралей; они покрыты оксидной пастой
(смесь окислов бария, стронция и кальция),
облегчающей выход электронов.
При работе
на переменном токе электроды поочередно
служат катодом и анодом и нагреваются
разрядом. При этом работает лишь небольшая
часть катода (катодное пятно). Излишний
нагрев электродов в анодный полу период
снижается приваренными к ножкам
электродов никелевыми отростками,
которые принимают на себя более половины
разрядного тока.
Давление ртутных паров благодаря наличию избытка жидкой ртути зависит от температуры стенок лампы. При нормальной температуре (40°С) оно составляет около 10-2 мм рт. ст.; давление аргона около 4 мм рт. ст. Существенную роль в установлении нормальной температуры стенок играет внешняя температура которая должна быть 18—25°С. При низких внешних температурах люминесцентная лампа нуждаются в теплоизоляции. Нормальная температура стенок лампы достигается через несколько минут после включения (время прогрева), и тогда только устанавливается стабильное значение светового потока.
При работе
люминесцентной лампы
электрический ток в несколько десятых
долей, проходит между электродами сквозь
газовую среду,
возбуждая свечение паров ртути.
Аргон
не возбуждается, но улучшает условия
возбуждения паров ртути и замедляет
разрушение электродов. Ртутные пары
при низких давлениях и малом токе
испускают главным образом ультрафиолетовое
излучение. Видимое свечение люминофора
возбуждается ультрафиолетовым излучением
и составляет основную часть светового
потока люминесцентной лампы. Его
спектральный состав зависит от состава
люминофора и может быть любым. В излучении
люминесцентной лампы общего
освещения значительно усилена
желто-зеленая часть спектра, к которой
особенно чувствителен человеческий
глаз. В основных типах люминесцентных ламп
применяется смесь обычно двух люминофоров:
вольфрамита магния (голубое свечение)
и цинк-бериллий силиката (оранжевое
свечение). В зависимости от типа люминофора
и пропорции смеси изготовляются
люминесцентной лампы дневного
света, холодно-белого света, белого
света и тепло-белого света, а также
солнечного света, дающие не только
видимое, но и ультрафиолетовое излучение,
и специальные люминесцентные лампы, дающие
ультрафиолетовое излучение.
Экономичность источника света (лампы) оценивают световой отдачей – значением светового потока, приходящегося на единицу мощности лампы (лм/Вт).
Светоотдача люминесцентной лампы в 34 раза выше, чем у ламп накаливания и зависит от длины трубки и спектрального состава излучения. В нормальных эксплуатационных условиях срок службы люминесцентной лампы около 3000 часов (в 3 раза больше, чем у ламп накаливания).
Основные недостатки люминесцентной лампы:
величина светового потока периодически изменяется с частотой, равной удвоенной частоте питающего тока
появляющийся стробоскопический эффект
необходимость специального светильника
в результате старения люминофоров световой поток после 2000—2500ч горения снижается ~ на 30%. Причинами, снижающими срок службы люминесцентной лампы, являются колебания напряжения в сети, питающей люминесцентные лампы, и большое число включений, при которых особенно разрушаются электроды.
Что такое источник света? – Lightsources.org
Источники света, входящие в состав lightsources.org, представляют собой ускорители, производящие исключительно интенсивные лучи рентгеновского, ультрафиолетового и инфракрасного света, что делает возможным проведение как фундаментальных, так и прикладных исследований в различных областях, от физики до биологии и технология, которая невозможна с более традиционным оборудованием.
«Свет» относится к ширине электромагнитного спектра, который включает в себя видимый свет, а также свет с длинами волн, которые мы не видим, например: радиоволны, микроволны, инфракрасное, ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма-лучи. Однако эти различные типы света используются в повседневной жизни. Например, сканеры в аэропортах используют рентгеновские лучи для проверки содержимого вашего чемодана. Точно так же правильный тип света и правильное оборудование могут помочь нам увидеть вещи в гораздо более мелких деталях, чем может разглядеть человеческий глаз.
Эта способность является ключом к ответам на некоторые фундаментальные вопросы об окружающем нас мире, например: из чего состоит наша планета? Какие процессы поддерживают жизнь? Как мы можем победить вирусы?
Рис. 1 Электромагнитный спектр охватывает диапазон от длинноволновых радиоволн до коротковолнового гамма-излучения. (С разрешения: Advanced Light Source)
На эти вопросы можно ответить только на молекулярном уровне; на уровне атомов и электронов. Источники света предоставляют инструмент для ответа на эти вопросы. Их можно сравнить с «супермикроскопом», поскольку они обеспечивают очень яркие формы рентгеновского, инфракрасного и ультрафиолетового света, что позволяет исследовать образцы в мельчайших деталях. Каждый диапазон света подходит для конкретной работы. Чтобы «увидеть» атомы, нам нужно использовать форму света с гораздо более короткой длиной волны, чем видимый свет. Как правило, коротковолновые (жесткие) рентгеновские лучи наиболее полезны для исследования атомной структуры.
Как правило, длинноволновое (мягкое) рентгеновское и ультрафиолетовое излучение являются хорошим выбором для изучения химических реакций. Инфракрасный диапазон идеально подходит для изучения колебаний атомов в молекулах и твердых телах, а на его очень длинноволновом конце (терагерцовые волны) он также полезен для некоторых типов экспериментов по электронной структуре. Идентификация элементов в образцах является прерогативой рентгеновских лучей.
Этот диапазон электромагнитного спектра известен как «синхротронный свет», так как он производится специальной синхротронной машиной. Источник синхротронного света обычно начинается с электронной пушки, содержащей искусственный материал, к которому прикладывается электрический и тепловой ток. Это приводит к тому, что электроны «взлетают» и начинают свое путешествие, продвигаясь вниз по линейному ускорителю (ускорительному ускорителю). Затем они входят в кольцеобразное ускорительное кольцо, где разгоняются до релятивистских скоростей. Наконец, они входят в другое кольцо, часто называемое «накопительным кольцом», где они циркулируют часами.
Электроны будут двигаться по прямой линии, поэтому в точках вокруг кольца специальные «изгибающиеся» магниты помогают им придерживаться кругового пути. По мере того, как электроны циркулируют, мощные магниты удерживают их собранными вместе и сфокусированными.
Синхротронный свет производится, когда электроны меняют направление вокруг кольца. В синхротронах это происходит, когда ими манипулируют с помощью изгибных магнитов или когда они проходят через вводные устройства. В точках, где электроны меняют направление, они излучают веер излучения (известный как синхротронный свет). Это излучение ответвляется от накопительного кольца и поступает в лаборатории или «лучевые линии». Здесь он очищается с помощью таких устройств, как монохроматоры и зеркала, прежде чем светится на образец, что позволяет исследователям получать подробные данные о структуре и поведении образца.
Лазеры на свободных электронах обеспечивают дополнительный источник света, который производится по-разному.
Таким образом, источник света по своей сути представляет собой набор ускорителей частиц, которые генерируют синхротронный свет. Используя эти интенсивные лучи света, ученые могут проводить различные экспериментальные методы в самых разных дисциплинах, от химии до энергетики, от культурного наследия до инженерии.
Синхротрон CHESS (Нью-Йорк/США, Северная Америка) создал видео, чтобы объяснить, как работает источник света, с помощью 10 000 самых используемых английских слов марта. Это было частью конкурса #TenHundredWords 2020:
Учебное пособие по лазерам | Inspirit
Инструменты для творчества скоро появятся, чтобы вдохновить!
Присоединяйтесь к списку рассылки, чтобы узнать, когда мы запустимся.
Физика
Общая физика
Электромагнитное излучение
Лазеры Учебное пособие
Swati Talwar
Принцип работы лазера называется вынужденным излучением. Узнайте, как производятся лазерные лучи и свойства лазерного света.
ВВЕДЕНИЕ
Источники света вокруг нас. От обычной лампы накаливания до экрана и фонарика в вашем телефоне — многие гаджеты излучают свет. Однако есть устройство, которое излучает особый тип света. Вы когда-нибудь играли с крошечной лазерной указкой и задавались вопросом, как она может проехать более мили, в то время как самый мощный фонарик в вашем доме едва дотягивает до конца улицы? Лазеры намного круче, чем вы можете себе представить; узнаем как!
Источник
ЧТО ТАКОЕ ЛАЗЕР?
Источник
ЛАЗЕР расшифровывается как усиление света за счет стимулированного излучения.
Лазеры — это устройства, которые производят узконаправленный луч света. Фонари также создают некоторую направленность, фокусируя свет, но они не имеют ничего общего с лазерным лучом!
В фонарике или любом другом обычном источнике света фотоны имеют разные длины волн и все они не совпадают по фазе (разные точки их цикла). Можно также сказать, что обычный свет некогерентен. Думайте об этом как о батальоне солдат, бегающих вокруг, а не марширующих к врагу.
Источник
КАК РАБОТАЮТ ЛАЗЕРЫ?
Принцип работы лазера заключается в так называемом вынужденном излучении. Эйнштейн рассмотрел, что произойдет, если атом, уже находящийся в возбужденном состоянии, попадет под фотон с той же энергией, что и предыдущий фотон, который переведет атом в возбужденное состояние.
Он выяснил, что атом излучает фотон с той же энергией и переходит в состояние с меньшей энергией в процессе, называемом вынужденным излучением. Теперь два фотона идеально синхронизированы — у них одинаковая длина волны и одинаковая фаза (одинаковая точка цикла).
Эти два фотона могут столкнуться с другими возбужденными атомами, чтобы произвести больше фотонов с той же длиной волны и с той же фазой.
Производимые таким образом световые лучи являются монохроматическими (одинаковый цвет или длина волны) и когерентными. В лазерном устройстве этот свет движется по траектории, которая становится узконаправленной. Думайте об этом, как о батальоне, марширующем по прямой линии плотным строем!
Источник
СВОЙСТВА ЛАЗЕРА
Лазерный луч обладает следующими четырьмя свойствами:
- Монохроматический: состоит только из одной длины волны света.
- Высокая направленность: Лазерные лучи очень быстро распространяются на большие расстояния.
- Когерентный: все фотоны в луче находятся в фазе.
- Высокая мощность: свет может нести много энергии.
КАКОВЫ РАЗЛИЧНЫЕ ТИПЫ ЛАЗЕРОВ?
В зависимости от используемой среды лазеры подразделяются на четыре типа:
- Твердотельный лазер
- Газовый лазер
- Жидкостный лазер
- Полупроводниковый лазер
ЗАКЛЮЧЕНИЕ:
- Лазер означает усиление света за счет стимулированного излучения.
- Производство когерентного света в лазере осуществляется с помощью вынужденного излучения.
- Лазерные лучи обладают высокой степенью монохроматичности, направленностью и когерентностью.
Часто задаваемые вопросы:
1. Какие существуют три типа лазеров?
Три наиболее распространенных типа лазеров:
- Полупроводниковые лазеры
- Твердотельные лазеры
- Газовые лазеры
2. Как работают лазеры?
Лазеры работают за счет вынужденного излучения. Источник энергии, такой как электрический разряд или лампа-вспышка, используется для возбуждения усиливающей среды, производящей когерентный свет. Затем свет усиливается с помощью зеркал для создания лазерного луча.
3. Что такое лазер?
ЛАЗЕР расшифровывается как усиление света за счет стимулированного излучения.
4. Что лазеры делают с вашим телом?
В зависимости от выходной мощности лазера свет может воздействовать на кожу и глаза.