電光源分類

光源可分為自然光源和人工光源。就人造光源而言，以電的形式發(fā)光的光源統(tǒng)稱為電光源。根據(jù)電能轉(zhuǎn)化為光能的不同形式，電光源可分為以下幾類：氣體放電光源、熱輻射光源、固體光源和激光光源。前三種光源屬于非相干光源，激光光源屬于一種新型相干光源。光源研究是一門特殊的技術(shù)學(xué)科，包括光學(xué)、原子物理、電真空和色度學(xué)等多個(gè)學(xué)科。本工作主要針對氣體放電光源和電光源用混合氣體，其他類型的電光源僅作簡要介紹。

1.1氣體放電光源

氣體放電光源是放置在氣體中的兩個(gè)電極之間以發(fā)光的光源。氣體放電光源因其高輸出光而得到廣泛應(yīng)用。還有多種類型的氣體放電光源。當(dāng)使用充入燈管的氣體壓力時(shí)，可分為低壓（3×104Pa以下）氣體放電光源、高壓（3×l04～3×105Pa）氣體放電源和超高壓（3 x約l05Pa）空氣放電光源。

1.2熱輻射光源

熱輻射光源是物體熱輻射的光源。熱輻射光源的光輸出較低。在良好的設(shè)計(jì)和工藝條件下，真空燈僅為60.70%，普通充氣燈僅為8.10%，鹵鎢燈約16%的能量轉(zhuǎn)換為光。然而，由于其結(jié)構(gòu)簡單、技術(shù)成熟、顯色性好、價(jià)格低廉和使用方便，它仍然是應(yīng)用最廣泛的光源。

1.3固態(tài)光源

固態(tài)光源、氣體放電光源和熱輻射光源屬于非相干光源。例如，電致發(fā)光屏和發(fā)光二極管是固定光源。

電致發(fā)光的基本原理是一些熒光粉在電場的作用下被激發(fā)并發(fā)光。盡管電致發(fā)光屏的光效很低，但具有功耗低、使用壽命長、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便可靠等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于地下室、隧道等無光區(qū)域的照明顯示；同時(shí)，它還可用于圖像放大器、圖像轉(zhuǎn)換器、平板電視等。使用

LED，也稱為半導(dǎo)體燈，是由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成的二極管。LED雖然光效低，但體積小、供電簡單、功耗低、壽命長，因此廣泛應(yīng)用于信號(hào)燈、指示光源、光通信等領(lǐng)域。

1.4激光光源

作為一種新型光源，激光器利用受激發(fā)射原理和激光腔的濾波放大效應(yīng)，使其光波具有較小的光束發(fā)散角（發(fā)散角約為0.1毫弧），具有良好的方向性或準(zhǔn)確性；良好的單色性；遠(yuǎn)光燈亮度。

2個(gè)普通氣體放電光源

常見氣體放電光源有多種類型，包括低壓氣體放電光源和高壓氣體放電光源：

2.1氣體放電光源的基本原理

2.1.1氣體放電和電子發(fā)射

氣體放電是指電流流過氣體介質(zhì)時(shí)的放電現(xiàn)象。氣體放電有多種類型。輝光放電和電弧放電是兩種光源。

1.正離子轟擊發(fā)射：正離子轟轟發(fā)射是輝光放電陰極的主要發(fā)射形式。對于這種發(fā)射，陰極根本不需要加熱，因此也稱為冷陰極發(fā)射。

2.熱電子發(fā)射：當(dāng)陰極被電加熱時(shí)，陰極中電子的平均速度增加。隨著陰極溫度的升高，越來越多的電子獲得足夠的速度從陰極逃逸，因此電子發(fā)射增加。熱電子發(fā)射是電弧放電的最重要形式。