灯的变化和发展情况

【专家解说】：普灯的发展历程 物理学教授的大胆畅想1802年，在俄国的彼得堡外科医学院，一名叫作彼德罗夫的物理学教授宣布，他打算“以电取光”。在篝火、松明、动植物油以及燃气还是主要照明方式的19世纪初期，在电流还是一件新鲜事物的前提下，这一决定无异于天方夜潭。但是彼德罗夫的热情并没有被众人的冷嘲所压熄，因为在不久前，美国物理学家富兰克林用放风筝的方法引出火花一事让他受到启发:电池组两端在被导线连接时所产生的电火花，能不能变成持久的灯光，以供照明之用?为了达到预想的效果，彼德罗夫进行了不懈的努力。尽管在临死前始终没有见到“持久的灯光”，但彼德罗夫发现了“电弧”---“如果把两根炭棒彼此接近，那么在它们中间就出现了非常明亮的白色光或白色火焰，这就使炭棒很快地或者慢慢地燃烧掉，并且可以完全照亮黑暗的大房间。”这是关于电气照明的最早言论。电弧的发现，标志着人类在由电到光的转化过程中迈出了具有决定性意义的一步。 从弧光灯到白炽灯 差不多在同一时期，1809年正在埋头进行电化学研究的英国著名化学家戴维也发现了电弧。他亲手做了个很大的蓄电器，动用了2000个伏打电池，得到了更强烈更明亮的弧光。 彼德罗夫和戴维的实验装置较为相似，这实际是一种新灯---炭极弧光灯的雏形。当时这种灯采用一般木炭做成的炭棒，烧损过快，耀眼的弧光仿佛昙花一现。 大约在30年后，有人想起并应用了坚硬致密的焦炭来替代一般的木炭。由于焦炭比木炭燃烧慢，弧光闪亮的时间也就延长了许多。 后来法国科技人员给弧光装置装上一种钟表装置，使它能够自动调节两根炭棒间的距离。这样，第一只炭极弧光灯正式诞生了。 1876年，俄国电工技师雅布洛奇可夫又对弧光灯进行了较大改革。他取消了复杂的钟表机关和磁铁灯调节装置，而让两根炭棒并排竖立，中间隔着一块用黏土或石膏做成的绝缘片。他还采用一种装置，能够不断改变电流的方向，使两根炭棒交替地充当阳极和阴极，这样两根炭棒的烧损速度就基本相同，而他们端头之间的距离也就可以保持不变了。由于这两根并排竖立的炭棒在发光的时候像蜡烛一样，人们就给它取了个好听的名字“电烛”。电烛发出美丽的淡红色或淡紫色的光，每支能持续发光两小时左右。 在19世纪70年代的后几年里，电烛曾经风行一时。由法国通用电气协会投资制造的电烛，曾被用作路灯一支支地点燃在大街上，单单巴黎一个城市就用了成千支电烛，代替了街道上原有的7万盏煤油灯，使热闹繁华的巴黎成了名副其实的不夜城。电烛还照亮了英国伦敦和古老波斯的街道，也在罗马大剧院和柬埔寨王宫上空闪闪发光…… 弧光灯的问世开辟了电气照明的新时代，在人类照明史上具有预示性的伟大意义。弧光灯由于光度强，发光效率高，显色性好，在印刷制版、电影放映等领域具有不可比拟的优势，直到今天仍占据着一席之地。但是电烛的耗电量大，寿命短暂，还会产生有害气体，所以在白炽灯出现以后，它在照明领域里几乎销声匿迹了。 1879年，爱迪生在前人研究实践的基础上，制造了世界上第一批可供实用的炭丝白炽灯。爱迪生利用改进的炭化方法，把一截棉线撒满炭粉，弯成马蹄形，装到陶土坩埚里高温加热做成灯丝，再把灯丝密封到玻璃泡里，细致地抽去里面的空气。在当年的10月21日，这个灯泡开始点亮，持续发光45个小时!爱迪生在白炽灯的创制过程中作出了巨大贡献。 由稚嫩走向成熟 白炽灯的光辉深入人心，先后有一大批发明家投身到白炽灯的改进事业中。事实上在炭丝白炽灯诞生以前，人们就试着用各种难熔的金属做灯丝，而在白炽灯问世之后，人们寻求理想状态中的灯丝更是不遗余力。终于在20世纪的第9个年头，美国人柯里奇找到了性能极佳的灯丝材料---钨。钨有许多显著特点，它比其他任何一种金属元素的熔点都要高，并且它在受热时蒸发量较小，因此在用作灯丝的材料中，钨是再合适不过的。用钨丝充当灯丝制作白炽灯，这是照明技术发展史上的一座里程碑。钨丝的引进使得白炽灯在同煤油灯、煤气灯、汽油灯的竞争中取得了决定性的胜利;钨丝的应用有力地促进了电气照明工业的发展，开辟了电气照明技术的新纪元。 白炽灯的改进工作并没有故步自封。1913年，兰米尔首次往玻壳里充入氮气，这是继灯丝由炭丝改为钨丝之后，白炽灯的又一重要革新。玻壳里充入氮气，灯丝周围就形成一薄层稳定的气体保护层，使灯丝能够在更高的温度下工作，并有效抑制了钨丝的蒸发，克服了钨丝在使用过程中的性能缺陷(直到今天，充气仍然是灯泡制作过程中一道重要工序)。 之后，为了提高白炽灯的发光效率，延长灯泡的使用寿命，人们再次在灯丝的成分和结构上下足了工夫。发明家们引进了一种新元素---铼。铼的优势在于不仅熔点高、耐腐蚀，而且机械性能好，电阻率比钨高得多。钨丝镀上铼后，强度和电阻大大加强，寿命可以延长5倍!与此同时，人们开始把灯丝制成螺旋形，这样做一方面可以缩小所占空间，提高发光效率，另一方面又能继续降低钨的蒸发，延长使用年限，可谓一举两得。1936年，人们制成了双螺旋灯丝，使充气白炽灯的工作温度提高到2500°以上，而摄影用的白炽灯甚至达到了3000°:第一代白炽灯成熟了。 在整个20世纪直至21世纪，白炽灯一直是照明器具大家族里一道亮丽的风景线。尽管在今天的生活中已经出现了比白炽灯更加出色的荧光灯、日光灯、霓虹灯……但是在普通人的家居生活中，普通白炽灯仍然发挥着不可替代的作用。 古代的煤油灯，爱迪生发明了电灯 汽车灯的发展史 据说第一个汽车前大灯是家用手提灯。1887年,一个驾驶员在黑暗的旷野上迷路时 ,一农民用手提灯把他引回家。 1898年，哥伦比亚号电动汽车把电用于前灯和尾灯 ，这样车灯就诞生了。最初的前大灯不能调光，所以在会车时有些晃眼，为了克服这个缺点，后来采用了附加光度调节器。这种前大灯可以在垂直方向移动，但驾驶员必须下车搬动夹具装置。 1925年，导航公司推广了双丝灯泡，远光和近光的调节通过装在转向柱上的开关来控制。 转向信号灯的使用非常有趣。1916年，美国一个名叫C?H?托马斯的人把一带电池的灯泡装在手套上，这样夜间行车时，对方驾驶员就能看到他打的手势。 1938 年，别克汽车制造商提供了转向灯作为选用的附件，但当时只在汽车尾部安装。 到1940年以后，汽车前面也装有转向信号灯了，而且信号开关具有随时调节的功能 。 1906年，世界上第一次用一个蓄电池供电的电灯照明。 1909年，首次把乙炔灯作为变光装置。 1916年，美国使用了行车灯。 1920年，当选用倒档装置时，使用了倒车灯。 1920年，美国通用汽车公司首先装了内灯。 1926年，通用汽车公司把大灯变光开关从方向盘移到地板。 1938年，第一次采用封闭的内灯。 1898年，美国电气公司将电灯抛物面反射镜推广于大灯，侧灯和尾灯。 霓虹灯发展史 最古老和最具生命力的气体放电光源--霓虹灯 1. 1893年出现“摩尔”(Moll)和“盖塞拉”(Geissler)的霓虹灯原始模型。 2. 1910年第一支商业霓虹灯于巴黎皇宫大厦亮相。1915年法国克洛德获首次霓虹灯发明专利。 3. 初始的霓虹灯用气体放电的原色或彩色玻管，到1930年出现荧光粉的霓虹灯。 4.1926年上海南京东路伊文思图书馆柜窗上出现我国第一个霓虹灯广告。 5.1927年我国第一支霓虹灯由上海远东化学制造厂制成，用于上海中央大旅社。 6.30年代我国霓虹灯逐步发展，到1949年全国约有三十多家霓虹灯厂。 7.1949-1979年我国霓虹灯停滞期。 8.1980年至今我国霓虹灯蓬勃发展，霓虹灯制造，原料和器件厂约万家。 霓虹灯是由英文“氖灯”，即“NEON SIGN”得来的，“霓虹”两字实际上是“NEON”的译音，而现在人们已经把“霓虹灯”当作专用词运用了。 霓虹灯的发展可以追溯到英国物理学家和化学家法拉第对气体放电的研究，电流通过含有少量正负离子的气体时，受紫外线、宇宙射线、微量放射物质的作用，在足够高的外加电压作用下运动，并与中性气体分子碰撞后，使中性分子发生电离，因而离子的数目倍增。电流通过气体时还伴有发光现象，即所谓的辉光放电。其发光的颜色随所充气体的不同而不同。法拉第的理论及其在实验上的成就，为霓虹灯技术的发展奠定了坚实的基础。 霓虹灯始源于法国。当时所用的灯体玻管的直径为45毫米，先将玻璃管弯制成所需的文字或图案，然后再用1只电压为1万多伏的变压器供电，使之发光。当时，灯管两端电极采用石墨制成，内部充入氮气或二氧化碳气体，前者会发红光，后者发白光。由于这两种气体较活泼，很容易和石墨电极起化学反应，阴极溅散出的石墨很快在玻璃管内壁形成黑色薄膜层，并大量吸收充入灯管内的气体，使灯管的充气压力很快下降，致使霓虹灯的寿命很短。当时为了解决这个问题，特在霓虹灯管上加1个特殊的电磁阀门，并在霓虹灯使用一段时间以后再往灯内重新补充一定量的气体，但这样做并未能在根本上克服上述缺陷。因此，这种灯不仅寿命短、制作工艺复杂，而且造价昂贵，很难普及。 在1907年至1910年期间，科学家克洛德和林德发明了液态空气分馏。利用这一发明，在霓虹灯内充入一定的惰性气体，这样就明显减缓了气体在灯管内部的消耗速度，颜色也丰富了，可产生红、绿、蓝、黄等颜色。第二次世界大战前夕，光致发光的材料被研制出来了。这种材料不仅能发出各种颜色的光，而且发光效率也高，我们称之为荧光粉。荧光粉被应用在霓虹灯制作中后，霓虹灯的亮度不仅有了明显提高，而且灯管的颜色也更加鲜艳夺目，变化多端，同时也简化了制灯的工艺。故在第二世界大战结束后，霓虹灯得到了迅猛的发展。 霓虹灯的寿命在正常情况下高于日光灯和白炽灯，要达到这一水平必须做到三点: 1、制作人员水平过硬，排气人员轰击去气得当彻底; 2、启动它的变压器不得超载; 3、安装人员细致合理的安装;只要做到以上要求，实践证明霓虹灯的 寿命是高于日光灯和白炽灯，而且本公司已有这样的成功范例。 霓虹灯器材与色标 霓虹灯色标 灯脚:用来固定霓虹灯的一种专用耗材,分类: ·有机灯脚:为聚碳脂材料，优质的灯脚透明度非常好， 耐侯性、耐酸碱性好，能使用8年以上的时间，是塑料灯脚的替代品，主要用于霓虹灯的密排直管上。但如果是回收材料制成，则使用年限大打折扣。 ·塑料灯脚:为优质的塑料制成，有红、兰、白、黄、绿等几种颜色，使用寿命3-5年，但如果回收料制成，则使用寿命大打折扣，可能不到半年就会出现“断裂”现象，主要用于霓虹灯密排直管上。 ·玻璃灯脚:由玻璃制成，耐候性极强，能使用8年以上，主要用于变曲的灯管上，例如字管上。 电极:号称霓虹灯的“心脏” ·不考虑“轰击去气”和“抽真空”的情况下，电极越好，霓虹灯寿命越长，主要有云母类和陶瓷环类，陶瓷环的优于云母的。 ·电极越好，霓虹灯寿命不一定越长。霓虹灯的寿命和“轰击去气”及“抽真空”有着直接的关系，再好的电极，如果“轰击去气”不彻底，可能寿命还不如“轰击去气”彻底的普通云母类电极。 氙气灯的发展过程 氙气灯也叫气体放电灯，是由飞利浦公司花费5年时间研制成功，早先主要运用在工业及建筑照明上。它的优点是照明亮度高，照射时间长，稳定性好并且节约耗电。氙气灯一般分为120V，240V和380V三种，瓦数从几十瓦到几千瓦不等。汽车用氙气灯是在工业氙气灯基础上改进的，汽车氙气灯电压为12V，瓦数35W和55W，绝大部分车用35W，少数55W的大都都安装在远光灯上。现在世界上主要生产汽车氙灯的厂家有很多，在技术上一直以欧洲为代表，在欧洲普遍认可的牌子有:海拉(HELLA);飞利浦(PHILIPS);欧斯朗(OSRAM);博士(BOSCH);朗威(LAMPWICK)这五大厂家。而在汽车氙气灯的型号上已经发展为两大类:专用型号和大众型号。一般欧洲给世界各大汽车生产厂商配备的型号为专用型号，型号是D2S/D2R两种，他们是根据海拉的汽车灯总成决定的。大众型号主要是根据汽车灯原有的卤素灯的型号相对应配备的。H1，H3，H4，H7，9005，9006，朗威针对特殊高档豪华和跑车的车型也陆续推出了:H10，H11，H13，9004，9007等型号。 ■氙灯有如下几个特点: 1、色温高，光色发蓝。看起来比较帅。K数是k数的标志，一般的卤素灯色温都在3000以下。氙灯一般是4500k起步。7000k很普通。前两天看到一哥们说有12000k的氙灯，疯了，肯定蓝的发紫了。K数高，一般更接近日光更容易接受，但是我认为色温高真正的好处，仅仅是好看而已，其他的作用不大。 2、亮度高，注意色温和亮度是根本不同的概念，氙灯亮不是因为色温高，而是因为亮度高。亮度的单位是流明，氙灯的流明数一般是普通卤素灯的3倍。 3、其他的象能耗小，寿命长跟我们的关系不大。 ■装氙灯前必须了解的几个问题: 1、氙灯的分类，氙灯按灯泡形式一共分六种。带透镜的远光灯、带透镜的近光灯(以上两种灯一般用在原厂的氙灯系统上比如pst、audi等等)h1(远光灯泡)、h3(雾灯)、h4(远近光灯泡)、h7(近光灯泡) 2、氙灯系统改装的方式:一般两种， a)一种是比较奢侈的总称改装――即大灯总称和灯泡全换。这种方式效果没得讲，但是有两个局限性第一:价格太高;宝来的海拉总成10000多而还海拉的灯泡，4000――5000。第二个总成受原厂商的配件的限制，如果该车型根本就没有氙灯总成，那就没办法了。比如小切，就是肯定没有原厂的氙灯总成了。 b)第二个就是仅换灯泡而已了。 3、改装的过程:仅换灯泡的氙灯，产品包含四部分:升压器、安定器以上两个东西是香烟盒大小的铁盒子，固定到车里就行了、灯泡、导线。不用改装线路，只要把原来接到灯泡上的线，联到升压起上就可以了。非常简单。 4、决定改装前必须要考虑清楚的风险: a)关于高频干扰的问题:氙气灯启动瞬间需要3。5万伏的高压。有一定的可能性会干扰车内电器，比如音响，宝来好像还有干扰雨刷器的现象。发生的比例很小，但是有可能性，需要做好心理准备。 b)关于穿透性的问题:氙气灯的k数比较高，根据光学原理，k数越高越容易被低k数的灯光所覆盖，一般的路灯只有2000k以下。效果不明显。需要适应。但是你看看反光板，就知道灯的亮度足够了。周围环境越黑，氙灯的效果越好。尤其走黑夜的山路时，你就会发现他的可爱。但是有一个比较值得注意的问题:氙灯在雨雪雾天气下的穿透力比较差，下降的比较厉害。需要喜欢极限越野的弟兄考虑一下。冲实际应用来看，北京的几次雨雪，感觉氙灯的穿透力虽然下降，但是也没觉得比卤素灯差多少，因为本身他的亮度下降一半还比卤素灯亮呢。 c)关于光喇叭的问题:因为氙灯本身的特点，从点亮到最大亮度需要几秒的时间。可能没有那么随心所欲闪大灯的感觉。从实际反馈来看，并没有那么严重:首先:第一次闪大灯的时候，光线比较弱，但是还是那句话――但是也足够用了他一半的亮度就比卤素灯亮得多。而且――随后再闪大灯就基本不会有亮度的滞后了。应该是电容的作用。氙灯对光喇叭不会有很大的影响。 d)关于装完以后氙灯效果的问题:装完以后的效果影响最重要的是两个:第一、灯光的调教，一定要调灯光。因为氙灯本来就很亮了，稍微没调整好，就会对其他车辆产生很大的影响。所以一定要调光，为了别人。第二也就是非常重要:就是灯具的总称的本身的素质――这也是我们无法改变的东西:一般来说:远近光分开的圆形灯碗效果非常好，效果最差的就是远近光一体的方形灯头的灯，其中又以宝来为最差。很不幸，小切就是这种。我没仔细看过小切的灯。感兴趣的可以仔细看看小切的灯光是否很发散，如果不是很发散。应该就问题不大，如果太发散，还是算了。 e)安全性的问题:氙灯应该是成熟的改装，不改动原车线路应该问题不大，关键是固定好各个部件，另外虽然他只有35w但是发热还是比较厉害的。不要用劣质的灯头。