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自19世纪爱迪生发明白炽灯以来,经人们对灯丝材料、灯丝结构、充填气体的不断改进,白炽灯以其接近太阳光的光色、良好的集光性能、高性价比的价格,迅速走进千家万户,成为是产量最大,应用最广泛的电光源。
20世纪40年代,荧光灯应时而生。相比之下,荧光灯的发光效率较白炽灯高很多,二氧化碳排放量相对较少,寿命也更长。在家居照明领域荧光灯逐渐替代了白炽灯,到今天已经占据了主要地位。
1.荧光灯的发光原理
荧光灯是利用气体放电原理产生光能的。电源开关刚闭合时,荧光灯管内的水银经灯管两端灯丝加热蒸发,形成稀薄的水银蒸汽,镇流器产生的高压加在灯管两端,使汞原子电离出电子,电子加速后与汞原子碰撞,使气体迅速击穿,产生弧光放电,激发紫外线,紫外线再激发涂在管壁上的荧光粉,发出柔和的光。
由于发出的光主要是紫外线,红外辐射少,因此发光效率比白炽灯高,可节能75%,寿命提高8~10倍,所以荧光灯逐渐替代了白炽灯,至今已经使用非常广泛,尤其是在商业和工业照明领域。
2.荧光灯种类目前常见的荧光灯,主要有直管形荧光灯、彩色直管型荧光灯、环形荧光灯、单端紧凑型节能荧光灯,常用于办公室、商场、住宅等。
3.荧光灯的缺陷当然了,荧光灯也不是完美的,虽然与上一代光源白炽灯相比,荧光灯节能效果极佳。但随着人们对光的认识逐步加深,我们发现荧光灯也有它不可弥补的缺陷。
频闪
频闪是由于荧光灯使用交流电,在电流换向时发生短暂的、不易察觉的闪烁。其发生频率为交流电频率的两倍,即100Hz。灯光的忽暗忽明使得睫状肌不断收缩与放松以适应环境。长时间不断的紧张运动使得睫状肌疲劳,眼睛出现酸涩、疼痛等症状。
次声波
荧光灯镇流器在工作时内部会震荡发出次声波。次声波是一种人类无法觉知的波段。长期暴露在次声波辐射下会干扰人的神经,产生头晕、恶心甚至沮丧等症状。
汞污染
汞作为荧光粉发光的必要中间媒介普遍存在于荧光灯中。长时间工作会使荧光灯温度升高,汞蒸气逸出。汞元素不仅对土壤及水体造成巨大不可逆的污染,同时也影响人体的健康。汞作为重金属的一种,会引起汞的慢性中毒。临床症状为头晕、健忘,严重者甚至出现轻微震颤。
蓝光
荧光灯的成色原理为电子激发三种颜色的荧光粉发光。蓝光为三色光之一。由于荧光灯的这种特性造成了光谱分布不均匀的结果。其中蓝光、红光和绿光强度各占三分之一,导致相比较一般光源的蓝光强度过高。
蓝光为可见光中能量最高的波,其能量可以穿透角膜和晶状体,直接对视网膜造成危害。蓝光长时间照射会引起眼睛干涩、流泪甚至黄斑区病变,进而导致视力下降。