光源原理與設計

第一章 光源的特性參量

1.1 光源的輻射特性

1.2 人眼的視覺

1.3 照明光源的光學特性

1.3.1 光通量、光強度、光照度、光亮度和光量

1.3.2 光效

1.3.3 光源的色溫和顯色性

1.4 光源的電氣特性和壽命

1.4.1 光源的電氣特性

1.4.2 燈的壽命

第二章 普通白熾燈

2.1 熱輻射

2.1.1 基爾霍夫定律

2.1.2 黑體輻射的基本規(guī)律

2.1.3 實際輻射體

2.2 普通白熾燈的材料和結(jié)構(gòu)

2.3 白熾燈的充氣問題

2.3.1 氣體穩(wěn)定層及其計算

2.3.2 充氣對抑制鎢蒸發(fā)的作用

2.3.3 氣體的熱損失

2.4 白熾燈燈絲的設計

2.4.1 白熾燈燈絲設計的統(tǒng)一公式

2.4.2 燈絲設計的經(jīng)驗公式

2.4.3 燈絲設計的外推法

2.5 白熾燈的運用特性

2.6 白熾燈的發(fā)展動向

2.6.1 白熾燈的小型化

2.6.2 反射型白熾燈

2.6.3 帶紅外反射層的白熾燈

第三章 鹵鎢燈

3.1 鹵鎢循環(huán)的原理

3.2 鹵鎢循環(huán)劑

3.3 鹵鎢燈的結(jié)構(gòu)和制造

3.3.1 泡殼和封接

3.3.2 燈絲和支架

3.3.3 鹵鎢燈的充氣考慮

3.3.4 鹵鎢燈的紅外反射膜

3.4 鹵鎢燈的應用

第四章 氣體放電燈的基本原理

4.1 氣體放電的基礎知識

4.1.1 電子發(fā)射和電極

4.1.2 碰撞、激發(fā)和電離

4.1.3 帶電粒子在氣體中的運動

4.1.4 氣體放電的形成和分類

4.2 氣體放電的輻射

4.2.1 原子和分子的量子態(tài)

4.2.2 原子發(fā)光和分子發(fā)光

4.3 光譜線的放寬

4.3.1 光譜線的輪廓

4.3.2 譜線的自然寬度

4.3.3 譜線的多普勒放寬

4.3.4 譜線的壓力放寬

4.4 輻射轉(zhuǎn)移

4.4.1 光譜發(fā)射系數(shù)和吸收系數(shù)

4.4.2 輻射轉(zhuǎn)移方程

4.4.3 光性薄圓柱光源的發(fā)射

4.4.4 光性厚圓柱光源的發(fā)射

4.5 氣體放電燈的穩(wěn)定工作

4.5.1 氣體放電燈的負阻特性

4.5.2 電阻鎮(zhèn)流

4.5.3 電感鎮(zhèn)流

4.5.4 電容鎮(zhèn)流

4.5.5 電感-電容鎮(zhèn)流

第五章 低壓水銀熒光燈

5.1 低壓汞蒸氣放電的實驗研究

5.1.1 低壓汞蒸氣放電的最佳汞蒸氣壓

5.1.2 惰性氣體的作用

5.1.3 低壓汞燈的直徑和長度

5.1.4 電流密度的選定

5.2 熒光燈放電正柱的理論分析

5.2.1 激發(fā)態(tài)原子的連續(xù)性方程

5.2.2 帶電粒子的平衡方程

5.2.3 能量平衡方程

5.2.4 電流方程

5.2.5 計算步驟

5.3 熒光粉層的光學特性

5.3.1 燈用熒光粉

5.3.2 熒光粉的效率

5.3.3 熒光粉層光學特性的分析

5.3.4 熒光燈最佳光譜的模擬計算

5.4 熒光燈的設計要點

5.4.1 燈的尺寸和電參數(shù)

5.4.2 熒光粉層

5.4.3 電極的設計

5.4.4 惰性氣體的種類和壓強

5.4.5 燈中汞蒸氣壓的控制

5.5 熒光燈的工作電路

5.5.1 鎮(zhèn)流器的功能和指標

5.5.2 電磁式鎮(zhèn)流電路

5.5.3 熒光燈的高頻工作特性和電子鎮(zhèn)流器

5.6 熒光燈的工作特性

5.6.1 熒光燈的能量平衡

5.6.2 光輸出維持特性

5.6.3 工作條件對燈特性的影響

5.6.4 紫外輻射的防護

5.7 其他品種的熒光燈

5.7.1 T5熒光燈

5.7.2 無極熒光燈

5.7.3 冷陰極熒光燈

5.7.4 平板熒光燈

第六章 高壓汞燈和超高壓汞燈

6.1 高壓汞蒸氣放電

6.1.1 高壓汞蒸氣放電的電弧溫度

6.1.2 愛倫巴斯的通道模型

6.1.3 高壓汞電弧的汞蒸氣壓

6.1.4 高壓汞蒸氣放電的輻射光譜

6.2 高壓汞燈

6.2.1 高壓汞燈的設計要點

6.2.2 高壓汞燈的制造

6.2.3 高壓汞燈的工作特性

6.3 超高壓汞燈

6.3.1 超高壓汞蒸氣放電

6.3.2 球形超高壓汞燈

6.3.3 毛細管超高壓汞燈

6.4 UHP光源

6.4.1 投影系統(tǒng)的小型、輕量化要求高亮度的點光源

6.4.2 UHP光源是多媒體投影系統(tǒng)需要的理想點光源

6.4.3 UHP光源的設計考慮

6.4.4 UHP光源的工作特性

6.4.5 UHP光源的改進

第七章 鈉燈

7.1 低壓鈉燈

7.1.1 低壓鈉蒸氣放電

7.1.2 低壓鈉燈的結(jié)構(gòu)和設計

7.1.3 低壓鈉燈的工作特性

7.2 高壓鈉蒸氣放電

7.2.1 高壓鈉蒸氣放電的輻射

7.2.2 高壓鈉電弧的熱導損失和電場強度

7.2.3 高壓鈉電弧的溫度分布

7.3 高壓鈉燈

7.3.1 高壓鈉燈的結(jié)構(gòu)

7.3.2 影響高壓鈉燈光效因素的分析

7.3.3 高壓鈉燈的設計

7.3.4 高壓鈉燈的類型

7.3.5 高壓鈉燈的工作特性

第八章 金屬鹵化物燈

8.1 金屬鹵化物燈的基本原理

8.1.1 金屬鹵化物循環(huán)

8.1.2 汞在金屬鹵化物燈中的作用

8.1.3 金屬鹵化物燈的分類

8.2 鈉-鉈-銦金屬鹵化物燈

8.2.1 鉈原子綠線輻射強度的計算

8.2.2 鈉-鉈-銦燈的實驗設計

8.2.3 金屬鹵化物燈對工作電路的要求

8.2.4 鈉-鉈-銦燈的工作特性

8.3 稀土金屬鹵化物燈和分子發(fā)光燈

8.3.1 燈的結(jié)構(gòu)和特性

8.3.2 電弧收縮問題

8.3.3 金屬鹵化物燈模型

8.4 小功率金屬鹵化物燈

8.4.1 電弧管形狀和尺寸的設計

8.4.2 小功率金屬鹵化物燈的開發(fā)技術(shù)

8.4.3 金屬鹵化物燈的高頻工作

8.5 金屬鹵化物燈的新發(fā)展

8.5.1 UPS型金屬鹵化物燈

8.5.2 陶瓷金屬鹵化物燈

8.5.3 汽車前照燈用金屬鹵化物燈

8.5.4 微波(硫)燈

第九章 氙燈

9.1 長弧氙燈

9.1.1 長弧氙燈的結(jié)構(gòu)與設計

9.1.2 長弧氙燈的性能和應用

9.2 短弧氙燈

9.2.1 短弧氙燈的結(jié)構(gòu)和電弧穩(wěn)定問題

9.2.2 短弧氙燈的亮度

9.2.3 短弧氙燈的設計

9.2.4 采用水冷電極的大功率短弧氙燈

9.2.5 短弧氙燈的應用

9.3 脈沖(氙)燈

9.3.1 脈沖燈放電的基本過程

9.3.2 脈沖燈的電特性

9.3.3 脈沖燈的光輸出特性

9.3.4 脈沖燈的壽命和極限負載

9.3.5 脈沖燈的頻閃工作

9.3.6 脈沖燈的放電模型和燈的設計

第十章 電致發(fā)光光源

10.1 高場型EL電致發(fā)光光源

10.1.1 粉末電致發(fā)光光源(PEL)

10.1.2 薄膜電致發(fā)光光源(TFEL)

10.2 發(fā)光二極管(LED)

10.2.1 LED器件綜述

10.2.2 LED襯底材料

10.2.3 LED發(fā)光材料的選擇及高亮度發(fā)光材料體系

10.2.4 高亮度LED芯片技術(shù)

10.2.5 LED封裝技術(shù)

10.2.6 LED電學、光學及熱特性

10.2.7 LED的效率

10.2.8 白光發(fā)光二極管

10.2.9 發(fā)光二極管的應用和展望

10.3 有機薄膜電致發(fā)光器件(OLED)

10.3.1 OLED的發(fā)展簡況及優(yōu)勢

10.3.2 OLED的結(jié)構(gòu)及工作原理

10.3.3 OLED應用展望

第十一章 輻射量和光度量的測量

11.1 標準光源和光探測器

11.1.1 標準光源

11.1.2 光探測器

11.2 單色儀

11.2.1 棱鏡和光柵的色散

11.2.2 單色儀的結(jié)構(gòu)

11.2.3 單色儀的波長定標

11.2.4 單色儀的分辨率

11.2.5 線色散和線色散的倒數(shù)

11.2.6 單色儀出射光的波長范圍

11.3 光強度的測量

11.3.1 目視法

11.3.2 物理法

11.3.3 光強分布和分布光度計

11.4 光照度的測定

11.5 光亮度的測定

11.6 光通量的測量

11.6.1 由配光曲面求光通量

11.6.2 積分球法

11.7 光源光譜功率分布的測定

11.8 光譜輻射光度計

11.9 LED光度特性的測量

第十二章 光色的測量

12.1 CIE色度學系統(tǒng)

12.1.1 RGB系統(tǒng)

12.1.2 XYZ系統(tǒng)

12.1.3 CIE均勻顏色空間

12.2 色度學的幾個相關(guān)標準

12.2.1 CIE標準照明體和標準光源

12.2.2 反射率因數(shù)的標準

12.2.3 CIE標準照明和觀測條件

12.3 色度坐標的計算和測量

12.3.1 色度坐標的計算

12.3.2 色度坐標的測量

12.4 色溫的計算和測量

12.4.1 從色坐標圖求色溫

12.4.2 計算色溫的羅伯遜法

12.4.3 雙色法測色溫

12.5 光源顯色性的測定

12.5.1 孟塞爾顏色樣品

12.5.2 參照(基準)光源(照明體)

12.5.3 顯色指數(shù)的計算

參考文獻

本書共12章，論述了各種熱輻射光源和氣體放電光源的原理、特性與設計方法;為便于讀者掌握以上內(nèi)容，還對光輻射、氣體放電，以及光度、色度測量等加以簡要介紹。本書既重視對理論的系統(tǒng)分析，又十分注意理論和實際的結(jié)合。