ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
11
фракрасной области λ
max
= 1,1 мкм, т.е. лампы накаливания больше греют, чем
светят. В связи с этим они имеют сравнительно низкую светоотдачу ∼10 лм/Вт
и КПД 1,6%. Более высокую эффективность имеют газонаполненные лампы на-
каливания, в которых стеклянные колбы наполнены инертным газом (N
2
, Ar
2
).
В них замедляется распыление нити, поэтому температура накала может быть
повышена до 2700-2900 К, что обеспечивает уменьшение длины волны макси-
мальной светимости и повышение светоотдачи до 20 лм/Вт и КПД до 3,5%.
К достоинствам ламп накаливания можно отнести низкую стоимость, высо-
кую температурную и радиационную стойкость, высокую интегральную яр-
кость ~ (1-10)*10
6
кд/м
2
(для сравнения – яркость поверхности Солнца равна
1,5*10
10
кд/м
2
). Недостатками ламп накаливания являются наличие вакуумной
системы, широкий спектр излучения, значительная инерционность (10
-2
- 10
-1
с),
низкий КПД.
Более распространенным в оптоэлектронных источниках излучения является
использование нетепловых источников излучения, использующих различные
виды люминесценции.
Люминесценция — излучение, избыточное над тепловым и имеющее дли-
тельность значительно больше периода колебаний световой волны. Первая
часть определения отделяет люминесценцию от теплового излучения, т.е. лю-
минесценция является «холодным свечением» — энергия для излучения может
подводиться любым нетепловым способом. В то же время необходимо учиты-
вать, что любой вид люминесценции сопровождается и тепловым излучением
тела, температура которого всегда отлична от нуля. Вторая часть определения
позволяет отделить люминесценцию от процессов отражения света от поверх-
ности и рассеяния излучения.
Люминесценция сопровождается передачей энергии телу нетепловыми спо-
собами, когда энергия частиц, в частности, электронов увеличивается, и этот
избыток энергии расходуется на излучение фотонов. В веществе за счет энер-
гии внешнего воздействия часть электронов с нижних равновесных уровней пе-
реходит на более высокие, затем возвращаются с испусканием фотонов, длина
волны излучения определяется разностью энергий электронов – λ(мкм) =
1,23/(Е
2
-Е
1
) (эВ). Люминесценция подразделяется по способу подвода энергии
на фотолюминесценцию, катодолюминесценцию, электролюминесценцию, ра-
диолюминесценцию, хемилюминесценцию и др. В оптоэлектронике в источни-
ках излучения используются в настоящее время в основном процессы электро-,
катодо- и фотолюминесценции.
Явление электролюминесценции используется в твердотельных источниках
излучения, где в качестве материалов применяются полупроводниковые веще-
ства. В полупроводниках ширина запрещенной зоны, определяющей энергию
перехода электронов, соответствует энергии квантов оптического диапазона.
Соответственно, энергия возбужденных электронов должна совпадать по по-
рядку величины с энергией возбуждения и энергией излучаемых фотонов. Час-
то возбуждение электронов происходит в одном месте кристалла или во всем
его объеме, а их квантовые переходы с излучением – в другом, поэтому в об-
щем случае процессов люминесценции рассматриваются 3 основных процесса.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- …
- следующая ›
- последняя »
