Люминесцентные и газоразрядные источники излучения

Люминесценциейназывают излучение вещества сверх его теплового излучения при длительности, большей с, за счет подводимой к нему в той или иной форме энергии. При этом осуществляются непосредственно резонансные переходы возбуждённых атомов в невозбужденное состояние. В зависимости от способа возбуждения атомов различают следующие виды люминесценции:

– фотолюминесценцию, при которой атом возбуждается квантами поглощенного излучения оптической части спектра; этот вид широко применяют в источниках света, в которых ультрафиолетовые потоки излучения при помощи люминофора преобразуется в излучение видимой части спектра;

– рентгенолюминесценцию – возбуждение, производимое квантами поглощенных рентгеновских лучей;

– катодолюминесценцию – возбуждение, производимое за счет кинетической энергии электронов, бомбардирующих люминофор или молекулы газов (например, излучение в электронно-лучевых трубках);

– электролюминесценцию – возбуждение, производимое переменным электрическим полем;

– хемилюминесценцию – для возбуждения используется химическая энергия;

– биолюминесценцию – для возбуждения используется биологическая энергия.

Фотолюминесцентные источники наиболее подходят для применения в оптико-электроных приборах.

Газоразрядные источники излучения (газоразрядные лампы) – это приборы, в которых излучение оптического диапазона спектра возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов, паров металла или смесей.

Газоразрядные источники характеризуются линейчатым или полосовым спектром и называются газоразрядными лампами.

Преимущества перед лампами накаливания: более высокий световой коэффициент; больший срок службы; некоторые газоразрядные лампы имеют яркость, существенно большую, чем лампы накаливания; они могут выполняться импульсными.

Недостатки – линейчатый спектр газоразрядных ламп может исказить цветопередачу; более сложная схема питания; длительный период разогревания для некоторых ламп; эксплуатация более сложная.

Светодиоды

В светодиодах используется явление электролюминесценции, возникающее при пропускании тока в прямом направлении через p-n-переход. Свойством излучать в оптическом диапазоне спектра обладают некоторые сложные полупроводниковые соединения, основой которых являются галлий, мышьяк, карбид кремния и другие, служащие исходным материалом для светодиодов.

Существенным достоинством светодиода является их быстродействие, что позволяет реализовать импульсный режим работы и получить короткие световые импульсы длительностью не более 10нс с частотой повторения до 10⁸ Гц. Излучение светодиодов направленное, поэтому для его концентрации в определенном направлении используют внешние фокусирующие линзы или отражающие покрытия, которые наносят непосредственно на кристалл полупроводника.

Наиболее существенными недостатками светодиодов являются разброс характеристик от образца к образцу и их зависимость от температуры.

Светодиоды обладают малыми геометрическими размерами, повышенной экономичностью, большим сроком службы, устойчивостью к механическим воздействиям, высоким быстродействием, позволяющим осуществлять модуляцию излучения путем изменения тока питания.

Положительные свойства светодиодов способствуют успешному их применению в качестве элементной базы для создания осветительных, сигнальных и индикаторных устройств.

Поиск по сайту: