33.什么是电光源？常用照明电光源主要有哪些？
电光源是一种把电能转换成光能的装置，通常把电光源叫做电灯。
在第一篇我们了解了光是电磁波，电光源发出的光和大自然的光都是电磁波。发出380-780nm可见光波长的电光源叫做照明光源。紫外线和红外线是看不见的光，发出这两种光的电光源叫做辐射光源。
电光源是构成照明系统的主体，200年来有了很大的发展。目前电光源品种已超过3000种，规格达5万多种，为人类迈进现代文明的光文化时代创造了良好条件。
电光源品种很多，按工作原理分类，可以分为固体发光光源和气体放电发光光源两大类。具体种类如下所示：
电光源：
一 固体发光光源
1.热辐射光源 又分为：白炽灯（真空白炽灯、充气白炽灯）
卤钨灯（碘钨灯、溴钨灯）
2.电致发光光源 又分为：场致发光灯（EL发光板）
半导体发光灯（LED）
二 气体放电发光光源
1.辉光放电灯：氖灯、霓虹灯
2.弧光放电灯：低气压灯（荧光灯、低压汞灯）
高气压灯（碳弧灯、高压汞灯、金属卤化物灯、高压氙灯、高压钠灯）
34.你了解早期的弧光灯吗？
几十万年来，人类一直利用火光来照明，直到人类认识并掌握了电的规律，发明了电光源，人类用灯照明的历史才进入一个新阶段。
电能用于照明是从碳极弧光灯开始的。
1802年，俄国物理学教授彼德罗夫，受美国物理学家富兰克林用放风筝的方法引出火花一事启发：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？他发现了“电弧”，并思考“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，标志着人类在由电到光的转化过程中迈出了具有历史意义的一步。
1809年英国化学家戴维亲手做了个很大的蓄电器，动用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相似，这实际是一种新灯-----炭极弧光灯的雏形。
大约在30年后，有人用坚硬质密的焦炭来替代一般的木炭，弧光闪亮的时间延长了许多。
后来法国科技人员给弧光装置上一种钟表装置，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改革，让两根炭棒并排竖立，中间隔着一块绝缘片。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，这样两根炭棒的燃烧速度就基本相同，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，人们就给它取名叫“电烛”。每支电烛能持续发光2h左右。
19世纪70年代的后几年里，由于电烛发光效率比煤气灯高，达40-60lm/W,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，仅巴黎一个城市就使用成千支电烛，代替了街道上原有的几万盏煤油灯。
弧光灯的问世开辟了电气照明的新时代，但是电烛的耗电量大，寿命短，辐射出大量紫外线，释放出有害气体，维护麻烦。所以在白炽灯出现以后，它在照明领域被全部淘汰了。
35.第一只白炽灯是由谁发明的？
电流流经导体，使其炽热而发光的光源，称为白炽灯。1879年10月21日美国伟大的发明家爱迪生在实验室里制成了世界上第一只可供实用的白炽灯。
爱迪生总结前人的经验，改进炭化的方法，把一截棉线撒满碳粉，弯成马蹄形状，装到陶土坩埚里高温加热做成灯线导体，然后把碳丝封入到玻壳内，抽去里面的空气，形成第一只真空碳丝白炽灯。
这只灯连续点燃约45h，光效为1.4lm/W。这是因为碳的熔点虽然比较高（至少4100K），但其发射效率小于1，而且蒸发速度很高，无法制成长寿高光效的灯。1881年设计出的碳丝白炽灯寿命为600h，光效低于20lm/W。
36.你了解电光源的发展史吗？
让我们从以下几方面来回顾电光源的发展史：
（1）热辐射光源
1906年第一次制造出钨丝真空白炽灯，1913年充有氩氮混合气体的白炽灯上市，1959年制造出充碘的卤钨灯。卤钨灯提高了白炽灯的寿命和光源，寿命长达2000-3000h；光效达20-25lm/W。1963年碳化钽灯丝成功应用于白炽灯，灯的色温达3500-3600K，发光效率超过卤钨灯。
（2）气体放电发光光源
20世纪初，出现了充惰性气体的气体放电灯。最早灯内充的是氖气，叫氖灯，发出桔红色光；充氩气，发出蓝紫色光；充二氧化碳，发白色光，这种气体放电灯的光效为10-20lm/W。
1923年，康普顿和范沃希斯点燃了第一只低压钠灯，光效达200多lm/W，但直到1932年以后，低压钠灯才真正进入市场。
1936年制造出荧光灯，由于管内汞蒸气压较低，又称低气压放电灯。荧光灯第一次大规模使用是在1939年的纽约世界博览会上，当时灯的光效约40lm/W。
1973年制造出采用红、绿、蓝三色窄光谱稀土荧光粉的荧光灯，称为“三基色”荧光灯，光效可以提高到80lm/W以上。1980年制造出紧凑型荧光灯（单端荧光灯），1991年制造出高频无极荧光灯。
1906年底库赫和雷欣斯凯首次发现了高压汞蒸气放电，但直到20世纪30年代才制造出高压气体放电灯----高压汞灯。1964年制造出金属卤化物灯。1966年，高压钠灯出现在市场上。
1802年理特发现了紫外线，但直到20世纪30年代人类才制造出第一只紫外线灯管。真正能付诸实用的紫外线光源在20世纪60年代后才出现。紫外线灯在医学、工业、渔业、农业、纺织和印刷等行业有着广泛的应用。
20世纪30年代制造出化学闪光灯，这种灯主要用于照相，后逐渐被电子闪光灯所取代。
1960年梅曼首先设计出红宝石固体激光器，1961年贾范首先描述了氦氖气体激光器。激光器（莱塞Lasser）的命名是借助于“Light Amplification by Stmukated Emission of Raotiation”（受激的辐射发射进行光放大）的第一个字母拼成的。激光器广泛应用于科学、通信、工业、医学和军事等领域。
1910年，法国科学家克洛德制造的世界上第一只商业性霓红灯安装在巴黎的皇宫大厦作照明装饰获得成功。
20世纪30年代，制造出荧光粉发生型霓虹灯，使霓虹灯的色彩大为丰富。70年代后，稀土三基色荧光粉的应用，为霓虹灯的历史开辟了一个新阶段。
霓虹灯于1926年传入我国。1927年我国第一个国产霓虹灯招牌安装在上海中央大旅社。
（3）电致发光光源
1936年戴斯特奥发现一些磷光体放在足够强的交变电场中时能够发光。1958年制出实用的场致发光光源（EL发光板）。
1962年制造出可实用的发光二极管（LED），发出的是红光，光效只有0.1lm/W，1968年制造出绿色光LED，1994年制造出蓝色光LED，解决了三基色缺色的问题。1996年制造出白色LED，1998年推向市场。固体发光光源发展迅速，从最初的单色光，光效0.1lm/W发展到全色光，光效达40lm-80lm/W,从最初应用于指示器和显示器发展到应用于普通照明领域，展现出良好的应用前景。
37.什么是白炽灯？
热辐射是由于物体内部热运动引起的一种现象。
任何物体都有热辐射现象。温度越高，热辐射强度越大。在温度低的时候辐射出红外线；当温度达到500摄氏度时产生暗红色的可见光；1500摄氏度时发出白炽光。热辐射的光谱是连续光谱。根据热辐射原理制成的光源称为热辐射光源。
白炽灯就是根据热辐射原理制成的电光源。它靠电流加热灯丝而发光。由于灯丝工作在炽热状态而称为白炽灯，普通白炽灯结构如图所示：
灯丝一般是螺旋钨丝，安装在透明玻壳内，可以是真空或充惰性气体。白炽灯一般40W以下为真它灯泡，40W以上为充气灯泡。
白炽灯的特点是：价格低，线路简单，不需要辅助器件可以直接点燃，可以在很宽的环境温度下工作，近似点光源，便于进行良好的光学控制。其不足之处是，发光效率相对较低（10-25lm/W）；点燃时玻壳温度较高；寿命较短（1000h）；使用寿命受电源电压变化影响较大，电压升高5%，寿命缩短近20%；红外线辐射量大，影响使用范围；会因受热振动或受机械振动的影响而缩短寿命。
白炽灯泡不都是真空的。通常40W以下的白炽灯是真空的，40W以上的灯是充气的。一般是充氮氩混合气，其中氮8%-14%，氩86%-92%.充入氪和氙气虽然热传导损失要小，但因价格昂贵只有在特种灯泡中才用。
38.什么是卤钨灯？
卤钨灯是利用卤素循环原理制成的白炽灯，它的特点是提高灯的光效和寿命。
我们知道，要使白炽灯的发光效率高，就要提高灯丝的温度，而灯丝的温度越高，钨的蒸发就越快，灯丝很快变细以至烧断。同时钨蒸发沉积在泡壳上使泡壳发黑，又降低了灯的发光效率。要制造发光效率高的钨丝灯，就要解决提高钨丝温度的减少钨蒸发两者的矛盾。
钨的卤化物容易挥发，如果使沉积在泡壳上的钨形成卤化物，使其在灯丝上或灯丝附近分解，让蒸发的钨重返灯丝，这样既防止灯泡发黑，又延长了灯帮命。
卤钨循环的过程是：灯点燃后，从灯丝蒸发出来的钨向管壁扩散，在适宜的温度下，钨原子与那里的卤素原子化合，生成卤化物，生成的卤化物分子又向灯丝扩散，因灯丝附近温度较高，卤化物又分解为钨和卤素。分解的钨可重新回到灯丝上，卤素则供下一循环反应之用。
理论上氟、氯、溴、碘等卤素都能在钨丝灯中进行再生循环，它们之间的主要区别是发生循环反应所需要的温度不同，与灯泡内其它物质发生作用的程度不同，在理论上和实践上比较成功的是碘钨灯和溴钨灯。
碘钨灯有直立式圆形和管形两种。管形碘钨灯燃点时要求水平放置，倾斜度不大于4度，否则会由于对流造成碘钨循环的不均匀而烧断灯丝。其优点是比白炽灯光效高，光色好，寿命长，体积小等。不足之处是：燃点是，紫红色的碘蒸气要吸收一部分可见光，使灯光效和色温下降，为了防止管内气体对流引起玻壳局部发黑，对燃点位置有要求。
溴钨灯克服了上述碘钨灯存在的问题，溴化氢不吸收可见光，发光效率比碘钨灯提高4%-5%，色温也可提高，燃点位置不影响其化学循环，玻壳和灯丝可设计成任意形状。由于这些优点，在影视照明和其他等方面取代了碘钨灯。
39.你知道什么是气体放电发光光源吗？
氯体放电光源是利用气体放电发光原理制成的。
正常状态下气体不是导体。当气体原子受到具有一定能量的电子碰撞时会被激发和电离而发光。当放电电流很小时，放电处于辉光放电阶段，放电电流增大到一定程度时，气体放电呈低电压大电流放电，这就是弧光放电。
我们可以把气体放电光源分为三类：
（1）低压放电光源
灯内气体的总压强约1.01×10５Pa(帕斯卡)即1.01个标准大气压。
低气压放电光源有两种：辉光放电光源（霓虹灯、氖灯等）和弧光放电光源（低压钠灯、荧光灯、紫外线灯合部分感应无极灯等）。
低压气体放电灯发光体较大，发光均匀。其工作电流较小，辉光放电灯在几百毫安以内，弧光放电灯在1A（安培）以内。灯功率因而也较小，一般在200W以内。低压气体放电灯从启动方式看有冷阴极和热阴极两种。冷阴极灯不需预热可直接高电压启动，如霓虹灯。热阴极灯需进行预热，当灯丝达到电子发射温度时再启动，如预热式荧光灯，需配用适宜的启动器进行预热启动。低压气体放电灯在灯点燃熄灭后一般可以立即再启动点燃。
（2）高压放电光源
灯内气体的总压强在（1-10）×10５Pa.
高压气体放电灯工作电流可以较大，是大昌流工作，因而灯功率可以做得较大。它不需预热启动，可配用适宜的触发器直接启动。但高压气体放电灯在灯点燃熄灭后一般不可以立即再启动点燃，需间隔一段时间待灯冷却后再启动。
（3）超高压放电光源
灯内的气体总压强大于1.01×10４Pa，即大于10个标准大气压。
光源有超高压氙灯、超高压汞灯等。发光体较小，近似高亮度点光源，便于控光。
40.什么是荧光灯？
荧光灯通常是一根密封的玻璃管，两站各封有一个电极，管内充有汞和少量惰性气体，灯管内表面涂有荧光粉层。在灯引燃后，灯内低气压汞蒸气电弧产生波长为253.7nm的紫外线，激发荧光粉产生可见光。
一般照明用的荧光灯，有以下几种类型：
1）按结构分类，有双端荧光灯（直形管）、单端荧光灯、自镇流荧光灯和无极荧光灯。
2）按灯电极结构分类，有热阴极灯（包含预热式荧光灯、快速启动式荧光灯和瞬间启动式荧光灯）、冷阴极灯和无极灯。其中：
预热式灯：灯电极需预热后再启动。一般采用启辉器对灯丝预热，也可以手动。
瞬时启动式灯：灯电极不需要预热，在冷态下可加高电压启动。灯每端只需一个插脚。
快速启动式灯：灯电极靠镇流器内的电极加热线圈来完成预热，不需启辉器。
我国目前一般使用的荧光灯主要是热式。
3）按涂层材料分类，涂层为卤磷酸盐荧光粉的灯为普通荧光灯，可制造2500-7500K各种色温的荧光灯。缺点是光效相对较低，显色性较差。涂层为稀土荧光粉（可产生红、绿、蓝三种窄带光谱）的灯称“三基色”荧光灯。特点是光效高，显色性好。
4）按光色分类，有暖白色、标准白色、日光色等，可以适应不同环境的需求。
使用卤磷酸钙荧光粉的灯，改变其所用荧光粉中的激活剂锰的锑的含量，可使荧光粉发光颜色从蓝色改变到橙黄色，其中包括不同的白色光。
目前，“白色”的荧光灯色调有六种：日光色（6500K）、中性白色（5000K）、冷白色（4000K）、白色（3500K）、暖白色（3000K）和白炽灯色（2700K）。
使用“三基色”荧光粉的灯，只要改变红绿蓝粉的不同配比，就可以得到各种颜色的灯。
41.常用荧光灯灯管上的标志有什么含义？
我国荧光灯管上打印的标志，除各生产企业或经销商的品牌标志及序号外，常出现的符号有表示荧光灯的种类、玻管直径及色温等，其含义如下：
（1）表示荧光灯种类的符号
YZ：表示普通直管型荧光灯（Y为“荧光灯”，汉语拼音的第一个字母，Z--为“直”汉语拼音的第一个字母）
YK：表示快速启动型荧光灯（K为“快速启动”）
YS：表示瞬时启动型荧光灯（S为“瞬时启动”）
YG：表示高频荧光灯
YDN：表示单端内启动荧光灯
YDW：表示单端外启动荧光灯
YH：表示环形荧光灯
YPZ：表示普通照明用自镇流荧光灯
D：电子式（电感式自镇流灯符号省略）
注：国际电工委员会（英文缩写为IEC）表示方法为：PS：预热启动；RS：快速启动；S：热阴极单插脚式瞬时启动。国外产品常用此类符号。
（2）表示灯的玻管直径的符号
用TX表示灯的玻管直径。其中，T：指管型玻管；X：指玻管直径的，为X/8in（英文）。
例：T12表示管型玻管直径为12/8in。目前，国内型号命名中可直接用公制尺寸表示玻管直径。
（3）表示灯的色温的符号
RR：表示日光色（色温6500K）
RZ：表示中性白色（色温5000K）
RL：表示冷白色（色温4000K）
RB：表示白色（色温3500K）
RN：表示暖白色（色温3000K）
RD：表示白炽灯色（色温2700K）
（4）其他符号
CE：表示无线电干扰符合要求。
此外，灯管上还会有额定电压和功率等技术参数。
示例：
1）T8YZ36RR：表示的是管径为1in（英寸），功率为36W，日光色普通直管型荧光灯（如直接用公制尺寸表示玻管直径，上例也可标为YZ36RR26，表示管径为26MM）.
2）YK20RN32：表示的是管径为32mm，功率为20W，暖白色快速启动荧光灯。
3）YDN9-2U·RR：表示的是9W2U型日光色单端内启动荧光灯。
4）YDW16-2D·RN：表示的16W2D型暖白光单端外启动荧光灯。
5）YPZ220/13-3U·RL·D：表示的220V13W3U型冷白色普通照明用电子式自镇流荧光灯。（螺旋型自镇流灯的结构用S表示，即用S取代3U即可）
42.影响预热式荧光灯寿命的因素有哪些？
预热式荧光灯在启动阶段电极所受到的轰击比发光阶段严重得多，频繁地开关灯，会缩短荧光灯的寿命。灯寿命通常是对每开关一次点燃3h而言的。每点燃1h开关一次，灯寿命就要缩短。每开关一次延长燃点时间，寿命就延长。典型的倍率关系是每次开灯燃点6h可延长寿命25%；燃点12h可延长寿命60%；若灯连续燃点，其寿命比标准条件时要长1倍以上。
另外，电压过低或过高，启辉器不合适，温度过低，镇流器不合格或不匹配等因素都会影响灯的寿命。
供电电压低或镇流器不合格引起电压变化，都会造成灯管电流变化。1%的电压变化，可以使灯管电流变化1%-2%。灯电流增加1%，寿命缩短1.7%；灯电流过小，阴极温度过低，电极上的电子粉溅射增大，寿命也要缩短。
43.为什么荧光灯管会发黑？
荧光灯管内充有汞，随着灯管工作时间的延长，由于汞蒸发后形成的斑纹的作用，会沿灯管整个长度产生轻微的黑化，这是一种正常现象。
灯管两端由于电极上的电子粉在灯启动和燃点过程中溅射和蒸发的结果，逐渐出现明显的大片扩散黑斑，即我们常见的灯管两端附近的黑圈。此外，启辉器质量差，不能起辉或导致灯管频繁闪烁，也会加速灯管变黑。当黑斑严重时，表明灯管寿命快要结束了。
44.自镇流荧光灯可以用在有调光装置的台灯上吗？
自镇流荧光灯是把紧凑型荧光灯管和镇流器（一般用电子镇流器）结合成一个整体，配上螺口或卡口灯头的一体式紧凑型荧光灯。由于它可以直接替换白炽灯使用，而光效比白炽灯高许多倍，寿命也比白炽灯长得多（6年以上），因此被俗称为“节能灯”。
普通自镇流荧光灯不可以直接用在原光源为白炽灯的带调光装置的台灯上。这是因为台灯上的调光装置是根据白炽灯泡的纯阻性负载特点设计的，采用了晶闸管移相技术。而自镇流荧光灯采用交流电子镇流器，奖交流市电先经过整流变为直流，再经过电子逆变后将直流变为高频交流向灯供电。若将自镇流荧光灯用于可调光台灯上，自镇流荧光灯的输入电压将不是连续的正弦交流电压，整流后将得到一个脉动幅度很大的直流，不能保证电子镇流器电子逆变电路的正常工作，造成调光时灯燃点不正常，产生闪烁、熄灭、灯管发黑、寿命缩短等损坏现象。
因此，自镇流荧光灯要进行调光，需配专用的调光镇流器或调光器。
45.荧光灯管为什么越来越细？
我们知道，荧光灯是靠灯管内低气压汞蒸气电弧产生的253.7nm紫外线激发荧光粉而发光的。首先，用于荧光灯的荧光粉是卤磷钙荧光粉，卤磷钙荧光在受到波长为185nm紫外线轰击时，会溅射和蒸发，发光效率下降，同时不耐高温，在较高温度下工作会很快失效。而低气压汞蒸气电弧在发出253.7nm紫外线的同时，也产生少量的185nm紫外线。为减缓上述因素造成的荧光粉老化过程，因而采用较粗（直径38mm）玻管制灯，以保证灯的光效和光衰不致过快。
随着稀土三基色荧光粉的出现，使荧光灯的光效和显色性有了很大提高。由于三基色荧光粉耐185nm紫外线轰击，同时又耐高温，故可能使灯管管径缩小并保证了灯的高光效，于是生产出细管径荧光灯。细管径稀土三基色荧光灯降低了原材料损耗，提高了光效和照明质量，是环保节能的绿色照明产品。
原先，标称功率为40W的直管形荧光灯，其玻管的标称直径有38mm，标注为T12。现T8灯管，其标称功率为36W，管长约为1200mm，玻管的标称直径为26mm；而标称功率为28W的直管形荧光灯（管长约为1154mm），其玻管的标称直径为16mm，则为T5灯管。
46.什么是霓虹灯？为什么会有各种颜色？
霓虹灯是一种低气压冷阴极气体辉光放电光源。工作气体一般均采用惰性气体，工作在气体放电的正常辉光放电区。
霓虹灯早期是充氖气的，英文名称叫：“NEON LAMP”,直译为“氖光灯”。由于“NEON”一词的发音恰似汉语中的“霓虹”，而该灯又五光十色，灯光变幻莫测，意思形象十分贴切，于是“霓虹灯”成为绝妙的译名，一直沿用下来。
霓虹灯色彩艳丽，主要用于商业广告、装饰等方面，其颜色的获得有以下几种方式：
1）早期的霓虹灯是原子辐射光谱型灯-----发射的是放电气体自身特征的辐射光谱，灯色彩由充入灯内的惰性气体决定：
氦He:黄色；氖Ne：红色；氩Ar：蓝色；氪Kr：紫色；氙Xe:鲜蓝色。
2）为丰富霓虹灯的色彩，又制造出充汞荧光粉发光型霓虹灯----汞蒸气在气体放电中辐射出紫外线，紫外线激发荧光粉发光，发出的是荧光光谱，发光称为光致发光。采用不同的荧光粉可以得到不同的颜色。
3）后来为得到更丰富的色光，人们又采用彩色玻离制作霓虹灯，得到了更加丰富多彩的颜色。
47.霓虹灯灯管两端电压有多高？对人身安全有危险吗？
霓虹灯是一种辉光放电灯。其特点是工作时工作电压高，工作电流小。
灯工作电流一般几十毫安。工作电压和灯管的种类与长度有关。
充氖气的灯管其两端电压为（350+470L～500+650L）V。L为灯管长度。也就是说1m长的灯在工作时其两端电压在820～1150V之间。充汞氩气的灯管其两端电压为：（300+220L～400+400L）V。1m长的灯在工作时其两端电压在520～800V之间。
霓虹灯在开始点燃时，需要施加高电压击穿灯管启动工作，如1m长的灯在工作时其两端电压在520～800V之间。
霓虹灯在开始点燃时，需要施加高电压击穿灯管启动，如1m氖管启动电压可高达2000多伏。霓虹灯变压器的输出电压一般都高达几千伏到1万多伏。因此，霓虹灯灯管及其点灯电路的电压很高，如果人体直接接触会危及人身安全，必须采取安全措施。
48.什么是低压钠灯？
低压钠灯是具有热电极的低气压弧光放电灯。
灯的管芯玻璃壳用抗钠玻璃制成，以防止高温工作时玻璃受钠的腐蚀。灯管中充有5～10mm汞柱的氖氩混合气（含氩气1%）和金属钠滴。灯通电后，氖气即放电，发出红光，然后由于放电发热使钠滴逐渐蒸发产生钠气，逐渐代替氖气放电，而辐射出强烈的黄光。为保持一定的钠蒸气压，放电管表面要维持一定的温度（250～300℃），所以在管芯外还有一外玻壳，外玻壳的内壁上涂有一层透明的红外线反射材料（多用三氧化二锢），以使得放电管辐射的红外线反射回放电管，减少热辐射损耗，两层中间抽真空。
低压钠灯主要辐射589.0nm和589.6nm两条谱线的单色光，所以灯颜色发黄且显色性差，但发光效率高。
49.什么是高压汞灯？
高压汞灯属于高强度气体放电灯，放电类型为弧光放电。
灯的放电管内抽真空后充以适理的汞和少量氩气，其两端各有一个主电极，其中一端还有一个引燃极。放电管和玻壳之间抽真空或充氮气作为保护气体。
灯点燃初期，引燃极和邻近主电极间的低气压汞蒸气和氩气放电发光，这时灯管电压很低，电流很大，放电所产生的热量使汞逐渐蒸发，约3min后，由于汞蒸气压增加，使灯管两端电压升高，电弧收缩，发光强度逐渐增强。约5min后，汞蒸气压达到（2～3）×10５Pa时，达到平衡状态。这时汞蒸气放电所产生的热量正好维持汞的高压蒸气状态，高压汞灯进入正常工作状态。
玻壳上涂有荧光粉的高压汞灯称为荧光高压汞灯，荧光粉的作用是将部分紫外线（365nm紫外线）转变为高压汞灯缺少的红光，以改善灯的光色。
50.什么是高压钠灯？
高压钠灯与高压汞灯类似，是高强度气体体放电灯。
当接通电源后，灯内一小段电热丝加热双金属片，使双金属片经一定时间后变形，弹开触点断开电路。这时在镇流器上产生一感应电动势，与电源电压叠加，产生1个1000多伏的脉冲电压使放电管击穿放电。
当灯内不装双金属片开关时，采用外触发器触发灯点燃。
启动后，首先是低气压的汞钠蒸气和氙（氩）气放电，随着温度的升高，放电管内气压逐渐增加，电弧趋于稳定。与高压汞灯一样，高压钠灯需要一段启动时间，约5--10min达到稳定工作状态。
51.什么是金属卤化物灯？
在电弧管内填充了金属卤化物的高强度气体放电灯称为金属卤化物灯。
金属卤化物灯是在高压汞灯和卤钨灯工作原理的基础上发展而成的高光效电光源。其发光电弧管中添加了金属卤化物和汞以及启动气体。灯点亮后电弧产生的热量使附着在管壁的金属卤化物蒸发，向电弧中心扩散，当金属卤化物分子扩散进入高温电弧中心后，卤化物分子在电弧的高温下分解成金属原子和卤素原子。金属原子在电弧中受到激发而发出该金属的特征光谱。电弧中的金属原子和卤素原子也向管壁扩散，而管壁温度远低于电弧中心温度，金属原子和卤素原子在温度低的管壁区相遇，再次化合形成金属卤化物。金属卤化物在灯内不断地循环，维持电弧中金属蒸气的浓度，金属原子周而复始地参与放电，使灯的光色、显色性得到改善，发光效率有了大幅度提高。
金属卤化物灯按灯内玻壳的材料分类，有石英金属卤化物灯和陶瓷金属卤化物灯。
金属卤化物灯按外形分类，有单端和又端；有外玻壳和无外玻壳金属卤化物灯。
金属卤化物灯按颜色分类，有高色温、低色温和彩色金属卤化物灯。
52.为什么金属卤化物灯有不同的颜色？
金属卤化物灯因在电弧中的金属原子电离和激发时发光，其光线具有自己的特征谱线，不同的金属激发后的谱线是不同的，故在金属卤化物灯的电弧管中添加单一的，或多种不同的金属卤化物组合，其发光的颜色就不同，可制成各种单色灯，如：
添加碘化铊的金属卤化物灯（535nm谱线）发出绿色光；添加碘化铟的金属卤化物灯（451.1nm谱线）发出蓝色光；添加碘化锂的金属卤化物灯（690nm谱线）发出红色光等。
同一批金属卤化物灯的光色也会有差异。这是因为金属卤化物灯是按比例混合填充了多种金属卤化物，由多种金属元素的放电光谱混合而成白色光。制造放电管时的任何微小偏差（充入卤化物比例、数量、放电管的几何尺寸、几何形状等）都会造成放电光谱的偏差。灯的标准中允许同一批金属卤化物灯的电、光、色参数有一定的误差范围，因此，即使是同一批电光源，其光色也会有一定的差异。
在实际应用中，经常有多只金属卤化物灯同时使用而灯的光色有较大差异的情况，这是因为同一批金属卤化物灯灯管的安装位置（横向或竖向）及角度的偏差、金属卤化物灯配用镇流器电参数的偏差及电网电压的波动等多种原因而导致的现象。
同一只金属卤化物灯在寿命期内，其灯管电压将会发生变化，同一批金属卤化物灯，其灯管电压变化速率是不一样的，因而也会导致金属卤化物灯光色的差异。
53.为什么高强度气体放电灯启动一定时间后才正常发光？
高强度气体放电灯启动时有一个光电参数的过程，也就是弧光放电建立和放电管内热平衡过程：刚启动很短时间内形成弧光放电，此时灯电压只有十几伏；电弧使放电管内的汞首先蒸发并参与放电，管内温度逐步升高；当放电管内达到一定温度后，金属卤化物蒸发并逐步参与导电，管内温度继续升高，同时灯管电压也在升高；直到金属卤化物蒸气达到预定的压力后，灯管内达到热平衡，建立起稳定的弧光放电，灯管正常发光。这一过程时间约需5-10min.
54.什么是紫外线灯？
紫外线灯是不以产生可见光为目的，紫外线辐射特别强的灯。
使用量最多的是紫外线低压汞灯，主要用来杀菌和保健。紫外线的波长范围是10-380nm.杀菌的紫外波段为220-300nm.其工作原理与日光灯一样，只是玻壳不涂荧光粉，汞蒸气发出的253.7nm的紫外线直接辐射出来。
紫外线的种类很多，按其工作原理分类主要如下：紫外线低压汞灯、紫外线高压汞灯、紫外线金属卤化物灯、紫外线荧光灯及其他特殊用途的灯。
55.什么是发光二极管（LED）?
发光二极管（LED）是电致发光光源的一种。所谓电致发光光源是固体在电场作用下直接发光的光源。
发光二极管（简称LED）是一种基于普通半导体二极管的p-n结特性，将电能转换成光的器件，其基本工作原理是一个电光转换的过程。自然界的物体根据导电性能的强弱可分为导体、绝缘体和半导体，单晶硅（Si）和单晶锗（Ge）都是一种纯净的半导体。在一纯净的半导体上，通过掺入少量杂质，会使其导电能力发生显著变化，可一边形成P型导体，另一边形成N型导体，在这两种导电性能相反的半导体界面上，则形成的一个特殊的带电薄层即p-n结。当一个正向偏压施加在半导体p-n结两端，p-n结正向导通。在发生载流子注入（电子注入p区或空穴注入N区）时，部分载流子被对方复合，其多余的能量则以光的形式向外辐射，有的半导体材料对应的发光波长正好处于可见光区域，这种发光称为注入式场致发光，或p-n结发光。
由于半导体材料的发光机理决定了单一LED芯片不可能发出连续光谱的白光，要获得最有发展前景的白光，必须用其他方式合成白光。如在蓝色LED芯片里涂敷高效黄色荧光粉，蓝光及被蓝光激的荧光粉发射的黄光经调控后可得到各种色温的白光；或在紫色LED芯片里涂敷红、绿、蓝三基色荧光粉，荧光粉被紫外光激发产生白光等。
随着半导体材料及其工艺技术的不断突破，LED不仅应用在指示或显示领域，它有望成为继白炽灯、荧光灯和高强度气体放电灯之后的新一代光源。
56.什么是激光？
激光是由激光器产生的一种特殊形式的光，即单一波长而且是同相位的光。这种光称为“相干”光。其特点是波长带宽很窄，只有零点几个纳米。它不会像手电筒光束那样扩散开来，而是集束光直线传播。原因在于普通光是由许多不同波长的光组成的，它们互相“碰撞”或干扰，在传播过程中逐渐扩散开来。相干光仅由一种波长的光组成，所以没有那样的干扰，也没有扩散的倾向。
激光器有气体激光器和固体激光器，激光广泛应用于通信、医学、工业和军事等领域。在景观照明中，在一些特定的场合有时用激光照明，起到独特的效果。
57.为什么常说“灯下不观色”？能做到灯下可观色吗？
太阳光的光谱是连续的全光谱，它包含了赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫各种颜色的可见光。白天人们所观察到的物体颜色，是物体将太阳光中与本身颜色相同的可见光反射而形成的，人们看到的是物体真实的颜色。
电光源中，除白炽灯具有与太阳光光谱接近的、连续的可见光光谱外，许多近几年光源发出的可见光都不是连续的，或多或少的缺失某些谱线。因此，在电光源照射下的物体，与该电光源中缺失的谱线颜色相同的颜色将不被反射，所以人们看到的物体颜色就失真了，出现了“灯下不观色”的现象。
科技人员已经制造出多种高显色的全光谱电光源，其显色性可达到95%以上（一般荧光灯、金属卤化物灯的显色性为60%-80%），因此，在白炽灯及高显色电光源的照射下基本上可做到“灯下可观色”。
58.气体放电灯可以调光吗？
从气体放电灯工作原理可知，改变气体放电灯的工作电流，就可以调节气体放电灯的光输出。但是某些气体放电灯（如普通照明金属卤化物灯）在改变光输出的同时，其色温、显色性都发生变化，从而影响照明质量。因此，为保证照明质量，不是所有的气体放电灯都适宜调光。
气体放电灯调光有两种方法：即使使用电子镇流器连续调光和使用电感镇流器分挡调光。
荧光灯可使用可调光交流电子镇流器进行调光，调光范围从0-100%。其色温、显色性基本不变，能满足室内照明质量的要求。也可以使用电感镇流器当挡调光。
高压钠灯可使用可调光交流电子镇流器进行调光，调光范围从20%-100%。高压钠灯在道路照明中应用得很广泛，在实际应用中一般采用比较经济的电感镇流器当挡调光。其色温、显色性基本不变，能满足道路照明的要求。
陶瓷金属卤化物灯可使用可调光交流电子镇流器进行调光，调光范围从50%-100%。其色温、显色性基本不变，能满足室内、外照明质量的要求。
普通照明金属卤化物灯（石英玻璃电弧管型）也可以按高压钠灯的调光方法进行调光，但是在调光时其色温、显色性将发生明显的变化，影响照明质量，因此为保证照明质量，普通照明金属卤化物灯不宜进行调光。
59.多数高强度气体放电灯为什么要使用触发器？
高强度气体放电灯在冷态时电弧管内气压较低，但也需要1kV以上的脉冲峰值电压（脉冲峰值电压的宽度因灯而异，一般情况下，高压钠灯需要1（微秒）的宽度、金属卤化物灯需要几个微秒宽度）才能把高强度气体放电灯电弧管内气体击穿，将灯引燃。
升压变压器、漏磁变压器、触发器以及交流电子镇流器等都可以产生引燃高强度气体放电灯所需的脉冲峰值电压，但是前两种形式产将触发启动和限制稳定灯工作电流的两种功能集中在一起而制造的镇流器，因而其体积、重量较大而且效率很低。从综合经济效益和我国电网供电电压的情况出发，我国绝大多数高强度气体放电灯（高压汞灯除外），采用了电感镇流器加触发器的点灯线路。触发器只消耗很小的能量而产生较高的脉冲电压，该电压与镇流器输出电压相叠加将灯引燃，灯引燃后触发器停止工作。镇流器限制、稳定灯的工作电流，其效率较高。
近几年研制开发的高强度气体放电灯交流电子镇流器，可产生引燃高强度气体放电灯所需的峰值电压而又具有较高的效率，因而具有较好的应用前景。
60.镇流器起什么作用？它有功率损耗吗？
镇流器在气体放电灯点灯线路中的主要作用是：限制灯的启动电流，稳定灯的工作电流，保证灯的一定寿命。
从气体放电的工作原理可知，如果不限制气体放电的电流，其电流将会无限地增大，直到将灯损坏，因而在灯的工作电路中必须有一个能限制电流无限增大的器件，用以限制灯的启动电流，稳定灯的工作电流，这个器件称为镇流器。
镇流器的由铁心、线圈或电子元件器组成的，根据能量守恒定律，电器中任何器件都要消耗能量，因此，镇流器是有功率损耗的。不同功率、不同形式的镇流器，其自身损耗占灯功率的比率有所不同。
交流电子镇流器的自身功率损耗占配套灯功率的3%-10%。
电感镇流器的自身功率损耗平均占配套灯功率的10%左右，灯功率越小，电感镇流器的自功率损耗占配套灯功率的比例越大。20W以下气体放电灯镇流器的自身功率损耗占配套灯功率的20%-50%；20-40W气体放电灯镇流器的自身功率损耗约占配套灯功率的20%左右；40-150W气体放电灯镇流器的自身功率损耗约占配套灯功率的15%左右；250-400W气体放电灯镇流器的自身功率损耗约占配套灯功率的10%左右；1000W以上气体放电灯镇流器的自身功率损耗约占配套灯功率的5%-8%。
61.交流电子镇流器与电感镇流器有什么不同？
交流电子镇流器与电感镇流器有以下几个方面的不同：
1）工作原理、灯的工作频率、灯的频闪效应不同。交流电子镇流器采用电子逆变、控制技术限制、稳定灯的工作电流，它改变了灯的工作频率，使灯工作于几百Hz（赫兹）或20-100Hz范围内，因而人眼感觉不到光的频闪。电感镇流器利用感抗限制、稳定灯的工作电流，灯的工作频率与电源频率相同，人眼能感觉到光的频闪（100次/s）。
2）交流电子镇流器的输入电流谐波含量、输入功率因数都大于电感镇流器。电感镇流器功率因数低，可以用电容补偿。若交流电子镇流器的输入功率因数低时，不能单灯采用电容补偿。
3）结构形式、体积、重量不同。交流电子镇流器由电子线路和电子元器件组成，体积小、重量轻。电感镇流器主要由硅钢片叠成的铁心和铜线饶制的线圈组成，体积、重量均较大。
4）使用寿命不同。电感镇流器一般可使用10年以上，交流电子镇流器使用寿命比电感镇流器要短。
5）价格不同。交流电子镇流器的价格目前是电感镇流器价格3倍以上（将来会降低）。
6）自身功率损耗不同（见问题60）。
62.电光源的寿命是如何计算的？
电光源的寿命有全寿命和有效寿命之分。
全寿命：当同一批在额定条件下试验的电光源有50%不能点亮时的燃点时间。
有效寿命：当同一批在额定条件下试验的电光源中有50%的光输出下降到初始光输出的某一百分数时（50%中包括不能点亮的电光源）的燃点时间。
白炽灯按全寿命计算，气体放电灯按有效寿命计算。
不同的气体放电灯标准中，对有效寿命中“光输出下降到初始光输出的某一百分数”的要求不同：例如，对荧光灯规定的百分数是75%，高强度气体放电灯为70%-80%。
电光源的使用寿命除与灯的生产工艺有关外，在使用时电源电压过高、频繁开关以及镇流器质量等其他因素都将会影响灯的使用寿命。