Параметры источников оптического излучения

Требования к источникам оптического излучения определяются, прежде всего, свойствами используемого приемника излучения, назначением установки и условиями эксплуатации. Основной областью применения источников света было и остается искусственное освещение во всем его многообразии. Наряду с этим по мере развития наших знаний о действиях оптического излучения и создания эффективных и надежных источников оптического излучения с соответствующими параметрами развивалось применение не только видимого излучения для освещения, но также видимого, ультрафиолетового (УФ) и инфракрасного (ИК) излучений для других целей. Среди них необходимо назвать различные облучательные светотехнические установки, использующие фотофизические, фотохимические и фотобиологические действия оптического излучения, а также устройства для передачи информации.

Для оценки качества источника и определения степени его соответствия требованиям того или иного применения используется набор параметров, т. е. показателей, которые всесторонне характеризуют свойства источника. Параметры условно можно разделить на две основные группы — на технические (физические) и эксплуатационные. Рассмотрим кратко основные параметры электрических источников света, предназначенных для освещения и облучения.

Технические параметры. К числу наиболее важных из них относятся показатели, характеризующие излучение, электрический режим и конструктивные параметры.

Излучение характеризуется потоком излучения (световым потоком), распределением излучения по спектру, силой излучения, энергетической (световой) яркостью и ее распределением, а также изменением этих величин по времени при работе на переменном токе. Цвет излучения осветительных ламп дополнительно характеризуется цветовыми параметрами: координатами цветности, цветовой температурой и индексами цветопередачи — общим и специальными, цвет излучения дуговых ртутных ламп оценивается так называемым красным отношением.

Электрический режим характеризуется мощностью лампы, рабочим напряжением на лампе, напряжением питания, силой тока и родом тока (постоянный, переменный с частотой и т. д.). Для разрядных ламп вводят дополнительно потери мощности в пускорегулирующем аппарате (ПРА), коэффициенты мощности лампы, коэффициент амплитуды тока, целый ряд напряжений, связанных с зажиганием и погасанием разряда, токи пускового режима и др.

Конструктивные параметры. К конструктивным параметрам ламп относят габаритные и присоединительные размеры, высоту светового центра, размеры излучающего тела, форму колбы, ее оптические свойства (прозрачная, матированная, зеркализованная и т. д.}, конструкцию ножки иди вводов, конструкцию и размеры электродов и др.

Эксплуатационные параметры. К числу наиболее важных из них относят эффективность, надежность, приспособленность источника к условиям установки и, безусловно, экономичность.

Эффективность, или полезная отдача, источника определяется, во-первых, энергетическим КПД преобразования электрической энергии в оптическое излучение и, во-вторых, долей энергии оптического излучения, превращаемой в эффективную энергию приемника.

Работа источника света в любой реальной светотехнической установке связана с рядом устройств, обеспечивающих нормальную работу источника, перераспределяющих излучение источника в пространстве для наилучшей работы приемника и системы, реализующей энергию приемника. Во всех этих устройствах, как правило, имеют место потери энергии. Поэтому в зависимости от того, какая часть потока излучения или эффективного потока к какой части затраченной мощности относится, можно получить различные КПД, характеризующие преобразование энергии того или иного устройства светотехнической установки.

Надежность — свойство объекта выполнять все заданные функции в определенных условиях эксплуатации в течение заданного времени при сохранении значений основных параметров в заранее установленных пределах. Для источников оптического излучения наиболее важными показателями надежности являются разновидности сроков службы. Важным показателем надежности является также вероятность безотказной работы ламп в течение заданного времени, которая часто регламентируется минимальной продолжительностью горения.

Приспособленность источника к условиям установки определяется следующими факторами:

делимостью потока излучения источника, т. е. возможностью изготовлений ламп па различные мощности — условие, необходимое для создания рациональных светотехнических установок;

характером распределения излучения в пространстве и размерами светящегося тела, от которых зависит возможность рационального размещения источника света в установке и рационального перераспределения потока излучения в пространстве;

степенью приспособленности источника к нормальным элементам светотехнической установки, позволяющей использовать стандартные элементы;

приспособленностью к режиму стандартных источников питания;

универсальностью источника света, позволяющей использовать его во многих областях светотехники;

гигиеничностью, которая определяется требованиями, связанными с гигиеной органов зрения, а также с общей гигиеной и безопасностью.

Экономичность. При разработке источников света, особенно массового применения, необходимо стремиться получить как можно более высокими все эксплуатационные параметры, в том числе и экономичность.