什么是电光源？光源中，可将电能转换为光能，从而提供光通量的设备、器具，称为电光源，例如我们日常生活中使用的白炽灯、卤钨灯、荧光灯、汞灯等都属于电光源。本文对电光源的类型、一般构成、发光方式、性能指标及特点进行了简要的介绍，对光源知识感兴趣的朋友不妨了解一下！

什么是电光源？

电光源是指将电能转换为光能的器件或装置，广泛用于日常照明、工农业生产、国防和科研等方面。人类对电光源的研究始于18世纪末。19世纪初，英国的H·戴维发明碳弧灯。1879年，美国的爱迪生发明了具有实用价值的碳丝白炽灯，使人类从漫长的火光照明时代进入了电气照明时代。1907年，人们采用拉制的钨丝作为白炽体。1912年，美国的朗缪尔等人对充气白炽灯进行研究，提高了白炽灯的发光效率并延长了寿命，扩大了白炽灯的应用范围。

20世纪30年代初，低压钠灯研制成功。1938年，人们研制出了荧光灯，其发光效率和寿命均为白炽灯的3倍以上，这是电光源技术的一大突破。20世纪40年代，高压汞灯进入实用阶段。20世纪50年代末，体积和光衰极小的卤钨灯问世，改变了热辐射光源技术进展滞缓的状态，这是电光源技术的又一重大突破。20世纪60年代，开发了金属卤化物灯和高压钠灯，其发光效率远高于高压汞灯。20世纪80年代出现了细管径紧凑型节能荧光灯、小功率高压钠灯和小功率金属卤化物灯，使电光源进入了小型化、节能化和电子化的新时期。

电光源有哪些类型？

光源中，可将电能转换为光能，从而提供光通量的设备、器具，称为电光源。电光源按工作原理可分为热辐射光源、气体放电光源和场致发光光源三大类。电光源的品种很多，用途各不相同，技术要求也千差万别，但是总的说来，主要有如下几个方面：

1.热辐射型电光源

主要代表就是白炽灯、卤钨灯两种。白炽灯是电光源中最古老、最普遍的品种，由此派生的光源种类繁多。最早的商用化白炽灯是爱迪生1880年发明的用竹子炭化作灯丝的竹炭丝白炽灯（Bamboo Filament Lamp），后来出现了使用寿命更长一些的用纤维素作灯丝的白炽灯（Cellulose Filament Lamp）。不过随着科技的不断进步，为了进一步提高灯泡的工作寿命，人们采用高熔点的金属钨代替竹炭作为灯丝，这就是应用最为广泛的光源之一——钨丝白炽灯。

而卤钨灯是在普通钨丝灯的基础上，充入少量的卤族元素（一般是碘或溴）制造而成的，加入碘元素的叫碘钨灯，加入溴元素的叫溴钨灯，碘钨灯和溴钨灯都是卤族元素灯的家庭成员，统称卤钨灯，又称卤素（Halogen）。

2.气体放电型电光源

气体放电型光源通过气体放电发光，有时也统称为弧光灯(ArcLight)。和热辐射型电光源相比，其优点是光效高，工作温升相对较小，所以习惯上认为气体放电光源属于冷光源（尽管如此，大功率的气体放电光源在工作时其温升也非常高，需要有效的降温措施）。和白炽灯、卤钨灯相比，气体放电光源的缺点是结构复杂，制造成本高，另外色彩还原能力较差。气体放电型光源的种类繁多，大致可分为两类，一类是低压气体放电光源，如低压汞灯（含荧光灯）和低压钠灯，另一类是高压气体放电光源，如高压钠灯、高压汞灯、金卤灯和氙灯。

比如现在比较常见的荧光灯、三基色荧光灯、汞灯、钠灯、金属卤化物灯、氙灯等都是气体电型电光源。

3.电致发光光源

在电场作用下，使固体物质发光的光源称为电致发光光源。它将电能直接转变为光能。包括场致发光光源和发光二极管两种。通常情况下，我们常常根据光的产生原理，把电光源分为固体光源和气体光源。固体光源属于最新一代光源，具有极高的发光效率和优异的光色性能，主要有LED和OLED两种。

（1）LED光源

LED即发光二极管，是一种半导体器件，有正负两个电极，加上适当的正向偏压后处于导通状态，电流从正极流向负极的过程中，电子转变为光子，形成可见光。

（2）OLED光源

OLED即有机发光二极管，其发光层由有机化合物（一种聚合体）构成，发光单元本质上和发光二极管类似，但不是用电流驱动发光，而是由电场驱动发光，所以OLED属于场致发光器件。

电光源的一般构成：

不同类型的电光源有不同的结构，但一般都具有以下几部分的零部件。

1.发光体：灯丝、电极、荧光粉、二极管。

2.发光体外壳：玻璃、半透明陶瓷管、石英管。

3.引线：导丝、芯柱、灯头。

4.充填物：各类气体、汞、金属及其卤化物。

5.其他：消气剂、各类涂层、绝缘件及黏结剂等。

电光源的发光方式：

1.电阻发光

这是一种利用导体自身的固有电阻通电后产生热效应，达到炽热程度而发光的方法，如常用的白炽灯、碘钨灯等。

2.电弧发光

这是一种利用二电极的放电产生高热电弧而发光的方法，如碳精灯。

3.气体发光

这是一种在透明玻璃管内注入稀薄气体和金属蒸气，利用二极放电使气体高热而发光的方法，如钠灯、销灯等。

5.荧光粉发光

这是一种在透明玻璃管内注入稀薄气体或微量金属，并在玻璃管内壁涂上一层荧光粉，借二电极放电激发荧光粉产生可见光的一种方法，如荧光灯等。

电光源的性能指标：

电光源主要有光与电两方面的性能指标，这两方面的性能指标有着密切的联系。但作为光源，主要还是光的性能指标，电光源的主要性能指标可概括为以下几项：

1.光量特性指标包括总光通量、亮度、光强和热辐射量等。

2.光色特性指标包括光色、色温、显色指数、色度和光谱分布等。

3.电气特性指标包括消耗功率、灯电压、灯电流、启动特性、干扰特性等。

4.机械特性包括外形、结构、安装等。

5.经济特性包括发光效率（光效）、寿命、价格等。

5.心理特性包括灯外观和舒适性等。

电光源的特点：

1.高发光效率

提高发光效率一直是电光源研究的主要课题。如果按发光效率的高低来划分电光源，我们可以把10～20lm/W的白炽灯称为第一代电光源，而50lm/W左右的荧光灯和高压汞灯称为第二代光源，把光效为80～100lm/W的高压钠灯和金属卤化物灯称为第三代光源。

2.高显色性

随着照明技术水平的提高，人们对电光源的要求也逐步提高，不但发光效率要高，而且发出的光的颜色也要求好，使用被照物体的颜色失真很少，即光源的显色性要高。

3.长寿命

光源寿命是人工照明中一项重要的经济技术指标。延长寿命可降低光源成本，节省资源。此外，对简化照明的安装、维修、使用也是极其重要的。

4.低成本

要降低光源的成本，首先就是降低光源材料的成本，以廉价的大量易得材料取代稀有贵重材料，其次就是优化光源结构，提高生产效率，使用高效的自动化生产线等。