明天更光明

時代的列車在飛奔,“不滿足”是這一列車的輪子,載著人們滾滾向前!

人類和黑夜進行了幾十萬年的鬥爭,近百年來取得了輝煌的勝利。特別是白熾燈出現以來,照明領域發生了翻天覆地的變化。白熾燈到本世紀初發展成鎢絲白熾燈。而電弧燈到了本世紀發展成30年代的熒光燈,40年代的高壓汞燈,50年代的氙燈,60年代的金屬鹵化物燈、高壓鈉燈,70年代的無極熒光燈等等,形成了龐大的照明工業,真是萬紫無極熒光燈千紅,爭光鬥豔。燈的性能也越來越好,光效從愛迪生第一隻實用白熾燈的每瓦1.4流明,提高到高光效燈的每瓦140流明,整整提高100倍。燈的壽命從幾小時提高到幾十萬小時。最亮的光源可以比太陽還亮(如激光),最大的放電燈長度在一、二米以上,功率幾十萬瓦;最小的白熾燈泡直徑不到0.8毫米……

但是人們並不滿足,還在不斷努力、不斷探索、不斷前進!人們要使最少的電能發出最多的光能,要用最少的錢獲得最好的燈,達到盡可能好的照明效果,要使照明燈的使用壽命越來越長。總之,人們還在努力尋找經濟、長壽、方便和高光效的光源。

熱輻射燈的特點是發連續光,使用方便;缺點是壽命短,光效低,大量電能變為熱損失。充氣或用鹵鎢循環原理製成的燈,光效雖有提高,人們還是不滿足。繼續改進的一條途徑是提高熱輻射燈的燈絲工作溫度。例如氟鎢循環就是一種方法,如能實現,可以稍稍提高工作溫度,提高光效和壽命。另一條途徑是找熔點更高的材料,這樣的材料早就發現了,而且不止一種,但是有的加工性能差,有的容易蒸發,有的在高溫下不穩定。比較好的是碳化鉭,熔點達4150K,1963年已經克服加工困難,用來做白熾燈,工作溫度達到3500~3600K,光效和光色均有改善。

還有一種想法是:既然白熾燈中有大量的熱損失,其中大部分是紅外輻射,能不能把紅外輻射利用起來呢?從根本上講,這種想法更富有創造精神,因為白熾燈中可見光能隻占5%~6%,而紅外輻射卻占75%左右。如能利用起來,光效就不是10~20流明/瓦,而是100~200流明/瓦了。世界上點這麼多的白熾燈,如能把光效提高10倍,90%的電能就可以省下來,這將是一項多麼重大的改革啊!有沒有人想過這小燈泡裏的大事業呢?確實有人在想。提出來的一種方法是在白熾燈泡壁上塗上一層紅外反射層,透過可見光,把紅外線反射回去加熱燈絲。另一種方法更妙,要找一種特殊材料,直接把紅外輻射轉化為可見光。對這兩種方法都在做研究,也取得了一定的進展。

氣體放電燈是一種正在迅速發展、日趨成熟並在廣泛使用的光源。它的特點是高光效、長壽命、花色品種繁多;主要缺點是使用不如白熾燈方便。這種燈也在不斷改進和發展。現在,已經試驗成功一種高頻無極熒光燈,它兼有熒光燈和白熾燈的優點:光效高,壽命長,使用又方便。它的外形和100瓦的白熾燈泡一樣,不過它有內外兩層泡殼組成,泡殼之間抽真空,充入一定量的汞和氬,外層泡殼的內壁塗熒光粉。它和熒光燈、白熾燈都不一樣的地方是沒有燈絲。它的燈頭上有一個高頻電子組件,把220伏交流電變為高頻電流,通過磁性線圈在燈泡內形成高頻電磁場。在高頻電磁場作用下,氬汞混合氣體中產生高頻放電,發出強烈的紫外線,然後熒光物質把紫外線轉變為可見光。用無極熒光燈代替白熾燈,可以節省60%~70%電能。這種燈目前正從實驗室走向工廠,是一種有前途的新型熒光燈。