Введение
Осветительные приборы предназначаются для освещения, облучения, световой сигнализации или проекции и делятся на осветительные, облучательные, сигнальные и проекционные. Обычно осветительные приборы состоит из источника оптического излучения, устройства для перераспределения лучистого потока в пространстве по заданным направлениям, а также конструкционных деталей, объединяющих все части осветительные приборы и обеспечивающих необходимую защиту источника излучения и светоперераспределяющего устройства от механических повреждений и воздействия окружающей среды. Осветительные приборы с газоразрядными источниками света могут дополняться устройствами для зажигания лампы и стабилизации её работы.
В зависимости от назначения осветительные приборы используется либо излучение только части оптического спектра (ультрафиолетовое, видимое или инфракрасное), либо излучение всего оптического спектра. По степени концентрации лучистого потока осветительные приборы делят на три класса: максимально концентрирующие световой поток вдоль оптической оси (прожекторы), максимально концентрирующие световой поток в малом объёме на некотором участке оптической оси (проекторные приборы) и перераспределяющие световой поток в большом телесном угле (светильники).
Для перераспределения светового потока в осветительные приборы используют: направленное отражение света зеркальными отражателями параболоидной (рис., а), эллипсоидной (рис., б) или произвольной (рис., в) формы; направленное пропускание света френелевскими (дисковыми или цилиндрическими) линзами (рис., г), асферическими или конденсорными линзами (рис., д) либо призматическими устройствами (рис., е); диффузное и направленно-рассеянное отражение света диффузными, эмалированными и матированными отражателями (рис., ж); диффузное и направленно-рассеянное пропускание света глушёными (молочными), опаловыми и опалиновыми или матированными рассеивателями (рис., з). Основные светотехнические характеристики осветительные приборы - распределение силы света, яркости и освещённости, а также кпд, равный отношению полезно использованного светового потока к полному световому потоку источника излучения.
Схематическое изображение световых приборов с различными способами светоперераспределения: прожекторы (а, г), проекторные приборы (б, д), светильники (в, е, ж, з); 1 - источник света; 2 - отражатель; 3 - линза; 4 - рассеиватель. Стрелками показан ход световых лучей.
Осветительные приборы: прошлое, настоящее и будущее
С конца 19 века благодаря гениальным открытиям русских изобретателей А.Н. Лодыгина и П.Н. Яблочкова началось бурное развитие совершенно новых - электрических источников света. Электрические источники света с самого начала развивались по двум направлениям: «лодыгинское» - использование теплового действия электрического тока для разогрева тел до такой температуры, при которой они создают достаточный свет, и «яблочковское» - использование для генерации света электрического разряда между двумя электродами. Первое направление привело к созданию тепловых источников света, второе - газоразрядных.
В последние годы кроме этих двух типов появился третий тип электрических источников света - полупроводниковый. По прогнозам специалистов именно этому новому типу принадлежит будущее. Уже сейчас начинается массовое повсеместное внедрение полупроводниковых источников света - светодиодов - не только для световой сигнализации, где они уже сегодня составляют серьезную конкуренцию традиционным лампам накаливания, но и общего освещения.
Тепловые источники света
К тепловым источникам света относят все лампы накаливания, в том числе галогенные и зеркальные. Отличие галогенных ламп накаливания от обычных состоит в том, что для уменьшения испарения вольфрама и осветления стенок колбы используется вольфрамово-галогенный цикл. В состав наполняющего газа вводится небольшое количество галогенов - соединений элементов седьмой группы таблицы Менделеева. В настоящее время чаще используют технологичные соединения брома - бромистый метан СН2Вr2 и бромистый метилен СН3Вr. Если у обычных осветительных ламп мощностью 500 Вт на напряжение 220 В световая отдача равна 15 лм/Вт при сроке службы 1000 часов, то у галогенной лампы такой же мощности эти параметры равны 19 лм/Вт и 1500 часов.
Галогенные лампы накаливания делятся на две большие группы - линейные и малогабаритные (компактные). Линейные лампы, как правило, имеют двухстороннюю цоколевку с торцевыми цоколями R7s. Лампы мощностью 2000 Вт и более часто делают без цоколей с гибкими проволочными выводами или плоскими контактами для зажима «под винт». Диапазон мощностей линейных ламп - от 100 до 20000 Вт; номинальное напряжение - 110, 127, 220 В (лампы зарубежного производства часто делают на 130 и 230 В). Лампы российского производства маркируются буквами КГ или КИ (кварцевые галогенные или йодные) и цифрами, обозначающими номинальное напряжение и мощность. Малогабаритные галогенные лампы с отражателями или в светильниках используются для акцентирующего освещения.