Absztrakt fényforrások
Esettanulmány a témában:
-
bevezetés
- 1 A mesterséges fényforrások fejlesztésének története
- 1.1 Ősi idő - gyertyák, sugarak és lámpák
- 1.2 Gázlámpák
- 1.3 Elektromos fényforrások megjelenése
- 2 Fényforrás típusai
- 3 Fényforrások alkalmazása
- 4 Fényforrások előállítása
- 5 A fényforrások veszélyes tényezői
- 6 Egyes fényforrások jellemző paraméterei
A mesterséges fényforrások különböző típusú és különböző energiatermelési módszerek műszaki eszközei, amelyek fő célja a fénysugár (mind látható, mind különböző hullámhosszúságú, például infravörös) sugárzást előállítani. Fényforrásoknál elsősorban villamos energiát használnak, de kémiai energiát és más fénytermelési módszereket is alkalmaznak (például tribolumineszcencia, radiolumineszcencia, biolumineszcencia stb.). A mesterséges fényforrásoktól eltérően a természetes fényforrások természetes anyagi tárgyak: a Nap, a Hold, az Aurora, szentjánosbogarak, villámcsapások és így tovább.
1. A mesterséges fényforrások fejlesztésének története
1.1. Ősi idő - gyertyák, sugarak és lámpák
Az emberek elsősorban a tevékenységük során használt fényforrások közül a tűz (tűz) lángja volt. Az idő és a gyakorlat növekedésével egyes tüzelőanyagok égetése úgy találták, hogy nagyobb mennyiségű fényt lehet előállítani égő bármely gyantás fa, természetes gyanták, olajok és viaszok. A szempontból a kémiai tulajdonságok ilyen anyagok tartalmaznak egy nagyobb százalékban szén tömeg, és az égés a koromrészecskék erősen melegítjük a lángba, és fényt bocsátanak ki. Ezt követően a fejlesztési fémmegmunkáló technológiák, módszerek használatának gyors begyújtás kovakő hozhatnak létre, és nagymértékben javítja az első független fényforrás, amely lehet telepíteni bármilyen helyzetben, és átadni újratöltés üzemanyagot. És azt is némi előrelépést finomítás kőolaj, viaszok, zsírok és olajok, valamint bizonyos természetes gyanták engedélyezve, hogy biztosítsa a szükséges üzemanyag frakciók: .. hámozott viasz, paraffin, sztearin, palmitin, kerozin, stb Ezek a források váltak elsősorban gyertyák, fáklyák, olaj és később olajlámpák és lámpák. Abból a szempontból, az autonómia és a kényelem, fényforrások használatával égési energia üzemanyag nagyon kényelmes, de abból a szempontból, tűz (nyílt láng), a mentesítés tökéletlen égéstermékek (korom, az üzemanyag gőz, szén-monoxid) ismertek, mint a forrás a tűzveszély. A történelem sok példát lát a nagy tüzek előfordulására, amelyeket olajlámpák és lámpák, gyertyák stb. Okoznak.
1.2. Gázlámpák
Gázlámpa Wroclawban (Lengyelország)
További fejlődést és a tudás területén a kémia, fizika, anyagtudomány, lehetővé tette az embereket, hogy még használják a különböző éghető gázok elégetéséből származó előnyben nagyobb mennyiségű fényt. A gázvilágítást széles körben fejlesztették Angliában és számos európai országban. Különlegesség a gáz világítás volt, hogy lehetőség világító nagy területek városok, épületek, stb. Mivel a tény, hogy a gázok nagyon kényelmes és gyors tud szállítani egy központi tároló (tartályok) alkalmazásával gumírozott tömlő (tömlő), vagy acél vagy réz csővezetékeket, és az elzáró szelep egyszerű elforgatásával könnyen le lehet vágni a gázáramot az égőből. A fő gáz rendezésére városi gáz világítás volt az úgynevezett „városi gáz” felhasználásával előállított tengeri állati zsír pirolízis (bálnák, delfinek, fókák, stb), majd nagy mennyiségben előállított szén alatt kokszoló utóbbinak gazosvetilnyh növények.
A kritikus eleme a szén gáz, amelyik a legmagasabb fény mennyisége, a benzol-ben nyílt a megvilágító gáz Michael Faraday. Tovább gáz, hogy talált jelentős felhasználásra gazosvetilnoy ipar acetilén, hanem azért, mert annak jelentős hajlandóság gyullad viszonylag alacsony hőmérsékleten és nagy gyulladási határ, nem terjedt el a közvilágítási és használják a bányászat és a kerékpározás „karbid” lámpák. A másik ok, akadályozzák használat acetilén gáz-világítás, azt kivételesen magas költségek képest világító gáz.
Ezzel párhuzamosan a fejlesztés a kérelem egy az üzemanyagok széles választékával a Világító rúd, javult a tervezési és legkényelmesebb módja égési (légáramlás-vezérlő), valamint a tervezési és anyagok fokozzák a hatását a fény és a teljesítmény (kanóc és kupakok gazokalilnye al.). Helyett a rövid életű kanóc növényi anyagok (kender) kezdte alkalmazni az impregnáló növény felszívja bórsav és azbeszt rostok és a nyitó az ásványi monacitot felfedezte a figyelemre méltó tulajdonsága, amikor nagyon fényesen izzó ragyogás teljesség és megkönnyítse a szén elégetéséből gáz. A felhasználás biztonságának növelése érdekében a munkailángot különféle formájú fémrácsok és üvegkupakok védették.
1.3. Az elektromos fényforrások megjelenése
A találmány területén és a fényforrások kialakításában további előrelépés nagyrészt a villamosenergia-felderítés és az áramforrások feltalálása volt. Ebben a szakaszban a technológiai fejlődés nyilvánvalóvá vált, hogy szükség van, hogy növelje a fényerőt a fényforrás a hőmérséklet növelése a régió fényt kibocsátó. Ha az üzemanyagok esetében a különböző égési reakciók az égési levegő hőmérséklete eléri 1500-2300 ° C-on, majd a villamos energia felhasználását hőmérséklete nagyobb lehet, jelentősen megnövekedett. Ha az áramot különféle, magas olvadáspontú, vezetőképes anyagokkal melegítik, akkor látható fényt bocsátanak ki, és egy vagy másik fényerőforrásként szolgálhatnak. Ilyen anyagokat javasoltak: grafit (szénszál), platina, volfrám, molibdén, rénium és ötvözeteik. A tartósság növeléséhez az elektromos fényforrások dolgozó szervek (tekercsek és szálak) acél elhelyezett speciális üveg tartályokban (csövek), evakuáltuk, vagy töltött inert vagy inaktív gázt (hidrogén, nitrogén, argon, stb). Amikor kiválasztja izzók tervezők dolgoznak anyagot vezérli a maximális működési hőmérséklet a fűtőspirál és a talaj volt előnyös, hogy a szén (lámpa Lodygina, 1873) és a további volfrám. Volfrám és azok ötvözetei rénium és abban a pillanatban a leginkább shirokoprimenyaemymi anyagok gyártásához izzólámpák esetében, mivel ezek a legjobb körülmények között is felmelegszik 2800-3200 ° C-on Ezzel párhuzamosan a működési izzólámpák korában nyitó és az elektromos áram felhasználása is jelentősen fejlődött, és elindította működését az elektromos ív fényforrás (gyertya Yablochkov) és fényforrások alapuló parázsfénykisülésbe. Arc fények hagyjuk észre a lehetőséget, hogy megszerezze a hatalmas fény ereje patakok (százezer és több millió candela), és a fényforrások alapján parázsfénykisülést - szokatlanul magas hatásfok. Jelenleg a legfejlettebb fényforrások alapuló átütési - kripton, xenon és a higany lámpák, mint alapul parázsfénykisülést inert gázok (hélium, neon, argon, kripton és xenon) higany gőzök és mások. A legerősebb és legerősebb fényforrások jelenleg lézerek. Nagyon erős fényforrásokat is különféle pirotechnikai világítás használt készítmények fényképezés, világítás nagy területeken a katonai ügyek (fotoaviabomby, fáklyák és a fáklyák).
2. A fényforrások típusai
A fény előállításához különféle energiaforrások használhatók, és ezzel kapcsolatban meg lehet adni a fényforrások fő típusát (energiafelhasználás).
- Elektromos: égési vagy plazma testek elektromos fűtése. Joule hő, örvényáramok, elektron vagy ionáramok.
- Nukleáris: az izotópok bomlása vagy a magok hasadása.
- Kémiai: tüzelőanyagok égése (oxidációja) és égéstermékek vagy fűtőelemek melegítése.
- Elektrolumineszcens: közvetlen átalakítása elektromos energiát fénnyé (tompított energiaátalakító hővé) a félvezetők (LED, lézer LED) vagy foszfor, átalakítunk fényenergiát a váltakozó elektromos tér (frekvenciája általában néhány száz Hertz és néhány kHz), vagy átalakítható fény az elektronáram (katód-lumineszcens) energiája,
- Tribolumineszcens: a mechanikai hatások fényre való átalakulása.
- Biolumineszcens: bakteriális fényforrások az élő természetben.
3. Fényforrások alkalmazása
A fényforrások az emberi tevékenység valamennyi területén - a mindennapi életben, az iparban, a tudományos kutatásban stb. Keresendők. Az alkalmazási területtől függően különböző technikai, esztétikai és gazdasági követelményeket szabnak ki a fényforrásokra, és néha ezt vagy a fényforrás egyéb paramétere vagy ezeknek a paramétereknek az összege.
4. Fényforrások gyártása
5. A fényforrások veszélyes tényezői
A tervezés fényforrásai gyakran együtt járnak a veszélyes tényezők jelenlétével, amelyek fő jellemzői:
- Nyitott láng.
- A fényes fénysugár veszélyes a szem számára és a bőr nyílt területére.
- A termikus sugárzás és a forró munkaterületek jelenléte égési sérülést okozhat.
- Nagy intenzitású fénysugárzás, amely tüzet, égést és sérülést okozhat - lézerek, ívlámpák stb. Sugárzása.
- Gyúlékony gázok vagy folyadékok.
- Nagy tápfeszültség.
- A radioaktivitást.
6. Egyes fényforrások jellemző paraméterei
Tipikus források fényintenzitása: