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選擇合適的燈源

作者:admin  來源:本站  發表時間:2012/2/13 21:59:34  點擊:4511

選擇合適的燈源

燈源燈泡是現代化光學顯微鏡中一個重要的革新元素,從以往的白熾燈(鎢絲燈)到近十幾年所衍生的變種-鹵素燈泡(Halogen lamp),多樣化的瓦數規格供應各等級顯微鏡的需求,為目前使用上最多的一種燈泡。

大部分的白熾燈(鎢絲燈)會把消耗能量中的90%轉化成無用的熱能,只有少于10%的能量會成為光,故以往采用鎢絲燈為光源的顯微鏡大多有光源不足的問題,顯微鏡制造者需致力于光學鏡片上的專研,使光能在穿透中減少損失,甚至讓光源能集光增強,或者于燈泡本體上涂布一半的反射涂料,使本來損失的光源因折射而補強原有的亮度。白熾燈具有制造簡單、成本低廉、亮度容易調整和控制、演色性1好(Ra=100)等等的優點,但同時也存在許多缺點,如使用壽命短、發光效率低、色溫低(2700-3100K),燈體較為碩大。鹵素燈泡則保留其優點,且壽命有增加、亮度也較為高,燈體也明顯縮小了許多。

鹵素燈泡有別于鎢絲燈的一個最大的差異,在于其玻璃外殼中充有一些鹵族元素氣體(),當燈絲通電發熱,鎢原子被蒸發后向玻璃管壁方向移動,當接近玻璃管壁時,鎢蒸氣被冷卻到大約800并和鹵素原子結合在一起,形成鹵化鎢(化鎢溴化鎢)。鹵化鎢因熱流向玻璃管中央繼續移動,又重新回到被氧化的燈絲上,由于鹵化鎢是一種很不穩定的化合物,其遇熱后又會重新分解成鹵素蒸氣和鎢,這樣鎢又在燈絲上沉積下來,彌補被蒸發掉的部分。通過這種再生循環過程,燈絲的使用壽命不僅得到延長(約白熾燈的4倍),同時由于燈絲可以工作在更高溫度下,從而得到了更高的亮度,更高的色溫和更高的發光效率。

鹵素燈泡經過許多制造商長年的研發與改進,發展出許多適應需求的照明產品,相同伏特數與瓦數的燈泡也有許多其應用的功能,因此,若要使用在顯微鏡上的燈泡除了注意相關規格必須符合該儀器的電器輸出需求,其功能性是否能在顯微鏡上的以發揮所長亦是一項功課,使用電器規格不符的燈泡,可能會造成燈泡的立即毀損,也可能會讓顯微鏡上重要的電器系統(如電路板)損傷;另外,使用功能殊途的燈泡也可能會讓顯微鏡的光源降低,使用者必須把燈源的瓦特數調整到更大才能獲得相當的亮度,如此以來反而使燈泡壽命加速縮短,顯微鏡的耗電量也同時會變高。

下列圖組說明了相同電器規格而不同功能的燈泡對顯微鏡所造成的差異,首先為XY軸相交點為顯微鏡光軸的中心點,因顯微鏡幾乎以燈泡的側面為光之來源,且傳遞多為反射傳遞方式,故亮度取決于燈泡的燈絲占X軸的長度、Y軸的廣度之比例,X軸的廣度與Y軸的長度對于亮度幫助并不大。從圖一看來,該燈泡之燈絲采用縱式安置,占XY軸的長度與廣度比例非常的小,使用這種燈泡的結果通常是使顯微鏡的燈源顯得較為昏暗,利用調光氣調到最大值依然不見差異;再者為圖三,雖然其燈絲占XY的長度與廣度都很不錯,但燈絲卻較為中間偏上,導致有些光源溢漏X軸廣度以外,此種燈泡亦會使顯微鏡的燈源亮度變得不理想,使用者必須調高供電伏特得以獲得理想的瓦數亮度,顯然為非適用于顯微鏡的燈泡;而圖二則是使用于顯微鏡上最為理想的光源燈泡,這也是原廠以及技術維修工程師所使用的燈源燈泡,得以讓該燈泡在顯微鏡中發揮最大的效用。

雖然基于某些考慮下,使用者可以在市面上覓得相同規格的燈泡,然而對其功能性若不甚了解,選擇錯誤的燈泡不但讓效果適得其反,更會浪費寶貴的電力資源,若非十足把握,仍建議由工程師代為處理方能使顯微鏡更顯其效能與保障。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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