CN108533992A - 一种选择性辐射光源 - Google Patents

一种选择性辐射光源 Download PDF

Info

Publication number
CN108533992A
CN108533992A CN201810354335.1A CN201810354335A CN108533992A CN 108533992 A CN108533992 A CN 108533992A CN 201810354335 A CN201810354335 A CN 201810354335A CN 108533992 A CN108533992 A CN 108533992A
Authority
CN
China
Prior art keywords
selective radiation
light source
filament
radiation light
source according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810354335.1A
Other languages
English (en)
Inventor
谭永胜
梁志鸿
李秀东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Shaoxing
Original Assignee
University of Shaoxing
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Shaoxing filed Critical University of Shaoxing
Priority to CN201810354335.1A priority Critical patent/CN108533992A/zh
Publication of CN108533992A publication Critical patent/CN108533992A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S2/00—Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V19/00—Fastening of light sources or lamp holders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/22—Reflectors for light sources characterised by materials, surface treatments or coatings, e.g. dichroic reflectors

Abstract

本发明属于照明技术领域，具体涉及一种选择性辐射光源，包括选择性辐射灯丝、玻璃灯泡和两个电极，所述选择性辐射灯丝位于玻璃灯泡的正中心，所述玻璃灯泡***呈椭球型，且内部呈真空状态，外表面涂有红外反射涂层，所述两个电极分别固定在选择性辐射灯丝，且每个电极一端与选择性辐射灯丝焊接，另一端穿出玻璃灯泡，与外电路连接；所述选择性辐射灯丝采用带状钽钨合金。本发明解决了现有技术中光源利用率不高的问题，采用带状选择性辐射灯丝，结合相匹配的红外反射涂层，实现了在较低温度下获得高的发光效率的目的。

Description

一种选择性辐射光源
技术领域
本发明属于照明技术领域，具体涉及一种选择性辐射光源。
背景技术
白炽灯通过加热灯丝辐射出可见光来进行照明。由于其主要的辐射波段都在红外区域，因此光效非常低。要提高白炽灯的发光效率，需要增强其在可见光区的辐射，而降低其在红外波段的辐射。
通过在灯泡表面涂覆红外反射层，可以将红外光反射回灯丝，被灯丝重新利用，由此提高白炽灯的光效。近年来，已有许多利用红外反射层来提高白炽灯光效的实例(CN1216155A，CN101410938A，CN101529554A)。但灰体辐射的红外光波段很宽，难以全部有效反射；同时，传统灯丝吸收截面太小，对反射光的吸收效率不高。因此，简单采用红外反射膜的白炽灯的光效仍然较低。
与传统灯丝的灰体辐射不同，选择性辐射光谱主要集中在一个或几个波段上。利用选择性辐射器做成灯丝，可增强其在可见光区的辐射，从而大幅提高光源的发光效率。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供一种选择性辐射光源，通过灯丝的选择性辐射，结合灯泡表面的红外反射膜，大幅度提高光源的发光效率。
为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：
一种选择性辐射光源，包括选择性辐射灯丝、玻璃灯泡和两个电极，所述选择性辐射灯丝位于玻璃灯泡的正中心，所述玻璃灯泡***呈椭球型，且内部呈真空状态，外表面涂有红外反射涂层，所述两个电极分别固定在选择性辐射灯丝，且每个电极一端与选择性辐射灯丝焊接，另一端穿出玻璃灯泡，与外电路连接；所述选择性辐射灯丝采用带状钽钨合金。
所述带状钽钨合金的厚度为10-100μm。
所述带状钽钨合金的厚度为10-100μm。
所述带状钽钨合金中，钨的质量含量为0.1-10％。
所述带状钽钨合金表面刻蚀有微纳结构，且表面沉积稀土氧化物掺杂氧化铪薄膜。
所述稀土氧化物掺杂氧化铪薄膜采用稀土镨氧化物及钬氧化物掺杂的氧化铪薄膜。
所述稀土镨氧化物及钬氧化物掺杂的氧化铪薄膜中，氧化镨的掺杂含量0.1-10％。
所述稀土镨氧化物及钬氧化物掺杂的氧化铪薄膜中，氧化钬的掺杂含量0.1-10％。
所述红外反射涂层采用二氧化钛薄膜和二氧化硅薄膜交替沉积而成。
从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：
本发明解决了现有技术中光源利用率不高的问题，采用带状选择性辐射灯丝，结合相匹配的红外反射涂层，实现了在较低温度下获得高的发光效率的目的。
附图说明
图1是实施例1中的选择性辐射光源结构示意图。
图2是实施例1中的选择性辐射光源的剖面结构图。
图3是实施例1中的灯丝的截面图。
图4是实施例1中光源的灰体辐射及选择性辐射光谱图。
具体实施方式
结合图1至图4，详细说明本发明的一个具体实施例，但不对本发明的权利要求做任何限定。
附图1所示的是选择性辐射光源的结构示意图。光源由选择性辐射灯丝1、玻璃灯泡2及两个电极3组成。其中选择性辐射灯丝1为长条带状，位于玻璃灯泡2中间，玻璃灯泡2内部抽成真空，两个电极3位于选择性辐射灯丝1的两端，且每个电极的一端与选择性辐射灯丝1焊接，另一端通过玻璃灯泡封口，用于与外电路连接。
附图2所示为光源的截面示意图，其中玻璃灯泡2的截面为椭圆形，由透明玻璃2a以及涂覆在透明玻璃2a外表面的红外反射膜2b组成。
附图3所示的是选择性辐射灯丝的截面图。灯丝主体为钽钨合金组成的带状灯丝1a，其上下表面均刻蚀出微纳结构1b，再沉积稀土镨及钬掺杂的氧化铪薄膜1c。与金属钨相比，钽的延展性更好且热膨胀系数小，因此更适合制备成带状灯丝。适量钨的掺入，能提高金属钽的熔点和强度，增强高温特性。其中，钨的质量掺杂含量在0.1-10％之间，带状灯丝1a的厚度为10-100微米，长度为10-100毫米。为提高灯丝在短波波段的辐射率，需要对灯丝表面进行处理。如采用飞秒脉冲激光对钽钨合金上下表面进行刻蚀，形成微纳结构1b,包含微米级的孔洞及大量纳米尺寸的突起。这种微纳结构能大幅增强灯丝表面在短波波段的辐射率。
为进一步增强灯丝的选择辐射特性，在灯丝表面沉积有稀土掺杂的氧化铪薄膜1c。其中氧化铪具有很好的高温稳定性，能防止金属灯丝在真空下的蒸发及表面结构的改变。同时，由此形成的金属/氧化物介质界面能有效反射红外光。本申请文件中，氧化铪薄膜掺有稀土氧化物(Pr6O11)及氧化钬(Ho2O3)，其质量掺杂含量在0.1-10％之间。这两种稀土元素在可见光区具有较高的辐射率，且其氧化物均具有较高的熔点，能增强灯丝在高温下的短波波段辐射率。且通过图4所示的灰体辐射光谱和选择辐射光谱的比较，可以看出，与灰体辐射光谱相比，选择辐射光谱在2微米以上的红外光辐射率很低，而2微米以内的短波波段的辐射率大幅增强。这种选择性辐射灯丝与玻璃灯泡外的红外反射膜相结合，可以大幅提高光源在可见光区的辐射。
上述光源采用的带状灯丝具有较大的吸收截面，位于椭圆形玻璃灯泡中间，可以有效吸收玻璃灯泡反射回来的能量，从而提高光源的能量利用效率。同时采用的选择性辐射灯丝的辐射波段主要集中在波长2微米以下的短波波段，因此采用选用TiO2/SiO2多层薄膜作为红外反射层，通过调节膜层厚度使得波长在0.75微米到2微米范围内的红外光反射回灯丝。
目前常用的反射薄膜材料可分为两类，包括锡掺杂氧化铟(ITO)、铝掺杂氧化锌(AZO)等透明导电薄膜以及由不同折射率材料交替沉积而成的一维光子晶体薄膜。相比较而言，透明导电薄膜对波长2微米以上的宽波段红外光具有较好的反射作用，但对2微米以下的近红外光反射率较低；而一维光子晶体薄膜的反射波段范围相对较窄，且通过改变两种薄膜材料的厚度参数可以调节其反射波段范围，达到最佳的反射效果。故通过TiO2/SiO2多层薄膜的厚度参数和沉积层数达到波长在0.75微米到2微米范围内的红外光的反射要求，大大提升光源的发光效率。
综上所述，本发明具有以下优点：
本发明解决了现有技术中光源利用率不高的问题，采用带状选择性辐射灯丝，结合相匹配的红外反射涂层，实现了在较低温度下获得高的发光效率的目的。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种选择性辐射光源，其特征在于：包括选择性辐射灯丝、玻璃灯泡和两个电极，所述选择性辐射灯丝位于玻璃灯泡的正中心，所述玻璃灯泡***呈椭球型，且内部呈真空状态，外表面涂有红外反射涂层，所述两个电极分别固定在选择性辐射灯丝，且每个电极一端与选择性辐射灯丝焊接，另一端穿出玻璃灯泡，与外电路连接；所述选择性辐射灯丝采用带状钽钨合金。
2.根据权利要求1所述的一种选择性辐射光源，其特征在于：所述带状钽钨合金的厚度为10-100μm。
3.根据权利要求1所述的一种选择性辐射光源，其特征在于：所述带状钽钨合金的厚度为10-100μm。
4.根据权利要求1所述的一种选择性辐射光源，其特征在于：所述带状钽钨合金中，钨的质量含量为0.1-10％。
5.根据权利要求1所述的一种选择性辐射光源，其特征在于：所述带状钽钨合金表面刻蚀有微纳结构，且表面沉积稀土氧化物掺杂氧化铪薄膜。
6.根据权利要求5所述的一种选择性辐射光源，其特征在于：所述稀土氧化物掺杂氧化铪薄膜采用稀土镨氧化物及钬氧化物掺杂的氧化铪薄膜。
7.根据权利要求6所述的一种选择性辐射光源，其特征在于：所述稀土镨氧化物及钬氧化物掺杂的氧化铪薄膜中，氧化镨的掺杂含量0.1-10％。
8.根据权利要求6所述的一种选择性辐射光源，其特征在于：所述稀土镨氧化物及钬氧化物掺杂的氧化铪薄膜中，氧化钬的掺杂含量0.1-10％。
9.根据权利要求1所述的一种选择性辐射光源，其特征在于：所述红外反射涂层采用二氧化钛薄膜和二氧化硅薄膜交替沉积而成。
CN201810354335.1A 2018-04-19 2018-04-19 一种选择性辐射光源 Pending CN108533992A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810354335.1A CN108533992A (zh) 2018-04-19 2018-04-19 一种选择性辐射光源

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810354335.1A CN108533992A (zh) 2018-04-19 2018-04-19 一种选择性辐射光源

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108533992A true CN108533992A (zh) 2018-09-14

Family

ID=63478466

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810354335.1A Pending CN108533992A (zh) 2018-04-19 2018-04-19 一种选择性辐射光源

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108533992A (zh)

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1112285A (zh) * 1993-10-07 1995-11-22 菲利浦电子有限公司 高压金属卤化物放电灯
CN1370328A (zh) * 1999-08-22 2002-09-18 Ip2H股份公司 光源
CN1919769A (zh) * 2006-09-15 2007-02-28 清华大学 一种具有照明和净化耦合功能的光催化薄膜及其制备方法
CN101111801A (zh) * 2005-01-04 2008-01-23 皇家飞利浦电子股份有限公司 具有嵌入的微晶的波长转换层
CN101405831A (zh) * 2006-03-31 2009-04-08 通用电气公司 引入高温陶瓷复合物和气相用于选择性发射的光源
CN101529554A (zh) * 2005-04-07 2009-09-09 D·坎宁安 含有扩充的高反射性ir涂层的白炽灯和含有这种白炽灯的发光器具
CN102130264A (zh) * 2010-01-13 2011-07-20 海洋王照明科技股份有限公司 发光元件及其制造方法、发光方法
CN103497759A (zh) * 2013-09-03 2014-01-08 东莞上海大学纳米技术研究院 可见光敏化的掺杂稀土配合物的发光凝胶及其制备方法
CN104178149A (zh) * 2013-05-23 2014-12-03 海洋王照明科技股份有限公司 一种二氧化铪发光薄膜及其制备方法和电致发光器件
CN104403671A (zh) * 2014-11-26 2015-03-11 中国计量学院 一种用于宽带光放大氟化物纳米晶及其制备方法和应用
CN104650895A (zh) * 2013-11-18 2015-05-27 海洋王照明科技股份有限公司 镨钬共掺杂稀土锡酸盐上转换发光材料、制备方法及应用
CN107178716A (zh) * 2017-04-24 2017-09-19 漳州立达信光电子科技有限公司 发光均匀的灯丝灯

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1112285A (zh) * 1993-10-07 1995-11-22 菲利浦电子有限公司 高压金属卤化物放电灯
CN1370328A (zh) * 1999-08-22 2002-09-18 Ip2H股份公司 光源
CN101111801A (zh) * 2005-01-04 2008-01-23 皇家飞利浦电子股份有限公司 具有嵌入的微晶的波长转换层
CN101529554A (zh) * 2005-04-07 2009-09-09 D·坎宁安 含有扩充的高反射性ir涂层的白炽灯和含有这种白炽灯的发光器具
CN101405831A (zh) * 2006-03-31 2009-04-08 通用电气公司 引入高温陶瓷复合物和气相用于选择性发射的光源
CN1919769A (zh) * 2006-09-15 2007-02-28 清华大学 一种具有照明和净化耦合功能的光催化薄膜及其制备方法
CN102130264A (zh) * 2010-01-13 2011-07-20 海洋王照明科技股份有限公司 发光元件及其制造方法、发光方法
CN104178149A (zh) * 2013-05-23 2014-12-03 海洋王照明科技股份有限公司 一种二氧化铪发光薄膜及其制备方法和电致发光器件
CN103497759A (zh) * 2013-09-03 2014-01-08 东莞上海大学纳米技术研究院 可见光敏化的掺杂稀土配合物的发光凝胶及其制备方法
CN104650895A (zh) * 2013-11-18 2015-05-27 海洋王照明科技股份有限公司 镨钬共掺杂稀土锡酸盐上转换发光材料、制备方法及应用
CN104403671A (zh) * 2014-11-26 2015-03-11 中国计量学院 一种用于宽带光放大氟化物纳米晶及其制备方法和应用
CN107178716A (zh) * 2017-04-24 2017-09-19 漳州立达信光电子科技有限公司 发光均匀的灯丝灯

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9927094B2 (en) Plasma cell for providing VUV filtering in a laser-sustained plasma light source
US9214330B2 (en) Light source device and filament
KR890004640B1 (ko) 광확산코우팅 및 그 형성방법과 코우팅한 램프
CN104678469B (zh) 渐变折射率材料分布式布拉格反射镜及其制造方法
US4734614A (en) Electric lamp provided with an interference filter
US11282985B2 (en) Flip-chip LED chip used in backlight and production method thereof
JP2007523450A (ja) セラミック発光管内の光の光学的制御
GB2103830A (en) Optical tantalum pentoxide coatings for high temperature applications
KR20110097645A (ko) 형광 램프
CN109681846B (zh) 波长转换装置及其制备方法
KR101373943B1 (ko) 형광 램프
JPH09171800A (ja) 放電ランプ
CN108533992A (zh) 一种选择性辐射光源
TWM593057U (zh) 準分子燈
JP2005019317A (ja) 管形ヒータ
JP2001028248A (ja) コントラストが向上したｃｒｔ及びその製造方法
JP2008277226A (ja) 蛍光ランプ
JP6153734B2 (ja) 光源装置
JP2015210909A (ja) 可視光源及びその製造方法
JP2004527881A (ja) 改良されたプラズマランプ及び方法
TWI578373B (zh) Fluorescent lamp and its manufacturing method
KR20100100606A (ko) 희가스 형광 램프
JP2011511404A (ja) 熱的に改良されたランプ
JP6279350B2 (ja) 可視光源
JPH0447660A (ja) ハロゲン電球

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180914