什麼是聚光燈

在照明設備中，一個單獨的壁龕佔據了來自拉丁語 projectus 的聚光燈“定向或向前拋” - 一種通過反射錐形或拋物面反射器將光束集中在某個方向的設備。這個想法首先反映在列奧納多·達·芬奇的畫作中，並在 9 世紀由葉卡捷琳娜大帝領導下的伊万·彼得羅維奇·庫利賓在俄羅斯付諸實踐。他製作了一個帶有鏡子系統的光學電報，將普通蠟燭的光重新分配成定向光束。

庫利賓用幾支蠟燭照亮了聖彼得堡涅瓦河的對岸，令當時的科學界感到高興。

該發明被用作海軍和陸地通信中的信號燈，科學家照亮了皇宮宮殿的黑暗通道。後來，該主題以電光源的軍事方向發展，並且反射器方案用於幾乎所有需要集中光束的照明設備。

第一次世界大戰防空探照燈。即使在那時，一些樣本也達到了 12 公里。

為了增加範圍，有必要增加拋物面反射器的直徑，某些類型的投影儀直徑達到 2 米。後來，安裝了聚焦透鏡而不是保護玻璃。雖然一部分有用的發光光譜在透鏡中丟失了，但這種解決方案可以節省反射表面積並生產緊湊型設備，直至手持設備。

聚光燈特性

根據設備的任務集，照明設備製造商生產的產品具有某些特性，這些特性與設備的設計沒有太大關係，而是直接與設備發出的光有關，即：

• 力量 - 是光源的功耗，以瓦特 (W) 表示。功率越高，燈越亮越遠。同時，同一電源的不同類型，其能效不同——能耗與光輸出的比值；
• 光通量 - 是決定光源效率的主要特性，以流明 (Lm) 表示。然而，考慮到所有光學損耗的投影儀的最終效率是用照度計測量的。
• 散射角 - 取決於反射器的設計和直徑，形成的光錐發散角從 6° 到 160°。角度越小，設備發光越遠，但側面照明將最小。反之亦然：角度越大，最小射程的光斑覆蓋的面積越大；
• 光溫度 - 被照亮物體的色調，以開爾文 (K) 為單位測量。由紅變白。溫度決定了顯色指數，該參數決定了人眼感知調色板的自然程度。最好的 顯色指數 位於 3500-4500 K 的中性範圍內。

暖光較弱，但能更好地穿透霧、雪和雨。 在能見度良好的情況下，冷色陰影覆蓋的距離更遠，儘管物體的顏色和輪廓可能會混合成一個點。

根據預期的操作條件，聚光燈具有某些設計特點：

• 電源 - 大多數設備直接由 220 V 電源供電，但某些類型的燈需要鎮流器或 司機.通常，這些電路元件最初包含在設備的設計中或外部連接。還有由電池、汽油或柴油發電機供電的獨立射燈；
  LED驅動器
• 防護等級 - 確定單元外殼保證系統穩定運行的因素和環境條件的特性。根據國際分類，IP 以數字衡量，與對顆粒物和水分的防護程度有關。

聚光燈的種類

主要的設計差異涉及光源。第一個相對高效的電手電筒配備了 Edison 或 Ilyich 的電弧燈，其燈絲由碳、鉑、鎢製成。儘管由於經濟不便，鉑絲表現出最大的資源和光輸出，但它被更便宜的鎢絲所取代。隨後，燈的發展方向是提高效率、使用壽命、緊湊性和更便宜的生產。

鹵素

白熾燈的第一個改進是填充惰性氣體和碘鹵素的石英玻璃燈泡。在惰性環境中，燈絲不會燒得那麼強烈，這允許更高的電壓和更大的光輸出。對於聚光燈，最常見的類型是帶有雙面 R7s 底座的線性鹵素燈

對於圓形反射器，有帶有 G 型針腳的較小燈。

能源效率 鹵素燈 平均為 22 lm/watt，而 Ilich 燈泡為 15 lm/watt。它們的使用壽命也至少提高了 1.5 倍。電源需要變壓器，但也有設計用於直接插入 220V 網絡的變壓器。

金屬鹵化物 。

它們由一個雙層玻璃燈泡組成，裡面的燈泡在高壓下含有各種金屬鹵化物 - 當通過放電激活時能夠發光的氣體。設計中沒有導體或燈絲。最常見的燈類型有 E27 或 E40 螺絲底座，但演播室、舞台照明有時使用單面和雙面針腳底座。

MGL 具有高顯色性、長達 20,000 小時的使用壽命和 85 Lm/W 的能效。啟動設備需要一個扼流圈——鎮流器，除其他外，在電源波動期間保持操作的穩定性。燈具無需加熱，可在-40°C下啟動，適合在北緯地區使用。

鈉燈 (DNAT)

它們在結構上與金屬鹵化物燈沒有太大區別。鈉鹽被添加到內部燈泡中，通過蒸發產生黃色和紅色光譜中的強光能流。 高壓燈 燈的能效約為 130 Lm/Watt，低壓燈的能效高達 180 Lm/Watt。發光的單色光譜會扭曲顯色性，但在植物光合作用所需的範圍內與太陽光譜一樣接近。這些類型的聚光燈最常安裝在溫室中。

標準類型的燈具有螺釘底座，但也有帶銷底座的品種。

為了模擬日光並改善顯色性，有一些帶有塗漆白色玻璃的樣品。

在低於 35°C 的冰凍溫度下，鹽蒸氣的發光強度較低。這些設備對電源中的功率波動非常敏感，因此它們需要一個扼流圈來操作和點火 嗆.使用壽命在 13000-15000 小時範圍內變化，隨後光通量下降。

紅外線照明器

與其他照明設備不同，紅外燈只發射人眼不可見的 800 納米紅外範圍。結合設計用於在這些範圍內工作的攝像機，代表了一個隱蔽的夜間監視系統。

夜間視頻錄製。

攝像頭只拾取黑白紅外照明器的反射光線，其餘空間似乎沒有照明。這些單位使用氣體放電或 引領 具有預設輝光光譜的燈用作這些設備的光源。

供您參考！ 有一些罕見的人類視覺異常，其中紅外線是部分可見的。

引領

在過去的 20 年中被廣泛使用，因為它們的緊湊性、低成本和能源效率在 70 到 130 Lm/W 的範圍內。用於射燈的 LED 燈泡有兩種：

1. COB - 緊密排列並充滿磷光體的晶體。它們產生均勻的光流，但非常熱，因此需要大量散熱器或強製冷卻。
2. 貼片 - 具有一組相同功率的 LED 元件的矩陣。

有更多的變化，但由於元件之間的空間有更好的散熱。串聯時，如果一個 LED 燒壞，則整個板子發生故障。 В 平行 整個負載落在剩餘的燈泡上，這加速了它們的磨損。

在頻繁過熱 LED 元件後，如果它們不燒壞，它們會放棄高達 30% 的坍落度。對此，廠商更關注貼片矩陣，對散熱要求不高。美國 Cree、日本 Nichia 或德國 Osram LED 平均產生 100 lm/W，使用壽命長達 50,000 小時。

聚光燈設計

傳統上，設計由以下元素組成：

• 住房 - 外殼由塑料或金屬製成。最好的解決方案是整個外殼由鋁製成：重量輕、耐腐蝕且具有足夠的導熱性。後部裝有金屬散熱器；
• 反射器 - 由閃亮的金屬或鍍箔塑料製成的反射器，用作聚焦光束的鏡子；
• 防護玻璃 - 有時由耐熱聚碳酸酯製成。在具有寬色散角的模型中，它是波紋狀的，以更好地分佈光斑。有些型號有聚焦鏡頭而不是玻璃；
• 光源;
• 電源 - 由變壓器、驅動器或扼流圈代表，具體取決於燈的類型。如果設備直接使用 220 V 電源或外部連接，則可能不存在。

帶有太陽能電池板和電池的完全自主設備佔據了一個單獨的利基市場。某些型號配備了光線和運動傳感器，可在夜間或移動物體進入傳感器視野時自動開啟。

帶有運動傳感器的獨立系統。

根據其用途，這些設備有多種安裝方式：

1. 在控制台上。
2. 括號。
3. 三腳架。
4. 暫停。
5. 地釘。
6. 便攜版。
7. 旋轉模塊。

適用範圍

聚光燈在生活的各個領域無處不在，您需要照亮大面積或遠距離。

街道，公園照明。

體育、購物、娛樂綜合體。

紀念碑和建築結構的裝飾照明。

劇院燈光。

對象的安全性。.大多數情況下，它們是固定在桿子或旋轉模塊上的設備。

搜救和軍事活動。為此，地面設備、航空和船舶配備了具有小於 30° 的窄光錐的遠程探照燈。

電影業。攝影。

照明工作區、建築工地。在偏遠地區，使用帶有發電機或大容量電池的綜合設施。

模擬植物生長的陽光 溫室.用於此目的的最常見的燈類型是 DNAT 和 LED。

外部區域的照明入口、工作區。

立面照明 具有寬色散角和高顯色指數的燈具。

導航中的信號系統。以船上的沿海信標和信號燈為代表。