光源の種類と特徴

今回は光源の種類と特徴について学習します。

光源の種類と特徴

照明器具の光源と特性

電気エネルギーを光に変えて利用するのが照明機器です。照明機器の光源のしくみと特徴を覚えましょう。光源は以下のような３種類に分類されます。

①温度放射光源・・・フィラメントの発熱にともなって発光する光源

②放電発光光源・・・ガスを充填した管内でアーク放電を起こして発光させる光源

③電界発光光源・・・電圧を加えると発光する性質を持つ物質を使った光源

電気エネルギーをどれだけ効率よく光に変えられるかを表す数値がランプ効率です。ランプ効率のよい光源ほど省エネ効果が高くなります。また、光を照らした時の色の見え方が自然光での見え方にどれくらい近いかを示すのが演色性です。演色性は、光源を用途に合わせて選ぶ際に重要な要素になります。

照明機器の光源とその発光のしくみ

照明光源の発光のしくみを知っておくと、その特性がよく理解できます。

温度放射光源

白熱電球・・・タングステン素材のフィラメントに電流を流して熱放射で発光する照明灯

ハロゲン電球・・・フィラメントから昇華するタングステン原子にハロゲン原子が介在して再びフィラメントに戻すので、フィラメント寿命が倍に伸びる。

放電発光光源

蛍光ランプ・・・フィラメント電極間の放電で放出される電子が、管内の水銀蒸気にぶつかって紫外線が発生し、それが蛍光面に照射して発光する

。

蛍光層が発光する蛍光ランプに対して、封入金属蒸気ガス自体が発行するのがHID灯（高輝度放電灯）です。蛍光ランプより高輝度・高効率ですが、演色性が悪く、ガスが十分に気化してからでないと発光しないので、点灯に時間がかかります。

高圧水銀ランプ・・・高圧の水銀蒸気を封入したランプで、青白い発光色で演色性は悪い。公園や道路などの照明に利用される。

高圧ナトリウムランプ・・・ナトリウムの高圧蒸気を封入したランプで、黄色い発光色で発光効率がよい。トンネル内や霧の発生しやすい場所の照明に適する。

メタルハライドランプ・・・水銀灯にメタルハライド（ハロゲン化金属）を入れて演色性をよくしたもの。プロジェクタのバックライトなどに使われる。

キセノンランプ・・・キセノン蒸気を封入して、カメラのストロボや自動車の前照灯として利用される高輝度放電灯。

電界発光光源

発光ダイオード（LED電球）・・・半導体ダイオードに電圧を印加すると発光する電界発光現象を利用した光源。直流定電流で発光するので電源回路が必要になる。

有機EL・・・厚さわずか数千万分の１メートルの有機層に電界をかけて発光させる光源。発光ダイオード以上に電流管理が必要になる。

まとめ

①白熱電球は効率が悪く寿命も短いが、点灯回路が簡単

②ハロゲン電球は白熱灯の寿命を倍に改善

③高輝度放電灯は高効率だが、演色性が悪く点灯までの時間が長い

④水銀灯の演色性を改善したメタルハライドランプ

今回は光源の種類と特徴について学習しました。第１種電気工事士の試験には必須の項目となりますのでよく理解しときましょう！

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