光放射源
光放射の源 (つまり、光源) は、多くの自然物体だけでなく、特定の種類のエネルギーをエネルギーに変換する人工的に作成された装置でもあります。 電磁放射 波長10nm～1mm。
自然界では、私たちに古くから知られているそのような放射線源は、太陽、星、稲妻などです。人工放射線源に関しては、放射線の出現につながるプロセス、それが強制的であるか自然発生的であるかに応じて、コヒーレントおよびインコヒーレントの光放射源を選択する可能性。
コヒーレント放射とインコヒーレント放射
レーザー コヒーレント光放射源を指します。それらのスペクトル強度は非常に高く、放射線は高度の指向性を特徴とし、単色性、つまりそのような放射線の波長が一定であることを特徴とします。
光放射源の大部分はインコヒーレント源であり、その放射は、多数の基本エミッターのグループによって放射される多数の電磁波が重ね合わされた結果です。
光インコヒーレント放射線の人工光源は、放射線の種類、放射線に変換されるエネルギーの種類、このエネルギーを光に変換する方法、光源の目的、および分類に応じて分類できます。構造の種類、使用方法などに応じて、スペクトルの特定の部分（赤外線、可視光、または紫外線）。
ライトパラメータ
光放射には独自の光またはエネルギー特性があります。測光特性には、放射束、光束、光の強さ、明るさ、輝度などが含まれます。連続スペクトル ソースは、明るさまたは色温度によって区別されます。
場合によっては、光源によって生成される照明、または光子束などの非標準的な特性を知ることが重要です。パルス ソースは、特定の持続時間と放出パルスの形状を持っています。
発光効率またはスペクトル効率は、光源に供給されたエネルギーがどの程度効率的に光に変換されるかを決定します。入力電力とエネルギー、発光体の寸法、放射線耐性、空間内の光の分布、耐用年数などの技術的特性は、人工光放射源を特徴づけます。
光放射源は、凝縮状態の平衡加熱発光体による熱的なものだけでなく、任意の集合状態の不均一励起体による発光も可能です。特別なタイプはプラズマ源であり、放射線の性質はプラズマのパラメータとスペクトル間隔に依存し、ここでの放射線は熱または発光のいずれかになります。
光放射の熱源は連続スペクトルによって区別され、そのエネルギー特性は熱放射の法則に従い、主なパラメータは発光体の温度と放射率です。
係数を 1 にすると、この放射は、太陽に近い温度 6000 K の絶対黒体の放射に相当します。人工熱源は、電流または化学燃焼反応のエネルギーによって加熱されます。
気体、液体、または固体の可燃性物質を燃焼させるときの炎は、固体フィラメント微粒子の存在により、温度が 3000 K に達する連続スペクトルの放射によって特徴付けられます。このような粒子が存在しない場合、スペクトルは帯状または直線状になり、スペクトル分析のために意図的に火炎に導入されたガス状燃焼生成物または化学薬品に典型的です。
熱源の設計と応用
ロケットや花火などの信号や照明用の火工品には、可燃性物質と酸化剤を含む圧縮された組成物が含まれています。赤外線放射源は通常、炎やガスの触媒燃焼によって加熱される、さまざまなサイズや形状のセラミックまたは金属体です。
赤外スペクトルの発光体にはタングステンまたはニクロムのスパイラルがあり、電流を流すことで加熱され、耐熱シースに入れられるか、すぐにスパイラル、ロッド、ストリップ、チューブなどの形に作られます。 — 高融点金属および合金、またはその他の組成物: グラファイト、金属酸化物、高融点炭化物。このタイプのエミッターは、暖房、さまざまな研究、および材料の工業的熱処理に使用されます。
赤外分光分析では、ネルンスト ピンやグローバーなどのロッドの形をした基準エミッターが使用されます。これは、スペクトルの赤外部分における放射率の温度に対する安定した依存性を特徴とします。
計測測定には、平衡放射率が温度に依存する絶対黒体モデルからの放射の研究が含まれます。このようなモデルは、小さな入口を備えた特定の形状の耐火材料で作られた、最大 3000 K の温度に加熱された空洞です。
白熱灯は、今日の可視スペクトルにおける最も一般的な熱源です。これらは照明、信号伝達、プロジェクター、プロジェクターなどの目的で使用され、さらに測光や高温測定の標準としても機能します。
現在、小型から強力な投光照明まで、500 以上の標準サイズの白熱灯が市場に出回っています。フィラメント本体は通常、タングステン フィラメントまたはスパイラルの形で作られ、不活性ガスまたは真空で満たされたガラス フラスコ内に封入されます。このようなランプの耐用年数は、通常、フィラメントが切れると終了します。
白熱灯はハロゲンであり、その後、電球にはヨウ素または揮発性臭素化合物を添加したキセノンが充填され、蒸発したタングステンが電球からフィラメント本体に逆移動します。このようなランプは最大 2000 時間持続します。
タングステン フィラメントは、ハロゲン サイクルを維持するために加熱された石英管内に取り付けられています。これらのランプはサーモグラフィーやゼログラフィーで動作し、通常の白熱灯が使用できるほぼどこでも見つけることができます。
電球では、光放射源は電極、またはアルゴンを充填した電球または屋外でのアーク放電中の陰極の白熱領域です。
蛍光源
光放射の発光源では、光子、電子、その他の粒子の流れ、または電場の直接作用によってガスや蛍光体が励起され、これらの状況下で光源になります。発光スペクトルと光学パラメータは、蛍光体の特性、励起エネルギー、電界強度などによって決まります。
最も一般的な種類のルミネセンスの 1 つはフォトルミネセンスであり、主光源の放射スペクトルが可視化されます。放電の紫外線が蛍光体層に当たり、この条件下の蛍光体は可視光と近紫外光を放射します。
省エネランプはこの効果を利用した電球型蛍光灯です。このような２０Ｗのランプは、１００Ｗの白熱灯の光束と等しい光束を与える。
陰極線管スクリーンは、陰極線発光の光放射源です。蛍光体でコーティングされたスクリーンは、そこに向かって飛んでくる電子ビームによって励起されます。
LED は、半導体への注入エレクトロルミネッセンスの原理を利用しています。これらの光放射源は、光学素子を備えた個別の製品として製造されます。表示、信号、照明に使用されます。
放射性発光中の発光は、崩壊する同位体の作用によって励起されます。
化学発光は、化学反応のエネルギーを光に変換することです (「化学発光」も参照)。 発光の種類).
高速粒子、過渡放射線、およびバビロフ・チェレンコフ放射線によって励起されたシンチレーター内のフラッシュは、移動する荷電粒子を検出するために使用されます。
プラズマ
光放射のプラズマ源は、線形または連続スペクトル、および放電または他のプラズマ生成方法で発生するプラズマの温度と圧力に依存するエネルギー特性によって区別されます。
放射線パラメータは、入力電力と物質の組成に応じて広範囲に変化します（「 ガス放電ランプ, プラズマ）。パラメータは、この電力と材料抵抗によって制限されます。パルスプラズマ源は連続プラズマ源よりも高いパラメータを持っています。