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别了,爱迪生

字号+作者:参考消息 来源:参考消息 2002-11-12 08:00 评论(创建话题) 收藏成功收藏本文

别了,爱迪生 由于坚固耐用、便于携带、效率极高,发光二极管灯泡正在取代人们所熟悉的白炽灯 【美国《发现》月刊11月号文章】题:再见,爱迪生先生 为了从'...

别了,爱迪生


由于坚固耐用、便于携带、效率极高,发光二极管灯泡正在取代人们所熟悉的白炽灯
【美国《发现》月刊11月号文章】题:再见,爱迪生先生
为了从加德满都到达图洛波哈拉这个信奉佛教的尼泊尔小村庄,戴夫驱车穿越乡村跋涉了两天。他发现村民们正在以电池为动力的灯周围工作和阅读。这些灯装备的发光二极管(LED),正是他2000年留在那里的。
戴夫是加拿大阿尔伯塔省卡尔加里大学的一位光子学工程师,对上述情景他并不感到意外。他当时之所以选择了使用发光二极管灯泡,是因为它们坚固耐用、便于携带、效率极高。他说:“你从能源中获得大量的光。”他的每一盏灯的功率仅仅为一瓦,所产生的光亮却是很有用的。村民们每天晚上使用这些灯4小时左右,最后通过使用一台脚踏发电机,在半个小时里给电池充满电。这种冷冷的、稳定的光束非常有用。实际上,与人们所熟悉的白炽灯相比,发光二极管还有种种巨大优势,因此戴夫期望,发光二极管最终会继承爱迪生的老灯泡,成为世界上人工照明的主要来源。
发光二极管初创于约40年前,当时研究者们初步弄清如何从半导体晶体中榨取光。这些晶体被密封在透明的环氧树脂里面,暴露在电流下面,电流驱动带有负电荷的电子朝着带有正电荷的极的方向移动。在这一过程中解放出来的能源形成了光子。但早期的发光二极管产生昏暗的红光或绿光,主要适用于在数字式钟表和计算器中展示。
10年前,工程师们采用磷化铟镓铝发明了一种半导体晶体。它产生一种亮得多的红光。同时,日亚化学公司的中村秀二开发出了第一支实用的蓝光发光二极管。这一小小的进展之所以产生巨大影响,是因为蓝、绿和红光发光二极管结合起来,能够形成彩虹的大多数颜色,就像这3种颜色的磷光剂形成彩色电视图画中的各种色彩一样。
今天,高强度的彩色发光二极管随处可见。实际上,这种变化来势迅猛,以至于您可能甚至没有注意到。然而,只要驱车绕一圈儿,您就必定会遇到一处红绿灯,其红光和绿光发光二极管相间的格局泄露出内情;在全美国,已经有大约50万处这种红绿灯。这种迅速的转换,原因很简单。白炽灯泡必须每年更换,而发光二极管红绿灯则能够持续使用5年—10年。发光二极管的耗电量还比其所取代的传统信号灯至少降低80%—90%。加在一起,新的红绿灯每年在美国起码节省4亿千瓦时的电力。
如果发光二极管能够在办公室和起居室里取代爱迪生的灯泡,就能实现比这大得多的节约。创造一种既节能又廉价和具有审美特征的白光发光二极管,被证明是一项艰巨的工程学挑战。但所有主要的灯泡制造厂家,包括通用电气公司、飞利浦公司等,都与半导体制造厂家携手,为达到这一目标而努力。
体积小、发白光的发光二极管正在迅速改进,到2007年将达到75流明/瓦。此外,发光二极管几乎不发出任何无用的热量,因此,它们不会加重夏季空调的负担。设在华盛顿的光电子工业开发协会预测,白光发光二极管到2020年,可能会使美国照明用电减少一半,从而每年节约1000亿美元,把生产能源所造成的碳排放量减少2800万吨。

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