半导体照明的介绍

半导体照明是一种采用发光二极管（LED）作为光源的照明装置，广泛应用于装饰灯、城市景观照明、交通信号灯、大屏幕显示、仪器仪表指示灯、汽车用灯、手机及PDA背光源、电脑及普通照明等领域。LED是英文light emitting diode（发光二极管）的缩写，它是半导体制成的光电器件，可将电能转换为光能。半导体照明相同亮度的能耗仅为普通白炽灯的十分之一，而寿命却为其100倍，被誉为“21世纪新固体光源时代的革命性技术”。

半导体照明产品的构成及其发光原理

与白炽灯和节能灯不同的是，半导体照明采用电场发光。它的基本结构是将一块电致发光的半导体材料置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用。发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片，在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层，称为p-n结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。LED因使用材料的不同，其二极管内电子、空穴所占能级也有所不同，能级差的不同使载流子复合时产生的光子的能量不同，从而形成不同波长的光。

由于半导体照明能把电能直接转换为光能，因此从理论上可以产生较高的光效。近几年来， LED的光效提高很快。在1998年，白光LED的光效只有5 lm/W，但在2000年时，白光LED的光效已达25 lm/W，这一指标与卤钨灯相近。2008年7月22日，位于加州的欧司朗公司在开发高亮度、高效率LED上取得了新的突破，在350 mA的标准条件下，亮度的峰值达到155 lm，效率达到136 lm/W。2009年，世界LED巨头Cree、Nichia新近宣布LED的发光效率实验值分别是161 lm/W@350 mA、145 lm/W@350 mA，这些结果都已经大大超过了现有照明灯具的光效。当然，上述这些都是在实验室取得的，在实际应用中，由于受散热性等多方面的影响，LED的光效仅只有几十lm/W。不过以当前LED技术的发展速度，相信LED光效的瓶颈会得到突破，从而真正实现LED照明的广泛应用。

半导体照明产品的分类

LED常见分类主要有以下五种方式：

(1) 按发光管发光颜色：可分成红色、橙色、绿色（又细分黄绿、标准绿和纯绿）、蓝光等。另外，有的发光二极管中包含二种或三种颜色的芯片。根据发光二极管出光处掺或不掺散射剂、有色还是无色，上述各种颜色的发光二极管还可分成有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种类型。散射型发光二极管不适合做指示灯用。目前，为了提高LED的发光效率，推动LED在通用照明领域的应用，用红、绿、蓝三基色或其他途径合成白光LED成为该领域的研究热点。

(2) 按发光管出光面特征：可分为圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。圆形灯按直径分为Φ2 mm、Φ4.4 mm、Φ5 mm、Φ8 mm、Φ10 mm及Φ20 mm等。由半值角大小可以估计圆形发光强度角分布情况。

(3) 按照发光强度角分布图，可分为以下三类：

高指向性：一般为尖头环氧封装，或是带金属反射腔封装，且不加散射剂。半值角为5°～20°或更小，具有很高的指向性，可作局部照明光源用，或与光检出器联用以组成自动检测系统。

标准型：通常作指示灯用，其半值角为20°～45°。

散射型：这是视角较大的指示灯，半值角为45°～90°或更大，散射剂的量较大。

(4) 按发光二极管的结构：可分为全环氧包封、金属底座环氧封装、陶瓷底座环氧封装及玻璃封装等结构。

(5) 按发光强度和工作电流：按发光强度可分为普通亮度的LED（发光强度小于10 mcd）、高亮度的LED（发光强度介于10～100 mcd之间）和超高亮度的LED（发光强度大于100 mcd）；按照工作电流，可分为一般LED和低电流LED，其中一般LED的工作电流在十几mA至几十mA，而低电流LED的工作电流在2 mA以下（亮度与普通发光管相同）。

半导体照明产品的特点

在当前全球能源短缺的形势下，节约能源是我们正面临的重要问题。LED被称为第四代照明光源或绿色光源，它的节能、环保、寿命长等特点，正是其不断受到世界各国推崇的重要原因：

(1) 寿命长：光通量衰减到70%的标准寿命是10万小时，一个LED灯在理想情况下可以使用50年。

(2) 色彩丰富：LED已经实现了多个波长的单基色，有红、琥珀黄、黄、绿、蓝等，基本满足了应用领域对LED色彩的要求，随着更多新材料的开发，还会实现更多的基色及至全彩色。

(3) 稳定可靠：没有钨丝、玻壳等容易损坏的部件，非正常报废率很小。在LED的寿命期内，LED一般都能稳定地工作，维护工作量较小。

(4) 电气安全性高：LED一般工作在低电压（6-24 V）、小电流（10-20 mA）环境下，属弱电级工作器件，有较好的电气安全性能。

(5) 节能环保效率高：光谱几乎全部集中于可见光频率，效率可以达到50%以上，而光效相近的白炽灯可见光效率仅为10%-20%。而且LED灯不存在有害金属汞污染等问题，符合社会发展趋势。

(6) 应用灵活性好：LED可进行低压供电，也可用110 V/220 V电源供电，加上单粒LED的体积小（芯片更小，只用3-5 mm2），可以平面封装，易开发成轻薄短小的产品，做成点、线、面各种形式的具体应用产品。

(7) 受控制能力强：现有的技术已经可以实现LED的亮度、灰度、动态显示、分布控制等，是其它发光装置无可比拟的。

(8) 抗震性能优越：LED的坚固、耐震、耐冲击性能都超过了目前所有其它类型的电光源产品。

(9) 响应速度快：LED的响应速度在毫秒级，可以有效地应用于显示屏、汽车刹车灯、相机闪光灯等领域。

(10) 显色性能良好：白色LED目前的显色指数Ra达到了70以上，色温范围从3600 K到11000 K不等（随荧光粉不同而变），而且已经获得了实验室提高的方案。

此外，LED还具有亮度高、无干扰、方向性好等特点。

在我们的生活中，照明占据着很重要的地位。生活中处处都有它的存在，我们离不开它。今天我们要来了解的是照明中的工程照明，工程照明又分为很多种，下面让小编一一为您介绍。

工程照明是什么?

工程照明其实就是指人们使用天然光或者是人工制造的照明来达到一定的光环境。工程照明的主要表现是光亮度以及看到视觉效果等等等。

工程照明分类

工程照明其实包括种类很多，例如有夜景照明、道路照明以及我们特定效果的室内照明等。

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1、夜景的照明

夜景照明可以包括很多地方，例如体育场、工地等等一些室外活动的景观照明。其照明的对象大概包括有建筑，广场、名胜古迹以及一些商业街等等。其实夜景照明目的是利用一些特殊的灯光将景观加以重塑，这样出来的景色能够给人一个和谐协调、优美的夜景。

2、道路的照明

那道路照明主要是为了方便夜间行驶的车辆和行人。街道设立照明能够改善我们交通条件，并且也能够保障交通安全。另外，道路照明还能够可美化我们的城市面貌。

3、室内的照明

照明是室内必不可少的一部分，室内的照明主要是方便人们的日常生活，能够给人们提供一个明亮的生活环境。在人们的生活中，光不仅仅有室内照明的作用，而且还能营造环境气氛。

　　LED照明工程

随着照明工程越来越重要，现在发展最好的就是LED照明工程了。这是因为LED有绿色环保的功效并且其电力消耗也比较少。LED照明工程应用领域越来越广泛了。并且LED在照明市场方面发展很快，相信将来会有很好的发展前景。

LED照明工程特点

1、节省电量

据相关资料了解到，LED是属于冷光源，其自身对环境没有污染，并且与其他灯源相比要节省电量。

2、环保健康

LED属于绿色光源。它具有好的调光性，在颜色发生变化时也不会让人产生视觉的误差。并且它可以提供人舒适的光照，还可以保护我们的眼睛，是健康光源。

3、艺术效果

目前LED产品还有很多种光源的效果。它不光具有照明的功效而且还增加了美的功能。灯光的艺术效果，可以让灯具成为一种视觉艺术享受。

时事热点材料

中国2010年上海世博会倒计时100天誓师动员大会于2010年1月21日下午在上海隆重举行。中共中央政治局常委、全国政协主席贾庆林出席大会并讲话。

贾庆林强调，2010年上海世博会，是我国首次举办的大规模综合性世界博览会，也是我国继北京奥运会后举国期盼、举世瞩目的又一盛会。办好上海世博会，对于展示中华民族5000年灿烂文明，展示新中国60年特别是改革开放30多年的辉煌成就，展示我国各族人民为实现全面建设小康社会宏伟目标而团结奋斗的精神风貌；对于促进我国同世界各国经济文化交流，增进我国人民同世界各国人民的相互了解和友谊，促进世界经济走向复苏，都具有重要意义。

贾庆林提出四点要求：第一，坚定必胜信念，树立为国争光的豪情壮志；第二，广泛凝聚力量，充分发挥举国体制的强大优势；第三，坚持精益求精，确保上海世博会的高质量高水平；第四，加强组织动员，努力营造文明祥和的社会氛围。

二、历史考点分析

1．中国近现代历史上的上海区域历史（高考备考）：

（1）半殖半封开始时期：鸦片战争期间，1842年6月，江南总督陈化成率兵在上海吴淞抗英，为国捐躯。《南京条约》开上海为通商口岸。英国驻上海第一任领事，故意曲解《虎门条约》中关于允许英国人在通商口岸租赁土地、房屋、永久性居住的款，迫使上海地方官员，公布了《上海租地章程》，在中国变相攫取并建立了最早的租界。在太平天国运动后期的防御战中，李秀成率军进攻上海，上海的官僚、地主、买办们雇用美国人华尔组织洋q队，和英法侵略军一起配合清军，袭击太平军，太平军损失很大，退回苏州。

（2）半殖半封形成时期：洋务运动期间，李鸿章在上海设立洋务派军事工业江南制造总局和洋务派民用企业轮船招商局。方举赞在上海创办早期著名的民族资本主义企业发昌机器厂，最终被英商开办的上海耶松船厂吞并。梁启超在上海担任《时务报》主笔期间，发表《变法通议》等文章，提出只有实行变法才是救亡图存的唯一出路。1898年4月，具有资产阶级政党性质的维新派救亡团体保国会成立，在北京、上海设立总会。

（3）资产阶级民主革命时期：1911年底，南方革命军（湖北军政府）代表伍廷芳和北京政府（清政府）代表唐绍仪，在上海英租界正式举行和平谈判（“南北议和”）。

（4）北洋军阀统治时期：孙中山辞去临时大总统以后，一度放弃政治而专注实业，他在上海设立铁路公司，兼任铁路协会名誉会长、中华银行的总董事长、永年保险公司董事长等职。1912年，荣氏兄弟在上海创办福新面粉公司，一战期间创办申新纺织公司，后来发展成为中国最大的纺织业资本家。1915年，陈独秀在上海创办《新青年》，标志着新文化运动的兴起。从1919年6月初起，五四运动的中心由北京移到上海。1920年秋，中国共产党第一个早期组织在上海成立，陈独秀任书记。1921年7月，中共一大在上海秘密举行，大会确定党成立后的中心任务是组织工人阶级、领导工人运动。1922年7月，中共二大在上海召开，它的中心任务是制定党的民主革命纲领。1925年，五卅惨案成为五卅运动的导火线，在中共领导下，在上海市成立了统一领导三罢（罢工、罢课、罢市）斗争的组织——上海工商学联合会。1927年春，北伐军进驻上海。为迎接北伐军进入上海，上海工人举行三次武装起义，前两次失败，第三次在陈独秀、周恩来亲自指挥下，取得了胜利，这是中国工人运动史上光辉的一页。1927年4月12日，在蒋介石指使下，反动武装在上海进行血腥大屠杀，制造了“四一二”反革命政变。

（5）国共对峙时期：1932年“一二八事变”及《淞沪停战协定》（不作高考要求）。1932年底，中国民权保障同盟在上海成立，宋庆龄任主席，要求国民政府释放政治犯、保障人民抗日的民主权利。1933年初，在上海的临时党中央迁入中央苏区，“左”倾错误在革命根据地得到全面贯彻。

（6）抗日战争时期：1937年8月13日，日军大举进攻上海，史称“八一三事变”；谢晋元率部孤军奋战四昼夜，成为中国军队抗战的英雄典范；淞沪会战粉碎了日军妄图在三个月内灭亡中国的狂妄计划。上海沦陷后，日本三年间配给上海居民的粮食，还不够一年食用；日伪还在上海设立“特工总部”，专门杀害抗日爱国人士。上海邮电、自来水厂工人和电车司机相继罢工，打击和动摇了日伪的残暴统治。

（7）解放战争时期：蒋介石依靠美国的帮助，将远在西南大后方的国民党军队运送到南京、上海等地。1945年12月，中国民主促进会在上海成立（不作高考要求）。1947年春，蒋介石限令中共撤销驻南京、上海、重庆等地的代表团，国共第二次合作彻底破裂（不作高考要求）。1947年5月，上海学生掀起了反饥饿、反内战、反迫害运动，迅速发展成为全国性的学生运动（不作高考要求）。1948年初，上海申新九厂工人为生活所迫举行罢工，国民党进行镇压，制造了“申九血案”（不作高考要求）。

（8）过渡时期：1949年下半年，从上海开始进行了“银元之战”（行政手段）和“米棉之战”（经济手段），到1950年春，全国物价稳定，使人民政府赢得了全国人民的信任。1956年，以荣毅仁等知名企业家为代表的上海工商界代表申请全行业公私合营，推动了对资本主义工商业的社会主义改造。

（9）探索和“文革”时期：1962年，现代意义的上海港建成。1965年，结晶牛胰岛素在上海成功合成（世界上首次成功合作人工蛋白质）。1967年1月，上海造反派组织夺取了上海市党、政各级领导权，即所谓“一月革命”（“一月革命”非革命），由于毛泽东和中央文革小组支持上海夺权，从中央到地方的全面夺权风暴很快掀起，造成了全国大动乱局面。1972年2月，尼克松总统访华，与周恩来总理举行会谈，双方在上海签订了《中美联合公报》，结束了中美两国二十多年的对抗，中美两国关系开始走向正常化。

（10）社会主义现代化建设新时期：1984年，上海列入首批十四个沿海开放城市。1991年，上海浦东成为对外开放区。上海宝山钢铁公司是新时期代表性的工程项目。2001年6月15日，中国、俄罗斯联邦、哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦、塔吉克斯坦和乌兹别克斯坦6国元首举行会晤并签署《上海合作组织成立宣言》，上海合作组织（Shanghai Cooperation Organization ，简称SCO）正式成立，它是一个具有广泛合作领域的区域合作组织。2001年10月15日至21日，第九次亚太经合组织（APEC）会议在上海举行，举办了包括领导人会议、外交和贸易双部长会议等21场会议和活动，中外宾客达1.3万余人。这是中国首次承办的规模最大、规格最高的多边国际活动。

2．世界近现代史上的历次世博会（注意相关时代主题和社会发展阶段）

世界博览会（World Exhibition or Exposition，简称：World Expo），简称世博会，是一项由主办国政府组织或政府委托有关部门举办的有较大影响和悠久历史的国际性博览活动。它已经历了百余年的历史，最初以美术品和传统工艺品的展示为主，后来逐渐变为荟萃科学技术与产业技术的展览会，成为培育产业人才和一般市民的启蒙教育不可多得的场所。

已经举办或已经确定举办的历次世界博会时间、举办地、名称和主题

时间 举办国/城市 名称 主题

1851年 英国/伦敦 万国工业博览会

1855年 法国/巴黎 巴黎世界博览会

1862年 英国/伦敦 伦敦世界博览会

1867年 法国/巴黎 第2届巴黎世界博览会

1873年 奥匈/维也纳 维也纳世界博览会

1876年 美国/费城 费城美国独立百年博览会

1878年 法国/巴黎 第3届巴黎世界博览会

1883年 荷兰/阿姆斯特丹 阿姆斯特丹国际博览会

1889年 法国/巴黎 世界博览会（1889）

1893年 美国/芝加哥 芝加哥哥伦布纪念博览会

1900年 法国/巴黎 第5届巴黎世界博览会

1904年 美国/圣路易斯 圣路易斯百周年纪念博览会

1908年 英国/伦敦 伦敦世界博览会

1915年 美国/旧金山 旧金山巴拿马太平洋博览会

1925年 法国/巴黎 巴黎国际装饰美术博览会

1926年 美国/费城 费城建国150周年世界博览会 （以上都没有确定主题）

1933年 美国/芝加哥 芝加哥世界博览会 一个世纪的进步

1935年 比利时/布鲁塞尔 布鲁塞尔世界博览会 通过竞争获取和平

1937年 法国/巴黎 巴黎艺术世界博览会 现代世界的艺术和技术

1939年 美国/纽约 纽约世界博览会 明日新世界

1958年 比利时/布鲁塞尔 布鲁塞尔世界博览会 科学、文明和人性

1962年 美国/西雅图 西雅图廿一世纪博览 太空时代的人类

1964年 美国/纽约 纽约世界博览会 通过理解走向和平

1967年 加拿大/蒙特利尔 加拿大世界博览会 人类与世界

1968年 美国/圣安东尼奥 圣安东尼奥洲建成250周年世博会 美洲大陆的文化交流

1970年 日本/大阪 日本世界博览会 人类的进步与和谐

1971年 匈牙利/布达佩斯 世界狩猎博览会 人类狩猎的演化和艺术

1974年 美国/斯波坎 世界博览会1974 无污染的进步

1975年 日本/冲绳 冲绳世界海洋博览会 海洋——充满希望的未来

1982年 美国/诺克斯维尔 诺克斯维尔世界能源博览会 能源——世界的原动力

1984年 美国/新奥尔良 路易西安纳世界博览 河流的世界——水乃生命之源

1985年 日本/筑波 筑波世界博览会 居住与环境——人类家居科技

1986年 加拿大/温哥华 温哥华世界运输博览会 交通与运输

1988年 澳大利亚/布里斯班 布里斯班世界博览会 科技时代的休闲生活

1990年 日本/大阪 国际花绿博会 人类与自然

1992年 意大利/热那亚 热那亚世界博览会 哥伦布——船与海

1992年 西班牙/塞维利亚 塞维利亚世界博览会 发现的时代

1993年 韩国/大田 大田世界博览会 新的起飞之路

1998年 葡萄牙/里斯本 里斯本博览会 海洋——未来的财富

1999年 中国/昆明 昆明世界园艺博览会 人与自然——迈向21世纪

2000年 德国/汉诺威 汉诺威世界博览会 人类—自然—科技—发展

2005年 日本/爱知 爱•地球博览会 超越发展：大自然智慧的再发现

2008年 西班牙/萨拉戈萨 萨拉戈萨世界博览会 水与可持续发展

2010年 中国/上海 上海世界博览会 城市，让生活更美好

2012年 韩国/丽水 丽水世界博览会 生机勃勃的海洋及海岸：资源多样性与可持续发展

2015年 意大利/米兰 米兰世界博览会 滋养地球，为生命加油

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