城市的路灯在照亮道路的同时，也带来了大量的光污染和能(néng)源浪费，長(cháng)期以来备受诟病却无解决良方。据媒體(tǐ)近日报道，日前一组来自中國(guó)台湾和墨西哥(gē)的研究人员开发出了一种新(xīn)型照明系统，通过高效利用(yòng)LED，能(néng)确保路灯只照亮需要光線(xiàn)的地方，而不产生其他(tā)不必要的光線(xiàn)。
在由普通路灯提供照明的道路尤其是较窄的道路上，我们经常看到的情况是，路面的明暗區(qū)域呈锯齿状分(fēn)布。这种传统的照明方式不但效率低下，而且造成了严重的光污染。研究发现传统路灯的電(diàn)能(néng)中有(yǒu)五分(fēn)之一以上被水平和向上的光線(xiàn)所浪费。
“这种新(xīn)型LED系统的一个独特功能(néng)是，它能(néng)够适应不同街(jiē)道的路灯布局，為(wèi)各种街(jiē)道和道路提供高效的照明，”参与这项研究的中國(guó)台湾中央大學(xué)光電(diàn)學(xué)与工程學(xué)系孙庆成教授说。
这种新(xīn)型路灯系统由三个部分(fēn)组成。第一个部分(fēn)包含一串发光二极管，它们每个都配有(yǒu)一种被称為(wèi)全内反射透镜(TIR)的装置，其作用(yòng)是汇集光線(xiàn)，精确控制光束的方向，使光線(xiàn)平行射出而不会相互交叉。这些透镜被安装在一个反射腔中，作用(yòng)是回收光線(xiàn)，确保它们能(néng)够更多(duō)地被用(yòng)于照亮目标，这是该系统的第二部分(fēn)。第三个部分(fēn)是其最外层的光線(xiàn)过滤装置，它的作用(yòng)是减少多(duō)余的眩光。通过这种独特的结构，研究人员能(néng)够控制光束的形状，目前初步设计的光束形状為(wèi)矩形，非常适合路面照明。
研究人员利用(yòng)光利用(yòng)率(OUF)来量化路灯的性能(néng)，光利用(yòng)率越高路灯性能(néng)越好。计算机模拟结果显示，这种新(xīn)型路灯系统光利用(yòng)率可(kě)达到51%到81%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超过目前普通路灯的45%。此外，与传统路灯相比，这种新(xīn)型路灯亮度更高、更节能(néng)，不易产生眩光和光污染。
研究人员表示，由于该设计结构简单、采用(yòng)普通的LED灯泡，可(kě)方便进行模块化组装。他(tā)们预计未来3到6个月内完成原型设计，明年年初在道路上进行实际安装实验。
转载自科(kē)技日报
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