雾霾围城之下，LED路灯该怎样保持穿透性

    咱们做照明的，大环境咱改变不了，但也不是说完全无能为力，至少咱们得想想办法，让雾霾天出门的民众不至于伸手不见五指，出门不光能看见路灯亮，还能看见点路，这就要求提高LED路灯的穿透性。

 

 

    目前采用的LED封装工艺通过应用不同激发波长的荧光粉，调整荧光粉的量或比例，可以获得不同色温的LED白光光源。不同的光源发出的光色温各不相同，低色温光源的特征是能量分布中，红辐射相对来说要多些，通常称为“暖光”；色温提高后，能量分布中，蓝辐射的比例增加，通常称为“冷光”。对于白光LED来说，低色温光源黄光比例相对较多，而高色温光源蓝光比例相对较多。而从人眼视觉的角度来说，低色温给人以温暖、稳定的感觉，而高色温给人以冷清、清爽的感觉。

    一些常见光源的色温

 

    LED光源大体上可以分为暖白、中性白和冷白三大类。传统的路灯光源钠灯的放电辐射集中在589.0纳米和589.6纳米的两条双D谱线上，因此色温一般为2300K左右的暖白光，人眼视觉下很明显会感觉是黄光。LED则可通过封装工艺制造出不同色温的光源，给了道路照明很多不同的选择。

 

 

    值得注意的是，在早一批的LED路灯色温选择上，几乎所有的厂家都选择了6000K，甚至6000K以上，与高压钠灯背道而驰，这又是为什么呢？原来，在早期荧光粉的技术条件下，冷白光源的LED发光效率更高。相比较色温来说，人们更看重光效这一物理性能。提高光效最主要的手段是提高荧光粉的激发效率，YAG黄粉的激发效率远高于橙粉。

    显而易见，较高色温可以得到更高的光效，5500-6500K色温的光源光效甚至比小于3500K的暖白光源提升48.7%。LED之所以节能，完全是因为LED具有比其他光源更高的光效，抛开光效单纯谈节能是毫无意义的。因此大部分LED路灯厂家为了追求高节能率，选择了生产6000K左右色温的产品就可以理解了。

 

    高光效不仅带来更高的节能率，更能降低灯具的成本，使产品更具有竞争力。随着LED各项技术的发展，LED芯片的效率不断提升，封装工艺也不断改进，目前应用中的白光LED光效已经突破160lm/W的关口，未来还有提升的空间。而荧光粉的技术也得到了一些突破，目前各色温区间的白光LED光效差异也没有以前那么大，3000-3500K色温的暖白LED光源的光效与6000-6500K色温的冷白LED光源相差不足6%，

 

 

    进入21世纪以来，特别是2010年后，我国空气质量严重恶化，雾霾天气成了常客。雾霾是由大气污染造成的，企业的废气排放，车辆的尾气，农民焚烧桔梗等都会造成何大气中各种悬浮颗粒物含量超标，其中PM2.5被认为是造成雾霾天气的最大“元凶”。近几年，我国的空气质量急剧恶化，大多数城市雾霾天数增加，危害加重。我国有不少地区把雾霾并入雾一起作为灾害性天气预警预报。统称为“雾霾天气”。以北京为例，全年有接近200天空气质量小于二级，也就是说一年有一半以上的天气是雾霾天。

    我国其他大中城市也一样面临着雾霾天，并且许多城市年均雾霾天超过100天。雾霾比较严重的城市大多是经济较为发达的城市，在LED路灯的推广往往起到“排头兵”的示范作用，因此，研究和讨论LED路灯在雾霾天气下的选择有非常重大的意义。

 

    为什么不同颜色的光线，在雾气中的穿透性不一样。这里要引进一个物流学现象，叫做瑞利散射。瑞利散射是一种光学现象，当粒子半径比入射光波长小很多时（小于波长的十分之一），介质就因折射率不均匀而产生，瑞利散射的强度和入射光波长λ的四次方成反比，这种现象称为瑞利散射。举个简单的例子，我们可以用瑞利散射来解释为什么天空是蓝色的。由于瑞利散射的强度和波长的四次方成反比，所以太阳光谱中波长较短的蓝紫光比波长较长得红光散射更明显，而短波中又以蓝光能量最大，所以在雨过天晴或秋高气爽时（空中较粗微粒比较少，以分子散射为主），在大气分子中，光线发生强烈的瑞利散射，蓝光被散射至弥漫天空，因此天空呈现蔚蓝色。简单来说，波长越短的光线越容易散热，波长越长的光线越容易穿透。形成雾霾的主要因素PM2.5正是由许多小颗粒组成，使得光线发生瑞利散射。

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