В ЛИЯНИЕ ТИПА РАССЕИВАТЕЛЯ НА ОПТИЧЕСКИЙ КПД СВЕТИЛЬНИКА Антон Шаракшанэ, главный конструктор ООО «Лидер Лайт» , Саранск, II всероссийский светотехнический Форум

Ф РЕНЕЛЕВСКОЕ ОТРАЖЕНИЕ При прохождении через любую границу раздела сред, свет преломляется и отражается по формулам Френеля 2

Р ОЛЬ УГЛА ПАДЕНИЯ СВЕТА НА РАССЕИВАТЕЛЬ Даже от оптически прозрачного пластика под прямым углом отражается ~4%. Чем больше угол падения, тем выше доля отраженного света. КСС светодиода косинусная! Общая доля отраженного света от плоского рассеивателя значительно выше, чем при испытаниях материала «на светопропускание» под прямым углом. 3

М НОГОЧИСЛЕННЫЕ ОТРАЖЕНИЯ НА РАССЕИВАТЕЛЕ Свет отражается как от нижней, так и от верхней границ рассеивателя. n Суммарное отражение ПММА и акрил 1,4915,3% Поликарбонат и полистирол 1,5917,7% 4

Р ОЛЬ БЕЛИЗНЫ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ СВЕТИЛЬНИКА С ПРОЗРАЧНЫМ « РАССЕИВАТЕЛЕМ » Если внутренняя поверхность светильника однородно матовая, каждая ее точка излучает отраженный свет с косинусной КСС, который также частично не сможет пройти через рассеиватель. Увеличение белизны на 10% приводит к снижению потерь на ~2%. 5

Р ОЛЬ БЕЛИЗНЫ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ СВЕТИЛЬНИКА С МАТОВЫМ РАССЕИВАТЕЛЕМ Ни один из производителей оптических материалов для светотехники не предоставляет данные, позволяющие посчитать долю светового потока рассеиваемого в обратную сторону опаловым рассеивателем. Но эту величину можно подобрать (в данном случае 70%), подогнав КДП оптической системы под типичное значение 65% при степени белизны внутренних поверхностей 75%. Увеличение белизны на 10% приводит к снижению потерь на 10-20%.

В НУТРЕННЕЕ ПОГЛОЩЕНИЕ В РАССЕИВАТЕЛЕ Для прозрачных поликарбонатов Bayer разница в пропускании между листами толщиной 4 мм и 20 мм составляет 1%…5% 7, что соответствует от 0,06% до 0,3% потерь на 1 мм. Это пренебрежимо мало!

В НУТРЕННЕЕ ПОГЛОЩЕНИЕ В МАТОВОМ РАССЕИВАТЕЛЕ Оптически толстые слои современных белых пластиков отражают 80%…90%, что соответствует крайне низкому соотношению коэффициентов поглощения и рассеяния K/S. Оптически тонкий слой белого пластика прозрачен и является рассеивателем, поглощая минимум на порядок меньше оптически толстого слоя. Смешение при литье белого и прозрачного пластика одной марки, приводит к тому, что оптически тонким становится конструктивно прочный слой толщиной в несколько миллиметров. Это и есть светотехнический рассеиватель с пренебрежимо малым внутренним поглощением. Поглощением внутри типичного матового рассеивателя можно пренебречь! 8

Н ЕКОТОРЫЕ ВЫВОДЫ 1)При прохождении через границы раздела сред свет преломляется и отражается, но не поглощается (если граница не загрязнена). Пример: оптоволоконная передача данных. 2)Нет противопоказаний (кроме опасности загрязнения поверхностей) к использованию многослойных рассеивателей. 3)Свет в конечном итоге поглощается не на рассеивателе, а на иных конструктивных элементах светильника. На рассеивателе свет либо отражается, либо рассеиваясь выходит. 4)Если не позволить отраженному свету попадать куда-либо кроме рассеивателя, потери можно свести почти до нуля. 9 Оптический КПД этой лампы - 90%! (использование подобного материала рассеивателя в светильнике типа Армстронг снижает КПД на несколько десятков процентов)

Спасибо за внимание! Литература: Джадд, Д., Вышецкий Г. "Цвет в науке и технике» Ландсберг Г.С. "Оптика" 10