分析LED光源在博物館文物展示環(huán)境中應(yīng)用展望

張浩

摘要：對(duì)于博物館當(dāng)中展示的文物而言，紅外線(xiàn)、紫外線(xiàn)燈類(lèi)型的光照會(huì)給文物帶來(lái)一定程度上的損耗，加速文物的老化進(jìn)程，造成不可挽回的損失。在進(jìn)行博物館文物展示方面光照源的選擇時(shí)，應(yīng)當(dāng)在考慮到文物保護(hù)工作的同時(shí)，也應(yīng)對(duì)日常展示環(huán)境中的光源耗電等經(jīng)濟(jì)方面的因素進(jìn)行考量。本文針對(duì)LED光源本身的應(yīng)用特點(diǎn)及相關(guān)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了分析，對(duì)LED光源在博物館文物展示環(huán)境中的應(yīng)用進(jìn)行了設(shè)想和展望。

關(guān)鍵詞：LED光源；博物館；文物展示環(huán)境；應(yīng)用展望

引言

隨著科學(xué)技術(shù)水平的攀升，光照方面獲得了很多轉(zhuǎn)變，在節(jié)約能耗的同時(shí)，能夠獲得較佳的照明體驗(yàn)。由于照明屬于生產(chǎn)生活當(dāng)中重要的一部分，所以，光源選擇會(huì)在很大程度上代表了能源的消耗能力，LED即發(fā)光二極管，作為光源具有較佳的照明效果，在耗電及經(jīng)濟(jì)方面具有應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，既能夠滿(mǎn)足博物院對(duì)于文物展示環(huán)境的照明需求，而且又是一種生態(tài)環(huán)保、節(jié)能降耗的綠色光源。下面就對(duì)LED光源同展示環(huán)境之間的適宜性展開(kāi)分析。

一、 LED光源同博物館展示環(huán)境之間的適宜性

發(fā)光二極管的研究起源于電發(fā)光方面的研究，而后科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了砷化鎵二極管能作為有效的光源，本方面的研究開(kāi)始得到重視并逐漸步入正軌。LED由發(fā)光半導(dǎo)體材料及導(dǎo)線(xiàn)架所組成，其研究建立在半導(dǎo)體的研究基礎(chǔ)之上，當(dāng)電流由陽(yáng)極到陰極流動(dòng)，半導(dǎo)體晶體會(huì)按照不同芯心的PN結(jié)元素發(fā)出不同波長(zhǎng)的光線(xiàn)，最早的LED的光線(xiàn)為紅光，隨后，經(jīng)過(guò)PN結(jié)組成元素的豐富和不斷改進(jìn)，LED的發(fā)光顏色逐漸變得更為多樣化，LED能夠發(fā)出紅橙黃綠的顏色，隨后，結(jié)合三原色光的混色原理，白光LED問(wèn)世并得到了進(jìn)一步的研究深化，其光效及對(duì)于電能的轉(zhuǎn)化率得到了提升，對(duì)于電能的消耗開(kāi)始減少，白光LED燈的使用壽命得到了延長(zhǎng)，LED開(kāi)始在各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中逐漸得到了研發(fā)、推廣和應(yīng)用。

在當(dāng)前的博物館文物展示區(qū)域當(dāng)中使用的照明燈通常為金鹵燈，這種燈發(fā)光效率高、顯色性能好而且壽命也相對(duì)較長(zhǎng)，但是造價(jià)比較高，用于采購(gòu)方面的資金消耗相對(duì)較高。LED相對(duì)金鹵燈而言，其工作原理及構(gòu)造都更為簡(jiǎn)單，造價(jià)相對(duì)低廉，而且其形成的光譜較為純粹，能夠?qū)ζ浒l(fā)出的光譜進(jìn)行有效的控制，有效避免了文物受到紫外線(xiàn)或紅外線(xiàn)的照射，屬于一種能夠在使用功能和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)方面同金鹵燈相較量，而且在價(jià)格及能耗方面更為經(jīng)濟(jì)環(huán)保，能夠有效降低照明方面的成本，具有應(yīng)用前景和發(fā)展優(yōu)勢(shì)，同博物館文物展示環(huán)境之間具有較強(qiáng)的契合度及適宜性。由于博物館大多對(duì)外開(kāi)放，為了給來(lái)訪(fǎng)者帶來(lái)較佳的觀(guān)察體驗(yàn)，應(yīng)當(dāng)將光照保持在人眼覺(jué)得舒適的范圍之內(nèi)亮度最高的范圍內(nèi)。對(duì)于普通的光源而言，這種高亮度的照明環(huán)境當(dāng)中會(huì)存在較多的光輻射，對(duì)于文物存在一定的危害性，對(duì)文物的安全性造成了一定的威脅。就當(dāng)前已有的光源類(lèi)型的選擇看來(lái)，LED光源在發(fā)光效率、光色、使用壽命、生態(tài)經(jīng)濟(jì)性、安全性等方面均具優(yōu)勢(shì)，和博物館文物展示環(huán)境之間的契合度最高，具有廣闊的應(yīng)用空間和良好的應(yīng)用前景。

二、博物館文物展示環(huán)境的應(yīng)用潛力

（一）燈具效率之開(kāi)發(fā)與光效強(qiáng)度提升

LED單一光源實(shí)際上發(fā)光效率并不是很高，亮度相對(duì)較低，無(wú)法達(dá)到博物館方面的照明要求，所以，在應(yīng)用方面可以采用將其匯聚成列陣集中發(fā)光，有效解決亮度方面的問(wèn)題，能夠?qū)ζ涔庑?qiáng)度進(jìn)行合理的管理控制。當(dāng)前的匯聚照明方式通常會(huì)在燈具當(dāng)中以十二個(gè)LED為單位照明，一些燈具為了提高照明效率會(huì)通過(guò)設(shè)置菲涅耳透鏡來(lái)提高光照效果，不同形式的列陣匯聚方式同燈具的照明性能之間具有最為直接的關(guān)聯(lián)性，在未來(lái)的文物展示環(huán)境當(dāng)中進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行燈具內(nèi)LED的組合，形成最為適宜的光源，構(gòu)建良好的展示環(huán)境。

（二）發(fā)展可調(diào)變亮度與顏色的光源

就目前的研究看來(lái)，LED光源的亮度能夠根據(jù)電壓的變化而變化，在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，可以考慮通過(guò)電壓方面的調(diào)節(jié)，對(duì)光源的亮度與顏色進(jìn)行調(diào)整的控制轉(zhuǎn)化裝置。如果這種控制理念能夠在實(shí)踐當(dāng)中得到應(yīng)用的話(huà)，可以有效提高LED光源的實(shí)用性和靈活性，達(dá)成多樣化的照明方式與低碳環(huán)保相結(jié)合的照明理想。在游客到訪(fǎng)之前，可以將亮度調(diào)暗，達(dá)到節(jié)約能耗的目的，而用于展覽的時(shí)候，又能根據(jù)不同類(lèi)型的展品設(shè)計(jì)光照方式，達(dá)到更好的展示效果，通過(guò)自動(dòng)化的調(diào)整控制方式，能夠減少人工方面的工作量，提高光源方面的可控性。

（三）與光導(dǎo)纖維傳輸方式之間的相互配合

光導(dǎo)纖維起初主要應(yīng)用于通信領(lǐng)域當(dāng)中，而后逐漸被發(fā)展到照明領(lǐng)域當(dāng)中，目前的不少建筑的照明主要采用POF即聚合物光纖光源，而且，這種光源的實(shí)用性很強(qiáng)，能夠根據(jù)需要進(jìn)行形狀方面的變化調(diào)整，且在出現(xiàn)一定力度的沖擊時(shí)不會(huì)出現(xiàn)照明中斷等類(lèi)型的問(wèn)題，能夠達(dá)到長(zhǎng)距離照明的目的。所以，對(duì)于一些展館較大的區(qū)域照明而言，可以考慮采用LED光源與光導(dǎo)纖維相互配合的應(yīng)用模式，根據(jù)需要對(duì)光照區(qū)域進(jìn)行選擇，能夠結(jié)合展柜的特點(diǎn)塑造不同類(lèi)型的光照組合形式，提高博物館文物的全方位展示。

（四）太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)的導(dǎo)入利用

就目前的研究成果看來(lái)，光照和太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)之間已經(jīng)達(dá)到了一定的有機(jī)結(jié)合，很多公共區(qū)域的照明當(dāng)中已經(jīng)開(kāi)始采用太陽(yáng)能供電的方式，太陽(yáng)能發(fā)電在LED光源方面的倒入利用，能夠有效降低能耗，通過(guò)生態(tài)環(huán)保的方式對(duì)博物館文物展示環(huán)境進(jìn)行照明。LED與太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)化之間的配合，能夠?qū)V轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生之直流電能直接利用于LED光源以供其照明使用，在未來(lái)的應(yīng)用當(dāng)中很有可能實(shí)現(xiàn)建筑內(nèi)整體光源均來(lái)自于太陽(yáng)能等綠色能源，提供更為環(huán)保的照明環(huán)境。

結(jié)語(yǔ)

博物館當(dāng)中的文物承載著歷史和文化，具有較強(qiáng)的研究?jī)r(jià)值，應(yīng)當(dāng)在各個(gè)方面提供對(duì)文物的保護(hù)，避免文物由于光照原因帶來(lái)的老化等類(lèi)型的損失對(duì)其造成損害。就當(dāng)前LED光源，特別是白光LED光源的研究及應(yīng)用看來(lái)，LED光源完全可以勝任博物館文物展示環(huán)境的照明工作，具有較佳的應(yīng)用前景。介于技術(shù)尚處在不夠成熟的研發(fā)階段，應(yīng)當(dāng)堅(jiān)定信心積極配合，在不久的將來(lái)通過(guò)LED技術(shù)的應(yīng)用，解決博物館文物展示區(qū)域的照明問(wèn)題。

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