可见光光谱图

曝光及蚀刻一般是靠对光刻胶及显影液敏感的高能量的短波紫外光来实现的，光谱波长越短能量越强，这是光的定律之一；我们的工作光谱高能量蓝光或紫外光波并以此来实现光化学和光蚀刻的功能，这是基于蚀刻及曝光胶的光敏感特殊，他们对500nm及以下波长的光敏感并能产生光化学或光固化的作用，所以特殊环境照明采用不含500nm及以下波长的敏感光源，必须采用500nm波长以上的非敏感光源作为照明光源；LED作为一种用450nm蓝光芯片激发的光源其发出的可见光的光谱里是没有紫外光的，因此我们的曝光及蚀刻等区域所需的人造光源不是能抗紫外抗UV的不含紫外光光源，准确的表述应是非敏感光源。紫外光也是属于敏感光源的范围。在一些有暗反应或用到敏光特质的如树脂，溶济等工位场景的特殊实验室里也需要用到如黄光等非敏感光源来做为实验照明光源。

 在使用非敏感光源里，只要是波长长度大于500nm的可见光谱都可以使用，但基于黄光在辨色的准确性优势及我们人眼椎细胞对各色光谱的接受度也就是对人眼的友好度上占优，通常选用黄光而非其他非敏感光谱的光源。

因为笔者是一名照明方面的从业者，在做照明光谱研究的同时也做照明产品研究与生产销售，因此我在一些专业照明领域如洁净工业照明，高显及显示比对照明，医疗及光物理，光化学等光照明照领域更多了一些获得实际运用场所的使用和开发经验，能拿到一手的使用效果数据及附带的一些光反应数据，因此我的研究及思路就变得越来越开阔和丰富，确实是这样的，理论指导实践，实践又产生研究理论和方向，这是个非常好的闭环系统；而在洁净照明领域我在一些现场的使用案例中发现了一个有趣的现象，同样的单位面积及功率密度，使用黄光照明时室内人员的体感会比用白光照明时要暖和，在直接的照明呈90度的照射下我们的工作人员甚至感觉到在黄光下作业而发“热”，为求证此现象我们实测与对比了在同等设计参数下的白黄光照明二个区域的温变，测得黄光照明下，二者的温差达到了0.3-2度。测试条件也是在灯具的直接照射下，离灯具距离为60-75cm.为了进一步的验证及搞清楚其发热差异的数值（验证为统一的侧出光型照明灯具，灯具的散热体一半左右为下散型散热），到出了一些数据及原理分享给大家，我想这些原理或数据不对我们电气设计工程师甚至是对暖通设计师也可以做为参考或借签，因为物体发热量的变化会影响到空间的温度变化，会对我们室内的能耗及温湿度控制带来一定的影响，我们的工程设计人员在设计或施工时可以就这一些现象做出设计调整和参考。

我们从二个方面对温升变化做了验证和计算，从光源的发光效率方面来进行分析，黄光的热耗是高还是低？我们都知道波长越长能量越弱，光的流明多少就是热辐或黑体的单位时间光量子的输出和转移的多少，那么波长越长的光同等功率下的光量子输出能量低，光效也相应降低，注意这类光的光量子发射和反射距离短，所以在同等功率或达到照度要求时，波长越长的光源其能耗越高，热功转换损耗也就会越多，散发的热量也就会越多，根据公式计算得，按590nm主波长的光源与450mn主波长的光源相比，其热电损失为1.05~1.1/1,其热释放量的差异在5~8%左右。

这个差异带来的变化如果超过1米或以上的距离我们是很难咸受到的，因为照明在整个环境里的热耗源占比并不多，够大的空间会抵消一部分热效应，这也是我在前面“半导体车间用泪珠灯设计解说”一文里，我就曾表述过，我们在设计时是否可以把泪珠灯的电源考虑做成外置放在室外（夹层里），因为我们测试得到电源内置与外置，其灯具表面的温度相差有2-5度。这个其实是很大的了，通过其抵消这个温升的冷量需求计算，这部分的增加耗能也是不少的一笔额外费用成本，因为灯具是天天用天天开，累积产生的量并不少。泪珠灯设计解说一文里有详细的计算数据，大家可以参考。

除了光电热的直接能量转换造成的温升差异外，不同光谱的热幅射的不同也产生了现场体感和实际上的温升变化差异，和光量子能量相反的是波长越长其热辐射越大，光的穿透性也越强照射距离也越远，这就是光谱的分布平行图，不可见极短紫波，中长可见波，远红外不可见波。我们得知当主波长为400和750nm的光源其热辐射的值为：E(能量)—eV (电子伏特)h(普朗克常数) —6.63×10^-34J•s(焦耳•秒)k(常数)—1.6×10^-19J/eVC(光速)— 3×10^17nm/sλ(波长)—nm公式：E(能量)=h(普朗克常数) ×H(频率)普朗克常数的单位焦耳要换算成电子伏特上式转换为：E= h/k × C/λE = [6.63×10^-34J•s] /[1.6×10^-19J/eV]× [3×10^17nm/s ]/λE=1240/λ所以200nm的光子能量是6.2eV

带入波长：400~760nm来计匴可得出能量能量范围为：2.62 × 10^-19 ～ 4.97× 10^-19 (J)，也可以利用：hc=1243(eVnm）带入波长，得到能量范围比值为：1.636~3.108eV（本文只是运用性的简述文章所以本文做更深入的机理和公式的表述列举）

长波光源热辐射是其短波光源一到二倍的热辐射，再依据其热辐射转化为光子能量公式计得出其同等流明的长波光的光能量及热能转移是短波的二到三倍，这时在黄光照射下感觉到热并不只是一种假象，而是事实存在的一种物理现象。

光热辐射示意图

综上我们得出，在使用如黄光等长光谱波长照明时，灯具的热功耗和热辐射是明显会比白光照明要高些，综合来计算大约热能会增加10%左右，当然这是针对具体产品的理想状态的测算结果，实际上会有很大的差异，具体主要有灯具的如结构设计方式，散热体的朝向，散热的均匀性（是否足够散热要求），电源的转换效率，芯片大小选型等都有关系。本文只是给电气和暖通设计工程师一定的参考，并不具备完整的指导作用，因为实际中的情况远比单个或小面积的实测环境复杂得多；最后期待有更多的行业同仁来和我一起交流讨论，继续对洁净等特殊照明做更多的验证和研究。

 供稿人：任辉                                               

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