水族灯光基础知识（第七部分）-------转载

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感谢Steve分享他的照明细节。正如他在帖子中提到的，6根T-5的亮度超过450瓦的金卤灯和168瓦的PC光化灯。关于灯的过载问题有很多讨论。镇流器有一个效率系数， "Ballast Factors"。该系数说明镇流器驱动灯管发光的达到理论值的百分比。如果ballast factor=1，那么用它驱动80瓦的灯泡应该能得到80瓦的光线，或者非常接近的数值。如果ballast factor=1.25，那么80瓦的灯泡应该能发出100瓦的光。

这就是Steve对他的T-5进行的改革。通过过载，使灯泡发光功率更大。有些人说过载会缩短灯泡的使用寿命，而有些人说虽然会缩短，但不明显。我认为在水族领域这还不算是个问题，至少在荧光灯方面。经过多年的发展，荧光灯内部的磷涂层已经有所改进。原来的磷涂层会随着使用程度老化，颜色向黄-橙转变。现在这已经不是问题了。荧光灯寿命的另一个问题是灯丝，随着使用次数增多，灯丝逐渐被腐蚀，输出下降，最终失去使用价值。现在经过改进，灯管在彻底报废前，最多只损失原有输出的85%。所以，在更换灯管前，光线有所下降是很正常的。



还有，Steve是少数几个持有测光表的鱼友，而且还经常把自己和他人水族箱光照系数公布在网上。估计他的3100个帖子中有3099个是关于光照的。他是少数几个光照的狂人。不管怎样，正像前面说的，荧光灯有两种主流镇流器。电磁和电子。电磁镇流器非常便宜，售价15美元以下，并且兼容性强。缺点是如果为荧光灯配用，必须单独设计。换句话说，40瓦的T-12需要40瓦的镇流器。灯管数量不同，镇流器也不一样。如驱动4根T-12 40瓦灯管，你需要的镇流器是4X 40瓦的。这种镇流器不能驱动T-12 VHO。普通输出灯管运行电流大约0.5安培，而高输出大约1.5安培。

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因此，电磁镇流器必须与灯泡匹配。启动系统也有分类，有瞬时启动，快速启动和预热启动方式。唯一需要预热启动的灯泡是PC灯泡。瞬时启动和快色启动是比较常见的。对于水族箱，快速启动方式可能是最好的。相比瞬时启动，这种方式对灯丝的损害更小，而且等待1-2秒钟也不算长。如果考虑预算，电磁镇流器是比较好的选择。如果你带着灯泡去商店选购，商家会为你计算镇流器的。普通输出和高输出荧光灯的电磁镇流器在小商店里就能买到。如果型号太特殊，则要找一家比较大的商店了。

随着价格下降，电子镇流器越来越常见了。Steve也是Icecap（电子镇流器品牌）的忠实爱好者。注：本人不主张在帖子中宣传品牌。



IceCap作为RC的一个固定赞助商，让我破坏了这个规矩。他们说会赠送我一张免费的CD，可以免费使用美国在线1000小时，如果我在帖子中提及他们的产品。我也是个普通人，1000小时的免费美国在线我实在难以拒绝。而且，那张免费的CD还可以用作灯光反光板。

下一篇违章讨论电子镇流器和荧光灯。

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我们已经讨论过电磁镇流器了，应该说是照明的最廉价解决方案。



另一个可选方案是电子镇流器。这个有些昂贵，在过去就更别说了。电子镇流器已经有25年的历史了，如果翻看老样本，可能已经有100多种了。早期的电子镇流器只有大约3个月的使用寿命，甚至比它所驱动的灯管的寿命还短，这种情况维持了10年之久。质量控制差，价格高，使得电子镇流器不受欢迎。幸运的是，最近技术大有改观，有的甚至能像电磁镇流器一样使用10年之久。



电子镇流器优点是节电，体积小，质量轻，冷却，无频闪，适合各类灯管。在Sanjay的帖子中，他说电子镇流器没有电磁驱动的亮度高。这里所说的区别存在于金卤灯泡，而在荧光灯方面亮的是完全一样的。如果你选择Sylvania/Osram 电子镇流器，可以用节能型的。这意味着ballast factor系数低。它们可以用40瓦的功率驱动54瓦的HVO。这样的原因是可以节省电力同时延长灯管的使用寿命。如果是在礼堂中使用，这当然好，但在水族领域还是很重视灯管的发光效率的。

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当你在与商家讨价还价时，一定要看清Ballast Factor系数，至少要达到0.95，太低的系数会导致发光效率低。

Sanjay还讲了一些我所不知道的。我总是以为电磁镇流器将多余的电流分流通过一片卷曲的马口铁，让其发热，消耗电流。电子镇流器则将多余的电流抑制，只允许灯管需要的电流通过，因此节约。



想到这里，我觉得，电磁镇流器更像是一个带有分支的胶管，控制主干的水流，让多余的水流从分支流走。电子镇流器没有分流功能，但有阀门功能，可以关闭调整，所以更节约。这使得它们更加高效。Sanjay说事实并不是这样的，电子镇流器将多余的电能转化为辐射，以博得形式减少了发热，而并非更有效率。因为不是专门研究电磁和物理，我相信Sanjay的说法。

一个40美元的镇流器全效工作时能驱动两根110瓦的VHO，使用5-6个镇流器，成本上升4-5倍。很多情况下取决于你的空间限制。

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价钱越高的电子镇流器体积越小。

那么到底是用电磁的还是用电子的呢？尽量选用可以远程连接的镇流器。镇流器放在灯架内会增加热量，同时还会受到潮湿气体的腐蚀。安装时，选择灯罩外的空间或钉在支架上最好。

有些比较贵的镇流器有程序启动功能，能够减少启动过程中对灯丝的损害。一般水族灯一天只开关一次，因此我不知道这种镇流器到底能有多大用处。如果这种镇流器比较贵，我宁愿把钱省下。

电子镇流器的另一个功能是允许降低灯管亮度。

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有些鱼友喜欢创造浪漫的情调，降低亮度正好是他们的需要，而我则不能接受像烛光一样亮度的光，所以不会使用。

当讨论荧光灯照明时，闪烁系数总能引起大家的兴趣。有些人，不包括我自己，能看出电磁镇流器驱动的灯管的闪烁。60赫兹，对于大多数人来说已经够快，以至于不被察觉了。毕竟，电影播放中，图片的切换每秒只有24张。有些人在荧光灯下读书会感到头疼。电子镇流器是上帝赐予这些人的福音。它们一般在20,000赫兹或更好的状态下运行。鱼友中经常有人说鱼类和无脊椎动物都到频闪，会引发各种不适的效果。可是人们已经用荧光灯养鱼近50年历史，从没听说过因此而使鱼儿生病的。

下一篇，我们一起讨论荧光灯和金卤灯镇流器。

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无论是在本地商家购买还是在网上购买，都要清楚自己需要什么。例如，大多数荧光灯是快速启动，而T-5是瞬时启动。仅有一些电子镇流器支持两者。277伏特系统在商店里非常常见，但不能在家用电流下使用，但有些镇流器是通用的，可在很多电压下使用。

下面我要对金卤灯镇流器说几句。与荧光灯工作原理相比，金卤灯镇流器没有什么不同。关于金卤灯镇流器的信息要比PC灯镇流器的还多一些。最基本的不同在于灯泡底座设计。单端金卤灯泡底座有像螺丝一样的扣纹，与普通灯泡相同。双端金卤灯泡两端有接触点，更像荧光灯。




另一个很大的区别是启动方式。有脉冲启动和电弧启动两种方式，后者使用特殊的电极直接激发电弧。单端金卤灯电弧启动镇流器有两位标识，如M57 表示应用于175瓦金卤灯，M 代表金属卤素灯镇流器。M58 标识250瓦，M59标识400瓦。脉冲式单端金卤灯使用3位数字标识，M137 等于175,M138等于250 M135等于400瓦。最后，双端使用HQI镇流器，使用双位标识，M81 代表150瓦，M80代表250瓦。有些老式的灯泡如Iwasaki使用不同的镇流器，所以选择镇流器时要注意。

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金卤灯的镇流器体积比荧光灯的更大，而且工作起来更热。除非你想使用一个低瓦数的荧光灯，并将镇流器接到远处。



关于金卤灯的镇流器，有好多文章介绍和比较。Sanjay, Grim Reefer, NY Joe (JB NY)以及其他作者都有关于金卤灯镇流器的文章。

新手们，大家为什么不问问这篇文章怎么这样长呢？实话告诉你，本文用word文本编辑器存储要73页之多。

好吧，快接近尾声了，再多数几句镇流器。如果你是一个水族新手又是电路学新手，最好买个成品灯 ，省去了计算和组装的麻烦。

RC论坛里的小商贩们是不会为你DIY受伤而伤心。对于喜欢DIY的一族，首先确定喜欢什么灯，确定要购买灯泡的规格。如果已经明确，可以根据以下信息选择镇流器。

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1、灯管一共多少瓦数，在这个瓦数下要运行多少根灯管?



2、灯管是什么型号，或灯泡是单端还是双端？?



3、镇流器需要多少伏电压，一般为120伏，最好买个通用的。



4、需要什么启动方式，瞬时、快速、电弧还是脉冲等？



5、镇流器工作系数，（Ballast factor）一般至少0.95，如果要进行过载设置还要更高些。

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6、是成品还是散装的？



7、外壳是否需要机械通风设置?



8、能够远程使用，最远距离是多少？



9、如果你准备以后更换灯具，是否具有兼容性?



10、保质期多长时间，尤其是电子镇流器，最短应该为2年。

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11、是否提供热保护功能，这是很重要的。



12、大型水族箱要考虑镇流器本身的耗电量，这可是不小的开支。



13、噪声系数，从A到D, D是噪声最大的。A-C对于一般的水族箱没问题，A-B甚至可以用在卧室的水族箱内。



14、闪烁，如果你对此很敏感，最好直接选用电子镇流器。
选择镇流器有很多值得考虑的地方，读的文章越多，考虑得就越多，也就越接近最正确的选择。

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女士们，先生们，以上大家都听到了各种关于灯光的说法。你可能听说荧光灯是过时的东西，没人再用了。你可能也听说了如果不购买金卤灯将面临被以谋杀珊瑚而起诉的危险。我想通过本文的解读，大家应该知道上述两种说法都是无稽之谈。



为什么要用这么恐怖的导语开始呢？关于灯光之间的比较数据非常多。可以通过瓦数、流明、勒克斯、光强度或其它什么数据比较。但你要知道用每种数据比较的优缺点。把流明和光强度相比，就好像用苹果与橙子相比。



光强度（PAR）是最近兴起的最便宜的测量比较方法。也确实能够证明水族箱内光合作用的强弱。
我们还讨论的光同时具有粒子和波的双重特性，及对光照效果的影响。我们还讨论了色温，及用此表示光颜色的方法。

我还希望已经帮助大家更深入的理解了各种光源的工作原理，甚至包括镇流器。我强调了点光源与连续光源的区别，以及灯罩即反光板在光照中的重要作用。

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那么什么才是最好的光源？无论是单独的光源还是混合的光源，只要它能让你的生物快的健康的生活在水族箱内，能让你高兴的欣赏它们就是最好的。目前，我比较喜欢中等光线，色温6-10K的金卤灯+光化VHO。我相信这能够提供一个全系列的光谱。我也赞成金卤灯和T-5灯管的组合。



对于小缸，PC是比较合适的，也许将来能有适合的T-5灯管。较深的水族箱比较适合金卤灯，最好使用不同色温的组合。

即使说到现在，还仅仅是一个开始。如果你要运行一个大型水族箱，最好还是研究一下镇流器的工作效率。因为大型水族箱的电费是非常昂贵的。那些运行小水族箱的朋友们可能不太注意，对电费没有什么概念，那么到RC里关于照明的论坛去看看就会有所了解。



我想感谢那些支持和评论本帖的人。当谈到比较负责的问题时，这些专家确实提供了很大的帮助。
在结束整个讨论前，最后谈论一下关于LED的问题。

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告诉大家，每次我们回顾，都会有更好的荧光灯出世。之前我们有T-12, T-8, T-5 ，现在传言有T-6和T-3 灯管将成为最优秀的水族光源了。如果你认为荧光灯已经走到尽头了，最好在论坛中多学习一下。



我觉得T-5的成功只是个开始。大家会得到前所未有的明亮的灯管。我还没有拿到关于T-3或T-6的数据，但我想如t-5一样，直径上的优势会使他们比以往的灯管都要明亮。更细的灯管可以安装更小的反光板，照明效果会更好。那什么时候才是个终结呢？我不知道。

因为荧光灯的技术比较成熟，所以优势会渐渐显露。我想发光磷的涂层会不断改进，尤其是蓝色的。

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高色温的灯管总是显得比低色温灯管暗淡，这其中有幻觉作用。还记得Clark，我们的标准观测者。如果你用两根流明相同的灯管，一根色温4500，另一根色温12000，Clark会说4500的更亮一些。摄影用的测光表也会支持他的说法，而光度计则会表明两者是一样的。为什么?因为我们的眼睛对黄-绿色光非常敏感，摄影用测光表正是在此原理上制造的。而光度计这测量所有光谱。



然而，高色温的灯管本身也不争气，如果用光度计测量，它们确实亮度要低一些。原因在于发蓝光的磷，它的表现能力不如其它同胞。我预计商家一定会在这里大做文章的。

灯丝的设计和材料也是能够改进的地方。灯丝让然是灯泡内最脆弱的部分，使用中会受到腐蚀，增加阻抗，甚至烧毁。灯丝的损耗也是灯管亮度降低的原因。



现在的荧光灯已经改进很多了，但仍有空间。

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金卤灯同样没有走到死路，不过对于高色温的追求应该到了极限了，因为50K的色温已经接近紫外线了。我提到过PCA，多晶铝灯管。优势是能容忍金卤灯达到更高的温度。对于金卤灯，更高的温度意味着更亮的效果。



目前，石英金卤灯（HQI）已经受到温度的限制了。石英灯管已经达到了将要融化的临界点。多晶铝灯泡现在也有，但多用于路灯。主要原因是PCA的透明度不高。对于路灯大家可以接受，对于水族箱还不行。PCA中也有蓝宝石品种，但价格实在太高了。这是目前在高温下透明度最好的材料。一旦投入批量生产，会让金卤灯的光芒更加绚丽。要知一旦它们真的被投入市场，金属卤化物对灯泡的腐蚀作用要1-2年才能有明显的数据，虽然它们会比HQI亮10-15%。

  



关于镇流器还有一个很大的问题，它会对家庭电视信号和无线电信号产生影响。PC灯的镇流器会使无线电信号受到干扰，好像有人在电台里吃爆米花。降低电磁辐射频率的部件正在研发中，所以问题会达到解决的。我还发现电子镇流器已经有所降价，镇流器不应该有很高的价钱，即使商家一直在努力告诉我们硅有多么的紧俏。

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水族灯光基础知识（第九部分，终结篇）

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那么你想谈谈水族箱中的月光吗？

  




当你谈到月光，肯定不能回避LED。LED光源无处不在，闹钟、烟雾探测器、汽车仪表盘背光、转向灯、以及手电筒中都有LED的身影。LED是英文发光二极管（Light Emitting Diode）的缩写。在硅二极管中加入各种闻所未闻的金属，好像就是加入到金卤灯内的金属。当电流通过时，它们会发出光亮。这些物质被安置在固定的反射器（die cup）内，用环氧树脂封闭。它们哪里出众呢？体积小，耗电量低，运行时冷却，使用寿命长，造型能力强，能将大约80%的电能转化成光能。它的发光效率让其它光源羞愧难当。如果你需要一个小型而有效地照明光源，它们是最佳选择。在水族照明领域，它是夜光的最佳选择。



月光照明是个古怪的话题。我听说一些对珊瑚繁殖感兴趣的人对月光有要求。我认为真的没有理由看到珊瑚在水族箱内大量排卵，蛋分的大量说用使得即使受精的珊瑚卵也无处藏身。无论怎样，LED都帮助了他们提供了如月光般的照明。有时我认为我们在复制自然环境的时候有些过头了。对我来说，LED灯光有点过了。销售灯具的商家是为了牟取利益。月光设备要花很多钱，那么为什么他们不去进行些改进呢？在没有确实证据证明其有效时我是不会使用的。这有点像金卤灯创造的波纹效果，真的能像宣传的那样对生物起到作用吗？但无论怎么说，只要你选择月光，总会找到LED头上。

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在LED进入水族领域前，人们寻求用低瓦数的白炽灯模拟月光，或者小型光化PC，甚至没有光化功能的荧光灯。除了白炽灯外，其它光源都不能模拟月光的点光源效果，而LED恰恰是这方面的高手。起初使用1个LED灯泡，后来引入了定时器和3个LED灯泡，这样通过定时器可以控制模拟月光在夜晚的各个不同阶段。一些超级有钱的发烧友甚至将月光灯连接在电脑上，用相应的月光数据控制LED灯光，模拟真实月光。人们对自然地追崇真实到了疯狂的境地。



说实话，我真的没有听说过模拟月光可以让珊瑚产卵的实例，但我相信在某处一定有某人成功过。 即使在满月时，月光也只有0.2勒克斯，因此没有必要用那么多的灯泡去模拟。LED灯泡能符合这种要求。



LED最初在上世纪60年代出现，是砷化镓磷酸盐二极管。这种化学物质的组合当电流通过时会发出漂亮的红光。因为亮度不是很高，所以需要聚焦。此后，二极管就被封装在固定的迷你反射器（die cup）内了。为了增加聚焦效果，封闭用的环氧树脂制成镜头形。