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人类根据萤火虫发明了什么

时间: 玉玲2 历史故事

  大家都知道萤火虫的腹部末端会发光的吧!那么你知道人类根据萤火虫的发光发明了什么吗?一起来看看小编给大家精心准备的资料,欢迎阅读!

  萤火虫启迪人类,提升照明使用率

  在科学家眼中,萤火虫是启迪发明的灵感所在。别看萤火虫不起眼,它在发光、医学、防疫、环保等很多领域都有科学应用价值。

  萤火虫的发光基因,是遗传工程科学工作者研究的热门对象。不同于其它的光会伴生出热量的损耗,萤火虫发出的荧光是一种生物光,其温度不超过0.001℃,是目前已知唯一几乎没有热损耗的光源,因此也叫“冷光源”。早在上世纪40年代,科学家受到萤火虫发光器的启发,发明了荧光灯,大大提高了能源使用率,但其与萤火虫的发光率相比还差得太远。生物发光领域是这两年在国外渐渐兴起的科研热点,2008年诺贝尔化学奖就颁给了生物发光领域的3位科学家。

  最近,研究人员对萤火虫发光器进行研究时,意外地发现了一种锯齿状排列的鳞片,它可以提高发光器的亮度。随后科学家将其应用在了二极管(LED)设计中,制作出了模仿萤火虫发光器天然结构的LED覆盖层,可使其效率提高50%以上。研究人员估计,这种新颖设计可能会在几年之内应用在LED生产中,为人类节约更多能源。

  在分子生物学实验室, 萤火虫特有的虫荧光素酶基因以其具有易检测、敏感及对人体无毒等优点,在基因工程中越来越多地作为遗传标记的首选来检测基因表达。人们利用萤火虫的基因不但做到了测癌细胞,还利用基因转移技术,把萤火虫的基因转移到玉米中,较快地培育出新的具有抗病虫害的玉米新品系。

  在生物防疫和生态环境领域,萤火虫也担负着重要角色。萤火虫是血吸虫病的克星,因为水生萤火虫的幼虫吃包括钉螺在内的螺类,而钉螺是血吸虫的唯一宿主。萤火虫还是环境好坏的指示物种,其体内的腺甙磷酸,可作为一种优异的检测剂来检测水的污染程度,凡是萤火虫种群分布的地区,都是生态环境保护得比较好的地方。

  拓展:荧光灯分类

  常见的荧光灯有:

  (1)直管形荧光灯。这种荧光灯属双端荧光灯。常见标称功率有4W,6W,

  8W,12W,15W,20W,30W,36W,40W,65W,80W,85W和125W。管径用T5,T8,T10,T12。灯头用G5,G13。T5显色指数>30,显色性好,对色彩丰富的物品及环境有比较理想的照明效果,光衰小,寿命长,平均寿命达10000小时。适用于服装、百货、超级市场、食品、水果、图片、展示窗等色彩绚丽的场合使用。T8色光、亮度、节能、寿命都较佳,适合宾馆、办公室、商店、医院、图书馆及家庭等色彩朴素但要求亮度高的场合使用。

  为了方便安装、降低成本和安全起见,许多直管形荧光灯的镇流器都安装在支架内,构成自镇流型荧光灯。

  (2)彩色直管型荧光灯。常见标称功率有20W,30W,40W。管径用T4,T5,T8。灯头用G5、G13。彩色荧光灯的光通量较低,适用于商店橱窗、广告或类似场所的装饰和色彩显示。 (3)环形荧光灯。除形状外,环形荧光灯与直管形荧光灯没有多大差别。常见标称功率有22W,32W,40W。灯头用G10q.。主要提供给吸顶灯、吊灯等作配套光源,供家庭、商场等照明用。

  (3)单端紧凑型节能荧光灯。这种荧光灯的灯管、镇流器和灯头紧密地联成一体(镇流器放在灯头内),除了破坏性打击,无法把它们拆卸,故被称为“紧凑型”荧光灯。由于无须外加镇流器,驱动电路也在镇流器内,故这种荧光灯也是自镇流荧光灯和内启动荧光灯。整个灯通过E27等灯头直接与供电网连接,可方便地直接取代白炽灯。

  这种荧光灯大都使用稀土元素三基色荧光粉,因而具有节能功能。下表列出节能荧光灯与光通量大体相同的白炽灯的对照。

  节能荧光灯功率(W) 5 7 9 11 13 18 36 45 65 85 105

  按管径

  (一)、直管型荧光灯管按管径大小分为:T12、T10、T8、T6、T5、T4、T3等规格。规格中“T+数字“组合,表示管径的毫米数值。其含义:一个T=1/8英吋,一英吋为25.4mm;数字代表T的个数。如T12=25.4mm*1/8*12=38mm。

  (二)、荧光灯管管径与其电参数的关系:

  1、荧光灯管,管径越细,光效越高,节电效果越好。

  2、荧光灯管,管径越细,启辉点燃电压越高,对镇流器技术性能要求越高。

  管径大于T8(含T8)的荧光灯管,启辉点燃电压较低。相对于220V、50Hz工频交流电,符合启辉点燃电压小于1/2电源电压定律。可以采用电感式镇流器,进行启辉点燃运行。

  管径小于T8的荧光灯管,启辉点燃电压较高。相对于220V、50Hz工频交流电, 不符合启辉点燃电压小于1/2电源电压定律。不能采用电感式镇流器,进行启辉点燃运行。管径小于T8的荧光灯管,必须匹配电子式镇流器。由电子式镇流器,产生启辉高压,荧光灯管击穿点燃。尔后,由电子式镇流器,驱动荧光灯管点燃运行。

  按光色

  (一)、直管型荧光灯管按光色分为:三基色荧光灯管,冷白日光色荧光灯管,暖白日光色荧光灯管。

  (二)、荧光灯管光色与其技术品质的关系:

  荧光灯管所涂荧光粉和所填充气体种类不同,荧光灯管所表现的光色就不同。其技术品质也有很大差别。

  1、荧光灯管涂卤素荧光粉,填充氩气、氪氩混合气体。荧光灯管光色为:冷白日光色荧光灯管,暖白日光色荧光灯管。

  这两种光色的荧光灯管,显色性能较低,显色指数R值小于40。远远小于太阳光,显色指数R=100的标准值。观看彩色物体表面颜色,产生色偏。色彩偏青、偏灰,色彩暗淡不鲜艳。

  这两种光色的荧光灯管,发光效率也比较低。光效一般为每W电功率:30流明(Lm)至40(Lm)。

  这两种光色的荧光灯管,光谱中含有较多的不可见光,有效瞳孔流明(有效视觉光效)倍数也比较低。有效光效较低,有效照度低。

  这两种光色的荧光灯管,荧光灯管启辉点燃寿命也比较短,一般在5000小时至6000小时之内。

  以上两种光色的荧光灯管,不属于高效节能电光源,不符合绿色照明技术要求。

  2、荧光灯管涂三基色稀土荧光粉,填充高效发光气体。荧光灯管光色为,三基色合成的高显色性太阳光色。 和无极灯光色相近。

  三基色稀土荧光粉荧光灯管,显色指数R值大于80,接近太阳光色(太阳光的显色指数R=100)。

  三基色稀土荧光粉荧光灯管,发光效率也比较高,光效一般为每W电功率65流明(Lm)以上。

  荧光灯管实际光效高低,与所采用的镇流器技术性能,和镇流器与荧光灯管匹配程度等技术要素,有直接关系。

  三基色稀土荧光粉(LVD无极灯也采用此类荧光粉)荧光灯管,启辉点燃寿命也比较长,一般在8000小时以上。如匹配技术性能先进的高性能电子镇流器,启辉点燃寿命会增加至15000小时――20000小时。

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