白熾燈

白熾燈是將燈絲通電加熱到白熾狀態而發光的電光源，俗稱電燈泡。白熾燈的光效雖低，但光色和集光性能好，是產量最大、應用最廣泛的電光源。白熾燈的發展趨勢主要是研製節能型燈泡。不同用途和要求的白熾燈，其結構和部件不盡相同。

為提高白熾燈的發光效率，白熾燈的燈絲大都做成雙螺旋型並充有氬氮混合氣，大功率的白熾燈還充有氪氣、氙氣等惰性氣體，以進一步提高白熾燈的發光效率或延長白熾燈的壽命。

人類使用白熾燈泡已有130多年的歷史了。愛迪生早在愛迪生之前，英國電技工程師斯旺(j.Swan)從19世紀40年代末即開始進行電燈的研究。經過近30年的努力，斯旺最終找到了適於做燈絲的碳絲。

白熾燈的發明，美國通常歸功於愛迪生，英國則歸功於斯旺。兩位發明家的競爭十分激烈，專利糾紛幾乎不可避免，後來，兩人達成協議，合資組建了愛迪生──斯旺電燈公司，在英國生產白熾燈。

1845年，辛辛那提的斯塔爾提出可以在真空泡內使用碳絲。英國的斯旺按照這種思路，用一條條碳化紙作燈絲，企圖使電流通過它來發光，但是，因當時抽真空的技術還很差，燈泡中的殘餘空氣，使得燈絲很快燒斷。因此，這種燈的壽命相當短，僅有一兩個小時，不具有實用價值。

1878年，真空泵的出現，使斯旺有條件再度開展對白熾燈的研究。

1878年12月18日，斯旺試製成功了第一隻白熾電泡。此後不久，他還在紐卡斯爾化學協會上展示過他的碳絲燈泡。而當他的有關白熾電燈的實驗報道在美國發表之後，也曾給愛迪生以直接的幫助。

1879年1月，他發明的白熾燈當眾試驗成功，並獲得好評。

1879年，愛迪生也開始投入對電燈的研究，他認為，延長白熾燈壽命的關鍵是提高燈泡的真空度和採用耗電少，發光強、且價格便宜耐熱材料作燈絲，愛迪生先後試用了1600多種耐熱材料，結果都不理想。

1879年10月21日的傍晚，美國的T.A.愛迪生製成了碳化纖維（即碳絲）白熾燈，率先將電光源送入家庭。愛迪生採用碳化棉線作燈絲，把它放入玻璃球內，再啟動氣機將球內抽成真空。結果，碳化棉燈絲髮出的光明亮而穩定，足足亮了10多個小時（45個小時）。就這樣，碳化棉絲白熾燈誕生了，愛迪生為此獲得了專利。

之後愛迪生還一直致力於白熾燈的改進，為了提高燈泡的質量，延長燈泡的壽命，愛迪生想盡一切辦法尋找適合制燈絲的材料。在愛迪生研製白熾燈泡燈絲材料的過程中，曾試驗過棉線、木材的細條、稻草、紗紙、線、馬尼拉麻繩、馬鬃、釣魚線、麻栗、硬橡皮、栓木、藤條、玉蜀黍纖維，甚至人的鬍鬚、頭髮。

1880年，愛迪生又研製出碳化竹絲燈，使燈絲壽命大大提高，同年十月，愛迪生在新澤西州自行設廠，開始進行批量生產，這是世界最早的商品化白熾燈。

1880年，斯旺在發明白熾電燈后申請了專利。

1880年5月初，愛迪生試驗過的植物纖維材料共約6000種。在很長的一段時間裡，愛迪生派遣了很多人前往世界各地尋找適合於製作燈絲的竹子。直至1908年的9年間，日本竹一直是供應碳絲的主要原料。

1881年，白織燈正式投產。而在燈泡投產之後，他未能像愛迪生那樣建立相應的發電站和輸電網。這樣就使得愛迪生後來居上，成了人們公認的白熾電燈的發明家。英國的斯旺也於1881年在新堡郊外本威爾設廠。

19世紀後半葉，人們開始試製用電流加熱真空中燈絲的白熾電燈泡。

英國電技工程師斯旺(j.Swan)從19世紀40年代末即開始進行電燈的研究。經過近30年的努力，斯旺最終找到了適於做燈絲的碳絲。1878年12月18日，斯旺試製成功了第一隻白熾電泡。1879年，美國的托馬斯·愛迪生製成了碳化纖維（即碳絲）白熾燈，率先將電光源送入家庭。

1907年，A·賈斯脫髮明拉制鎢絲，製成鎢絲白熾燈。隨後不久，美國的朗繆爾發明螺旋鎢絲，並在玻殼內充入惰性氣體氮，以抑制鎢絲的蒸發；1915年發展到充入氬氮混合氣。1912年，日本的三浦順一為使燈絲和氣體的接觸面盡量減小，將鎢絲從單螺旋發展成雙螺旋，發光效率有很大提高。1935年，法國的克洛德在燈泡內充入氪氣、氙氣，進一步提高了發光效率。1959年，美國在白熾燈的基礎上發展了體積和光衰極小的鹵鎢燈。

1978年10月，英國舉行電燈發明百周年紀念，而美國則於一年後的11月舉行。

20世紀80年代，普通白熾燈高速生產線的產量已達8000隻/小時，並已採用計算機進行質量控制。

2010年，澳大利亞政府推出了一項逐步採用節能熒光照明設備，以減少溫室氣體排放的計劃，將禁止使用白熾燈泡。

不同用途和要求的白熾燈，其結構和部件不盡相同。

普通白熾燈泡（見圖）的主要部件是玻殼和燈絲。

一般用透明玻璃製成。為避免燈絲眩光，對玻殼可進行內塗覆或磨砂處理，以形成光的漫反射。透明玻璃燈泡的數量則已逐漸減少。為加強某一方向的發光強度，還在玻殼上蒸塗鋁反射層。一些特殊用途的燈泡採用彩色玻璃。

又稱白熾體。是燈泡的發光體，常用鎢製成單螺旋絲或雙螺旋絲。鎢絲由芯柱上的鉬絲支架支撐，兩端與導絲連接。為安全起見，高電壓充氣白熾燈外導絲還接有保險絲。為提高燈絲的發光效率，燈泡內的空氣通過芯柱內的排氣管抽出，或是抽真空后再充進需要的惰性氣體。

燈絲有如下基本要求：

①熔點溫度高。燈絲的熔點溫度高則燈泡的放光效率也高。

②蒸發速率小。一般燈絲的壽命隨蒸發速率減小而延長。此外，蒸發還會引起玻殼內部污染而吸收可見光，減少光通量。

③輻射選擇性好。燈絲應能使大部分能量在可見光區域內輻射。

④機械加工性能好。燈絲材料用機械方法拉製成合格的細絲並能繞製成螺旋狀。

⑤在高溫下能充分定型。螺旋燈絲在高溫工作時由於本身重量出現下垂變形，會造成燈絲各段的溫度不勻，影響壽命。應盡量避免這種變形。

⑥有較大的電阻率。

鎢的上述性能較其他材料的好，因此在白熾燈中已普遍採用。鎢的熔點為3680±20K，此時發光效率可達52lm/W。白熾燈中鎢絲的實際工作溫度為2800～3000K。為了提高鎢絲的堅韌性，防止在高溫時變形，通常在鎢絲中加入微量氧化物，如氧化硅、氧化鋁、氧化鉀等。

同炭絲一樣，白熾燈里的鎢絲也害怕空氣。如果玻殼裡充滿空氣，那麼通電以後，鎢絲溫度升高到2000℃以上，空氣就會對它毫不留情地發動襲擊，使它很快被燒斷，同時生成一種黃白色的三氧化鎢，附著在玻殼內壁和燈內部件上。

要是玻殼裡殘留的空氣比較少，那麼上面講的過程就會進行得慢一些，鎢跟空氣中的氧化合生成一薄層藍色的三氧化二鎢和氧化鎢的混合物。

這些都是空氣玩的把戲——空氣里的氧氣使高溫的鎢絲氧化了。

所以鎢絲燈泡要抽成真空，把空氣統統清除出去。

有時怕抽氣機抽不幹凈，還要在燈泡的感柱上塗一點紅磷。紅磷受熱會變成白磷，白磷很容易同氧氣反應，生成固態的五氧化二磷，把氧氣“吃掉”，這樣，玻殼裡殘留的氧氣也被消除了。

但是，這樣做還沒有解決全部問題。白熾燈用久了玻殼會變黑，再過一段時間會燒斷，你知道這是為什麼?

確實，鎢絲比起炭絲來，在真空里的蒸發速度要慢得多。但是，當白熾燈點亮溫度升得很高的時候，鎢的蒸發仍然十分嚴重。

長時間的高溫使鎢絲表面的鎢原子像水蒸汽一樣不斷地蒸發擴散，然後一層又一層地沉積到玻殼的內表面上，使玻殼慢慢黑化，越來越不透明。

鎢的蒸發也使鎢絲越來越細，最後燒斷。燈絲工作溫度越高鎢的蒸發越快，白熾燈的使用壽命就越短。

是連接燈座和接通電源的金屬件，用焊泥把它同玻殼粘結在一起。

一個喇叭形的玻璃零件就是感柱，它連著玻殼，起著固定金屬部件的作用。其中的排氣管用來把玻殼裡的空氣抽走，然後將下端燒焊密封，燈就不漏氣了。

通常製造廠給出一些參數(說明光源的特性)以便用戶選用光源。說明白熾燈光源特性的主要參數如下：1.額定電壓 燈泡的設計電壓稱為額定電壓。光源(燈泡)只能在額定電壓下工作才能獲得各種規定的特性。如果低於額定電壓使用，光源的壽命雖然可以延長，但發光強度不足，發光效率降低。如果在高於額定電壓下工作，發光強度變強，但壽命縮短，故要求電源電壓能達到規定值。白熾燈照明白熾燈照明2.功率 燈的額定功率是指燈泡(管)的設計功率值，單位為W(給定某種氣體放電燈的額定功率與其鎮流器損耗功率之和稱為燈的全功率)。3.額定光通量 在額定電壓下工作，燈泡輻射出的是額定光通量，一般是指點燃100 h后的燈泡的初始光通量，以lm為單位。對於某些燈泡，例如反射型燈泡還應規定在一定方向的發光強度。由於燈絲形狀的變化、真空度(或充氣純度)的下降、鎢絲蒸發粘附在燈泡內壁等因素，白熾燈在使用過程中光通量會衰減。充氣白熾燈內氣體的對流使蒸發的鎢不像真空白熾燈那樣均勻散布在玻殼內部，而集中在燈頭上方(指燈頭在上的安裝方式)，光通衰減情況較好。燈在給定點燃時間后的光通量與其初始光通量之比，稱為光通量維持率，通常用百分比表示。4.發光效率 燈泡的發光效率是指燈泡消耗單位電功率所發出的光通量(簡稱光效)，以lm/W為單位。5.壽命 燈泡的壽命一般有兩種意義：(1)全壽命：指燈泡從開始使用到點燃失效，或者根據某種規定標準點到不能再使用的狀態的累計時間;(2)在規定條件下，同批壽命試驗燈所測得壽命的算術平均值稱為平均壽命。產品樣本上列出的光源壽命一般指平均壽命。白熾燈的平均壽命為1000 h。白熾燈的壽命受電源電壓的影響，電源電壓升高，燈泡壽命將大大降低。燈絲在工作過程中各處變細的速度不同(由於材料或製造方面的原因)，在局部地方蒸發加速，該處的溫度也就加速提高，甚至蒸發迅速而最終燒斷。燈絲溫度的變化使得燈的壽命和光效都會產生變化，同一個燈泡光效越高壽命就越短。6.光譜能量(功率)分佈 白熾燈是熱輻射光源，具有連續的光譜能量(功率)分佈。7.色溫、顯色指數 白熾燈是低色溫光源，一般為2400～2 900K，顯色性很好，顯色指數99～100。白熾燈當電源電壓變化時，除壽命有很大變化外，光通、光效、功率等也都有很大變化。

燈泡的設計主要有3種方法：

①設計新燈泡時，使用建立在白熾燈內部能量平衡上的統一公式。

②修正燈泡參數時，使用外推公式。

③在實際生產中，常使用經驗公式。

設計燈泡時，應保證其能承受比額定值高15％的瞬時電壓而不致燒毀；在額定電壓下燃點時，其平均壽命不低於1000小時；壽終時，個別燈泡的光通不應低於初始光通的72％。

白熾燈的光效雖低，但光色和集光性能好，易於大量生產、成本低、使用方便。因此，它始終是產量最大、應用最廣泛的電光源。除作普通照明燈外，還可作航空、車輛、船舶用燈，醫療衛生、儀器、信號指示燈，舞台、放映、照相用燈，紅外線加熱，礦用、農用、集魚和測游標准燈等。車輛用燈中汽車和拖拉機燈泡用得最多，有的是雙絲燈泡（遠光、近光），也有與反光罩整體結合的，電源電壓一般有6V和12V兩種，光強從3燭光到50燭光。

2011年11月4日，國家發展和改革委員會等部門公布“按功率大小逐步淘汰白熾燈路線圖”，並決定自2012年10月1日起禁止進口和銷售100瓦以上普通照明白熾燈。

發改委規定的淘汰白熾燈五個階段分別為：

1、2011年11月1日-2012年9月30日，企業在過渡期做好準備工作；

2、2012年10月1日起，禁止進口和銷售100瓦及以上普通照明白熾燈；

3、2014年10月1日起，禁止進口和銷售60瓦及以上普通照明白熾燈；

4、2015年10月1日-2016年9月30日中期評估；

5、2016年10月1日起，禁止進口和銷售15瓦及以上普通照明白熾燈，或視中期評估結果進行調整。

通過實施路線圖，將有力促進中國照明電器行業健康發展，取得良好的節能減排效果，預計可新增照明電器行業產值約80億元(人民幣)、新增就業崗位約1.5萬個，形成年節電480億千瓦時、年減少二氧化碳排放4800萬噸的能力。

緊湊型熒光燈售價約是白熾燈泡的10倍，但壽命是後者的6倍，而且同等亮度的產品，熒光燈耗電量不足白熾燈泡的四分之一。隨著新產品的不斷出現，新型光源也不斷誕生，譬如LED發光二極體，是一種半導體固體發光器件，被稱為第四代照明光源或綠色光源，具有節能、環保、壽命長、體積小等特點，使用壽命可達6萬到10萬小時，比傳統光源壽命長10倍以上；電光功率轉換可超過10%，相同照明效果比傳統光源節能80%以上。

人類使用白熾燈泡已有128年的歷史了。提起白熾燈泡，人們必然會聯想起愛迪生。實際上早在愛迪生之前，英國電技工程師斯旺(j.Swan)從40年代末即開始進行電燈的研究。經過近30年的努力，斯旺最終找到了適於做燈絲的碳絲。

光源小、便宜。

具有種類極多的燈罩形式，並配有輕便燈架、頂棚和牆上的安裝用具和隱蔽裝置。

通用性大，彩色品種多。

具有定向、散射、漫射等多種形式。

能用於加強物體立體感。

白熾燈的色光最接近於太陽光色。

2007年，日本經濟產業省決定製訂燈泡節能新標準，以推動目前占照明市場份額30％的白熾燈逐漸走到幕後，由節能熒光燈控制市場，從而達到節約能源並且減排二氧化碳的目的。新標準將參照節能熒光燈的標準制訂，而白熾燈達到這一標準十分困難，因為要達到相同亮度，白熾燈的耗電量是節能熒光燈的數倍。新標準推出后，白熾燈的市場份額劇減。

2012年6月，日本環境部門下令，要各電器商停止售賣白熾燈泡，以便消費者改用節能的LED燈泡。對於當局的LED燈泡政策，日本主要電器商都抱支持態度。松下電器表示，年內全盤停止生產白熾燈泡。其他廠商如東芝、三菱，已在2011年停止生產。

2007年3月，27個歐盟國通過了有關新能源及減排的計劃，其中包括淘汰舊式白熾燈泡，製造商將在2015年內轉為生產高效鹵鎢燈泡、緊湊型熒光燈及高效白熾燈泡。歐洲傳統白熾燈泡市場總量為21億，屆時，85%的市場需要轉為新節能型燈泡，功率為25~100瓦特的高瓦特燈泡也將被淘汰。

澳大利亞是世界第一個計劃全面禁止使用傳統白熾燈的國家，在2009年已停止生產白熾燈，在2010年逐步禁止使用傳統白熾燈。

加拿大於2012年禁止使用傳統白熾燈。

美國從2012年到2014年1月間，逐步淘汰40W、60W、75W及100W白熾燈泡，以節能燈泡取代替換。

我國綠色照明工程的宗旨是推動節約能源、保護環境和提高照明質量，以適應和服務於我國社會進步和現代化進程。主要目標是

1· 推廣應用高效照明產品；

2· 推進照明節電，實現照明節電10%的目標，預期到2010年照明節電累計1032億kW·h；

3· 通過節電，減少溫室氣體排放，到2010年累計減排二氧化碳4130萬噸碳；

4· 提高高效照明產品的質量和水平，擴大生產能力和出口量；

5· 提高公眾節能環保意識，更清楚了解高效照明系統的好處。

其措施之一是嚴格限制低光效的普通白熾燈應用：這已成為全世界各國節能減排的共同要求。

一般應使用熒光燈，主要是自鎮流熒光燈代替白熾燈；在一些開關頻繁、要求調光、有特殊裝飾要求的場所，以及商場重點照明等，宜選用鹵素燈。

限制白熾燈應用，當前重點是賓館和家庭兩類場所：對賓館主要靠設計師、裝飾工程師和建設單位共同努力，增強節能觀念和責任來解決；對家庭主要靠政府運用價格政策引導。

普通白熾燈：適用於需要調光、要求顯色性高、迅速點燃、頻繁開關及需要避免對測試設備產生高頻干擾的地方和屏蔽室等。因體積較小，並可製成各種功率的規格，同時易於控光、沒有附件、光色宜人等，故特別適於藝術照明和裝飾照明。小功率投光燈還適用於櫥窗展示照明和美術館陳列照明等。適用於事故照明。因白熾燈光效低，壽命短、電能消耗大、維護費用高，使用時間長的工廠車間照明不宜採用。

白熾燈泡內的燈絲，是用很細的鎢絲繞製成的。電燈正常工作時溫度達到2000℃以上，雖然還達不到鎢絲的熔點3370℃，但這樣的高溫卻可以使鎢絲表面的一部分原子蒸發出來。因此，燈泡用久后，玻璃泡會慢慢變黑，燈絲會慢慢變細，變得粗細不再那麼均勻。由於導體的電阻與其橫截面積有關，細的地方單位長度的電阻比粗的地方單位長度電阻大，由知，細的地方發熱功率比粗的地方大，因此，越細的地方溫度就越高。發熱不均勻，不僅會使燈絲變形，而且還會使螺旋形的燈絲匝數的間距不均勻，從而導致發熱更加不均勻，匝數越密的地方，溫度越高。而對於大多數導體來說，電阻與溫度有關，溫度越高，電阻越大。一般人認為: 電燈開啟前，燈絲是冷的，它的電阻很小；在開燈的一瞬間，通過燈絲的電流很大，約是正常發光時電流的十倍左右。因此，開燈的一瞬間，燈絲的發熱功率比正常發光時要大得多，這就有可能使變細、變密部分的燈絲溫度達到或超過鎢絲的熔點，致使燈絲被熔化。所以燈泡用久了，在開燈的時候，燈絲易從變細、變密的地方燒斷。

但問題在於：開啟瞬間的溫度還未升高,,為何燈絲反而容易斷? 其實這裡面還有一個重要原因：燈絲與引線支架的連接不牢，造成一定的接觸電阻，尤其在開燈瞬間其消耗的功率大幅增加，加上燈絲本身的熱量，就容易造成局部過熱而燒斷燈絲。

以上問題主要還是由於白熾燈生產技術的不足造成的,,相信如果能大幅度減少以上不足，造出更加燈絲直徑更加均勻，繞制螺距更加均勻，連接部分更加牢固的白熾燈，就可以進一步提高其壽命了。

“白熾燈的退市，對整個照明行業的發展是很有好處的。”家電分析師梁振鵬表示，未來照明燈肯定是節能燈的天下，不僅是在中國，在整個國際上，白熾燈也是處於一個市場萎縮的狀況。在當下電器節能化、環保化的時代，白熾燈必然要被淘汰。

業內專家普遍認為，想要徹底完成白熾燈退市計劃，必須要政府和企業聯合起來共同來推進。事實上，禁令的難以推進，很大程度上是因為照明行業混亂 無序的市場環境以及過低的技術研發程度。政府應該制定行業轉型的標準規範，加大照明企業的技術研發投入，來提升產品的節能性，以規範行業的發展。白熾燈顯色性好，光譜均勻，更接近太陽光，無汞這些優點是其他替代光源所無法達到的，故在沒有更好的替代產品的情況下就退市白熾燈面臨著質疑。

白熾燈的特性主要有能量特性、電壓特性、工作特性、點燃與熄滅特性、壽命等。

能量特性可以用發光效率來描述。白熾燈所消耗的能量 其中只有一小部分轉換為可見輻射光，很大一部分轉換為紅外線或被損失掉。白熾燈的發光效率在13%左右。

白熾燈的燈絲溫度、電流、功率、光通量、光效和壽命均隨所加電壓的變化成指數函數變化，並用特徵指數描述其變化規律。圖3表示出白熾燈的電壓變化特性曲線。

通常指新白熾燈開始使用到斷絲為止的時間，或指燈保持在規定的光通量數值上的燃點時間。白熾燈的電源電壓變化對燈壽命的影響，通常功率為30 W以上的燈，燃點750 h時，光通量維持率可在85%以上，在數百毫秒至數秒的開燈與關燈周期內的瞬時電流，可使燈的壽命縮短2%～8%。

白熾燈在點燃過程中，燈絲的變形、充填氣體的純度、燈內殘餘氣體的成分、玻殼尺寸等都與燈的光通量變化有關。

因白熾燈的燈絲為熱輻射體，燈絲達到一定溫度需要有一個時間。開燈時，從對燈施加電壓到發出額定光通量為止，需數百毫秒時間；在關燈時，情況相反。燈絲電流值愈大，熄滅所需時間愈長。在開燈的瞬間，流過燈絲的電流理論上可達到額定電流的13～16倍，實際上由於迴路阻抗的制約，瞬間電流為額定電流的7～10倍。

白熾燈是一種熱輻射光源，能量的轉換效率很低，只有2%～4%的電能轉換為眼睛能夠感受到的光。但白熾燈具有顯色性好、光譜連續、使用方便等優點，因而仍被廣泛應用。

一隻點亮的白熾燈的燈絲溫度高達3000℃。正是由於熾熱的燈絲產生了光輻射，才使電燈發出了明亮的光芒。因為在高溫下一些鎢原子會蒸發成氣體，並在燈泡的玻璃表面上沉積，使燈泡變黑，所以白熾燈都被造成“大腹便便”的外型，這是為了使沉積下來的鎢原子能在一個比較大的表面上彌散開。

鎢跟空氣中的氧化合生成一薄層藍色的三氧化二鎢和氧化鎢的混合物。原因是空氣里的氧氣使高溫的鎢絲氧化了。所以鎢絲燈泡要抽成真空，把空氣統統清除出去。

有時怕抽氣機抽不幹凈，還要在燈泡的感柱上塗一點紅磷。紅磷受熱會變成白磷，白磷很容易同氧氣反應，生成固態的五氧化二磷，玻殼裡殘留的氧氣也被消除了。

但是白熾燈用久了玻殼會變黑，再過一段時間會燒斷，因為鎢絲比起炭絲來，在真空里的升華速度要快得多。當白熾燈點亮溫度升得很高的時候，鎢的升華仍然十分嚴重。長時間的高溫使鎢絲表面的鎢原子升華擴散，然後一層又一層地沉積到玻殼的內表面上，使玻殼慢慢黑化，鎢的蒸發也使鎢絲越來越細，最後燒斷。燈絲工作溫度越高鎢升華的越快，白熾燈的使用壽命就越短。

托馬斯·阿爾瓦·愛迪生（Thomas Alva Edison，1847年2月11日—1931年10月18日），出生於美國俄亥俄州米蘭鎮，逝世於美國新澤西州西奧蘭治。發明家、企業家。

愛迪生是人類歷史上第一個利用大量生產原則和電氣工程研究的實驗室來進行從事發明專利而對世界產生重大深遠影響的人。他發明的留聲機、電影攝影機、電燈對世界有極大影響。他一生的發明共有兩千多項，擁有專利一千多項。

1、光源小、便宜，具有種類極多的燈罩形式，並配有輕便燈架、頂棚和牆上的安裝用具和隱蔽裝置。

2、通用性大，彩色品種多，具有定向、散射、漫射等多種形式。

3、能用於加強物體立體感、白熾燈的色光最接近於太陽光色，顯色性好，光譜均勻而不突兀。白熾燈（包含鹵素燈）的光譜是連續而且平均的，擁有極佳演色性的優點；而熒光燈、LED是離散光譜，演色性低，低演色性光源不但會讓人覺得顏色不好看、對於健康及視力也有害。傳統燈泡還有可調光、耐點滅及無汞的優點。白熾燈有一個其他大部分類型發光產品不具備的優點，即適合頻繁啟動的場合。

4、白熾燈和鹵鎢燈相比較，鹵鎢燈與一般白熾燈相比光效離低，體積不大，便於光控翻，色域校高，顯色性好，特別適用於電視轉播照明、繪圖、攝影及建築物泛光照明等。但製造方便，成本低，啟動快，線路簡單，被大量採用。

在所有用電的照明燈具中，白熾燈白熾燈的效率是最低的。它所消耗的電能只有約2%可轉化為光能，而其餘部分都以熱能的形式散失了。至於照明時間，這種電燈的使用壽命通常不會超過1000小時。在這一點上，鹵素燈就比一般的白熾燈要長很多。

鹵素燈的外形一般都是一個細小的石英玻璃管，和白熾燈相比，其特殊性就在於鎢絲可以“自我再生”。實際上，在這種燈的燈絲和玻璃外殼中充有一些鹵族元素，如碘和溴。當燈絲髮熱時，鎢原子被蒸發向玻璃管壁方向移動。在它們接近玻璃管時，鎢蒸氣被“冷卻”到大約800℃並和鹵素原子結合在一起，形成鹵化鎢（碘化鎢、溴化鎢）。鹵化鎢向玻璃管中央移動，又落到被腐蝕的燈絲上。因為鹵化鎢很不穩定，遇熱后就會分解成鹵素蒸氣和鎢，這樣鎢又在燈絲上沉積下來，彌補了被蒸發的部分。如此循環，燈絲的使用壽命就會延長很多。所以，鹵素燈的燈絲就可以做的相對較小，燈體也很小巧。鹵素燈一般用在需要光線集中照射的地方，比如用於寫字檯或居室局部的照明。

辦法只有降低溫度，降低燈絲溫度可以達到延年益壽的目的。鎢絲工作溫度高達2700℃時，燈泡點亮不到1個小時就熄滅；鎢絲工作溫度下降到1700℃，使用壽命可以延長到1000個小時以上。

可是，這並不是個好辦法。降低鎢絲的工作溫度，也就是降低它的白熾程度，會使白熾燈的發光效率降低，遠不如溫度高時那麼明亮。

於是，問題就這樣明明白白地擺在了人們的面前：要想白熾燈更多地發光，就得提高燈絲的工作溫度；要想減少鎢絲的蒸發以延長燈的壽命，又得降低它的體溫。這是矛盾的。

經過多年的研究，人們注意到，當燈泡里充有空氣的時候，雖然燈絲很快會被氧化，但是鎢的蒸發卻變慢了。原因其實很簡單。空氣是由多種成分組成的，使鎢氧化的只是占空氣總量1/5的氧氣；至於其餘的大約佔4/5的氮氣，它不僅沒有參與對鎢的破壞作用，反而阻礙鎢分子的運動，降低鎢的蒸發速度。

過去人們為了保證白熾燈壽命，不得不把玻殼中的空氣抽走。可以把氣體不會跟鎢發生化學反應的氮氣充到玻殼裡去。

如果燈泡里是真空的，那麼當鎢絲接通電源，溫度升高后，鎢的分子就會大量地脫離燈絲，玻殼裡一旦充進了氮氣，白熾的燈絲周圍就會形成一薄層穩定的氣體保護層。這樣鎢絲的蒸發速度就慢得多了。結果是出現了充氮氣的白熾燈泡。

但是因為氧氣或水蒸汽都會在鎢絲工作時跟它起氧化反應，所以對充氣的含氧量和含水量都有極嚴格的要求，充氣使鎢絲的蒸發速度變慢，同樣的使用期限可以使燈絲在更高的溫度下工作，所以充氣燈泡的發光效率比真空燈泡要高。一般來說，充氣燈泡的發光效率要比真空燈泡高出1/3以上。

由於白熾燈的耗電量大，壽命短，性能遠低於新一代的新型光源，為了節能環保，保護環境，白熾燈已被一些綠色光源所代替，被要求漸漸退出市場，一些國家已禁止生產和銷售白熾燈。但是，節能燈含有汞，和許多電子產品一樣，在國內，由於缺乏電子產品回收機制，隨意丟棄對土壤和水源的污染不容忽視。

淘汰白熾燈的重要意義

中國是白熾燈的生產和消費大國，2010年白熾燈產量和國內銷量分別為38.5億隻和10.7億隻。據測算，中國照明用電約佔全社會用電量的12%左右。如果把在用的白熾燈全部替換為節能燈，年可節電480億千瓦時，相當於減少二氧化碳排放4800萬噸，節能減排潛力巨大。逐步淘汰白熾燈，不僅有利於加快推動中國照明電器行業技術進步，促進照明電器行業結構升級優化，而且也將為實現"十二五"節能減排目標、應對全球氣候變化做出積極貢獻。

淘汰白熾燈的可行性

當前，在全球大力推動節能減排、積極應對氣候變化的形勢下，很多國家紛紛出台淘汰白熾燈路線圖，加快淘汰低效照明產品。中國自1996年實施綠色照明工程以來，照明行業迅速發展，全社會節能減排意識顯著提高，為淘汰白熾燈創造了較好的政策環境、行業基礎和社會氛圍，為淘汰白熾燈路線圖的發布實施奠定了良好基礎。按照國家發展和改革委員會發布的《中國逐步淘汰白熾燈路線圖》，我國將從2012年10月1日起，按功率大小分階段逐步禁止進口和銷售普通照明白熾燈。

政策環境

“十一五”期間，中國提出了單位GDP能耗降低20%，主要污染物排放減少10%的約束性目標，通過一系列政策措施推動節能減排。2012年，已經建立了較完善的高耗能產品淘汰和節能產品推廣政策體系，包括發布高耗能產品淘汰目錄、實施能效標準標識、推行政府強制採購、開展政府財政補貼等，為促進白熾燈企業合理轉型、推動高效照明行業健康發展創造了良好的政策環境。

行業基礎

2010年，中國白熾燈總產量38.5億隻，年產量1億隻以上大型企業約10家，佔全行業總產量的70%以上。在國家相關政策的支持下，這些大型白熾燈生產企業先後開始轉產節能燈等高效照明產品，為行業平穩過渡奠定了基礎。

2010年，中國節能燈總產量約42.6億隻，約佔全球總產量的80%；其中，年產量5000萬隻以上規模企業約20家，佔全行業總產量的82.2%。經過多年努力，中國節能燈產品質量水平日益提高，一些企業產品質量和工藝水平已達到世界領先水平。此外，半導體照明等新興高效照明技術發展迅速，在射燈、筒燈、隧道燈等領域逐步得到應用。因此，高效照明產品及技術的日益成熟為逐步淘汰白熾燈提供了重要保障。

社會意識

隨著經濟社會的發展和人民生活水平的提高，居民照明節電意識普遍增強，"綠色照明"理念深入人心，高效照明產品市場佔有率逐年提高，淘汰低效照明產品、選用高效照明產品已逐漸成為社會共識。

世界主要國家和地區淘汰白熾燈情況

自2007年初澳大利亞政府率先宣布以立法形式全面淘汰白熾燈開始，先後有十幾個國家和地區陸續發布了白熾燈淘汰計劃。這些國家和地區淘汰白熾燈計劃主要有以下幾個特點：

一是淘汰時間。在淘汰進程上，大多數國家的起始時間主要集中在2010-2012年。

二是淘汰範圍。並非禁止所有白熾燈，重點在於淘汰普通照明用白熾燈，特殊用途白熾燈並不在淘汰範圍之內。

三是淘汰方式。大部分國家和地區採取分階段淘汰方式，從大功率白熾燈逐步向小功率白熾燈延伸，從低光效白熾燈向高光效白熾燈延伸。

四是中期評估。部分國家和地區在淘汰過程中設置了實施效果評估環節，根據高效照明技術發展和前期政策實施情況來調整後期政策。

淘汰白熾燈方案

（一）指導思想

全面落實科學發展觀、加快經濟發展方式轉變，大力推進節能減排，積極應對氣候變化，制定並實施科學有效、符合中國國情的淘汰白熾燈路線圖，實現照明產業結構調整優化和整體能效水平提升，為實現“十二五”節能減排目標、加快經濟發展方式轉變作出積極貢獻。

（二）基本原則

堅持順應國際潮流與推動中國行業發展相結合；堅持加強政策引導與深化市場機制相結合；堅持實施分階段淘汰與發展替代技術相結合。

（三）法律依據

《中華人民共和國節約能源法》第十六條規定："國家對落後的耗能過高的用能產品、設備和生產工藝實行淘汰制度。淘汰的用能產品、設備、生產工藝的目錄和實施辦法，由國務院管理節能工作的部門會同國務院有關部門制定並公布"。明確了相關政府部門在制定淘汰政策和措施中的職責。

《中華人民共和國節約能源法》第十七條規定：“禁止生產、進口、銷售國家明令淘汰或者不符合強制性能源效率標準的用能產品、設備；禁止使用國家明令淘汰的用能設備、生產工藝”。明確了生產經營單位、組織或個人在執行高耗能產品淘汰制度中的法律職責。

（四）淘汰計劃

中國淘汰白熾燈路線圖擬以國家發展和改革委員會、國家質量監督檢驗檢疫總局、國家工商行政管理總局、海關總署等部門聯合公告的形式發布並實施。中國淘汰白熾燈路線圖分為五個步驟（見附表），包括：

第一步驟：2011年10月1日，發布中國淘汰白熾燈政府公告及路線圖，並將2011年10月1日至2012年9月30日設為過渡期。

第二步驟：2012年10月1日起，禁止銷售和進口100瓦及以上普通照明用白熾燈。

第三步驟：2014年10月1日起，禁止銷售和進口60瓦及以上普通照明用白熾燈；依據能效標準，禁止生產、銷售和進口光效低於能效限定值的低效鹵鎢燈。

第四步驟：2015年10月1日至2016年9月30日，對前期政策進行評估，調整後續政策。

第五步驟：2016年10月1日起，禁止銷售和進口15瓦及以上普通照明用白熾燈。

（五）淘汰範圍

淘汰目標產品為普通照明用白熾燈，具體類型為：

電源電壓：220V；

燈頭：E14、E27螺口型和B22卡口型；

泡殼：透明、磨砂、類似於磨砂效果的塗層或內塗白等經過表面處理的形式。

淘汰目標產品不包括反射型白熾燈、聚光燈、裝飾燈等其它類型白熾燈以及特殊用途白熾燈。

2009年停止生產，最晚在2010年逐步禁止使用傳統的白熾燈。澳大利亞是世界上第一個計劃全面禁止使用傳統白熾燈的國家。澳大利亞政府20日宣布一項計劃，將最晚在2010年開始逐步禁止使用傳統的白熾燈，代之以更加節能的日光燈等節能燈具。這是澳大利亞倡議的減排溫室氣體以阻止全球氣候變暖的措施之一。

2012年前禁用白熾燈。加拿大自然資源部部長加里。倫恩2007年4月25日宣布，加拿大定於2012年開始禁止銷售白熾燈。加拿大是繼澳洲后第二個宣布將禁用白熾燈的國家。

規劃2010年開始執行白熾燈禁產政策，2012年全面禁產。經濟部能源局在行政院產業科技策略會議中宣布，2012年起已逐步推動傳統白熾燈退出公家機關、飯店、醫院甚至一般住家，預訂三年後逐步停產，最遲在2012年，耗電較多的傳統白熾燈就將全面停產、禁用。

到2012年止，停止製造銷售高能耗白熾燈。日本政府日前宣布截至2012年，日本將全面禁止使用白熾燈。專家預計，該禁令將使熒光燈、緊湊型熒光燈的使用數量大幅增加，並最終隨著LED效率的提高以及成本的降低，增加LED照明的需求。

2012年1月到2014年1月。大多數白熾燈泡將於2014年在美國市場上禁止銷售。 2007能源獨立和安全法案規定：從2012年1月到2014年1月間，美國要逐步淘汰40W、60W、75W及100W白熾燈泡，以節能燈泡取代替換。

歐盟在環保方面的標準一直是全球最高的，有關的規範也是最嚴格的。就白熾燈的使用來說，歐盟委員會早在2007年3月，就制訂出具體時間表，逐步淘汰這種浪費能源、二氧化碳排放量相對較高的產品。2008年底，歐盟宣布27個成員國已就一份白熾燈限制方案達成協議，為防止全球氣候變暖，各國將在2012年前停止歐盟內家用白熾燈的銷售，而改用能效較高的節能燈。根據計劃，該方案在歐洲議會批准后，從2009年3月起分階段實施。2012年8月31日，歐盟境內全面禁售白熾燈泡的最後期限到來。這之後，理論上講，歐盟境內任何商家將不能再進貨和出售白熾燈泡。已售出的白熾燈使用壽命結束后，將退出歷史舞台。

歐洲聯盟2009年9月起禁止銷售100瓦傳統燈泡，2012年起禁用使用所有瓦數的傳統燈泡。英國首相布朗2007年上任后也宣布英國將一體遵行，改用省電日光燈。2008年，零售商開始停賣150瓦燈泡，2009年將停賣60瓦燈泡。零售賣場就開始停止100瓦燈泡補貨，自願停售期到2012年結束，之後政府才頒懲罰規則。

2013年底前禁止使用白熾燈。南韓“第四次能源利用合理化基本計劃”決定，將階段性地調高白熾燈的最低能耗標準，並在2013年底前予以淘汰。

隨著新產品的不斷出現，新型光源也不斷誕生，譬如LED發光二極體，是一種半導體固體發光器件，被稱為第四代照明光源或綠色光源，具有節能、環保、壽命長、體積小等特點，使用壽命可達6萬到10萬小時，比傳統光源壽命長10倍以上；電光功率轉換可超過10%，相同照明效果比傳統光源節能80%以上。

2000年代起，則以發光二極體（LED）及高強度氣體放電燈（High Intensity Discharge，HID）照明開始發展流行。前者的優點是非常長壽，現已陸續地用於交通燈、手電筒、汽車上之剎車燈及指揮燈之上。後者其實是多種技術的統稱(鈉燈亦屬於HID)。很多最新汽車使用的氙氣車頭燈（Xenon HID）、放映機使用的金屬鹵化物燈（Metal Halide），都是屬於HID。

大部分白熾燈會把消耗能量中的98%轉化成無用的熱能，只有約2%的能量會成為光。相比之下，熒光燈（Fluorescent lamp，亦稱光管）的效率高很多，接近10%。故此很多地方，特別是夏天需要空氣調節的商場、大樓都會使用螢光燈照明以節省電力。小型的螢光燈（節能燈泡）把螢光燈及啟動電子結合，使用標準電燈泡的介面，用以替代普通白熾燈泡。例如一個26瓦的節能燈泡，發出的亮度為11瓦，熱量為15瓦。發出相同亮度11瓦的白熾燈泡耗電多四倍，達100瓦；放出熱量多六倍，達90瓦。

很多家居內的電燈仍然是以普通白熾燈為主。鹵素燈泡亦變得較為流行，特別是光源需要集中的情況，例如家居的射燈，汽車車頭燈，經常會使用鹵素燈泡。良好的鹵素燈泡可以達到3.5%的效率。例如一個60瓦的鹵素燈泡，亮度可等同一個100瓦的普通燈泡。但是鹵素燈泡體積細小，運作時溫度非常高。在家居應用時需要特別防護，防止引起火災。

至於而戶外的街燈照明，以鈉燈（Sodium vapor lamp）最為常見。低壓鈉燈發出的是單調的橙色光線，但是它的效率卻相對較高。高壓鈉燈色效率稍低，但顏色較為豐富。

2014年，澳大利亞發明家研製出一款能用智能手機控制開關、變換顏色的LED燈泡。這款燈泡安裝簡易，使用壽命更長達25年。這款名為LIFX的智能燈泡能與智能手機的應用程序(App)連接，使用者可根據喜好轉換燈泡色調，也可以預設起床開燈的時間，同時也能用傳統開關控制燈泡。LIFX的耗電量僅為普通白熾燈的1/10，熒光燈管的1/2，安裝過程與普通燈泡一樣。