分析LED光源在博物館文物展示環境中應用展望

張浩

摘要：對于博物館當中展示的文物而言，紅外線、紫外線燈類型的光照會給文物帶來一定程度上的損耗，加速文物的老化進程，造成不可挽回的損失。在進行博物館文物展示方面光照源的選擇時，應當在考慮到文物保護工作的同時，也應對日常展示環境中的光源耗電等經濟方面的因素進行考量。本文針對LED光源本身的應用特點及相關優勢進行了分析，對LED光源在博物館文物展示環境中的應用進行了設想和展望。

關鍵詞：LED光源；博物館；文物展示環境；應用展望

引言

隨著科學技術水平的攀升，光照方面獲得了很多轉變，在節約能耗的同時，能夠獲得較佳的照明體驗。由于照明屬于生產生活當中重要的一部分，所以，光源選擇會在很大程度上代表了能源的消耗能力，LED即發光二極管，作為光源具有較佳的照明效果，在耗電及經濟方面具有應用優勢，既能夠滿足博物院對于文物展示環境的照明需求，而且又是一種生態環保、節能降耗的綠色光源。下面就對LED光源同展示環境之間的適宜性展開分析。

一、 LED光源同博物館展示環境之間的適宜性

發光二極管的研究起源于電發光方面的研究，而后科學家發現了砷化鎵二極管能作為有效的光源，本方面的研究開始得到重視并逐漸步入正軌。LED由發光半導體材料及導線架所組成，其研究建立在半導體的研究基礎之上，當電流由陽極到陰極流動，半導體晶體會按照不同芯心的PN結元素發出不同波長的光線，最早的LED的光線為紅光，隨后，經過PN結組成元素的豐富和不斷改進，LED的發光顏色逐漸變得更為多樣化，LED能夠發出紅橙黃綠的顏色，隨后，結合三原色光的混色原理，白光LED問世并得到了進一步的研究深化，其光效及對于電能的轉化率得到了提升，對于電能的消耗開始減少，白光LED燈的使用壽命得到了延長，LED開始在各個領域當中逐漸得到了研發、推廣和應用。

在當前的博物館文物展示區域當中使用的照明燈通常為金鹵燈，這種燈發光效率高、顯色性能好而且壽命也相對較長，但是造價比較高，用于采購方面的資金消耗相對較高。LED相對金鹵燈而言，其工作原理及構造都更為簡單，造價相對低廉，而且其形成的光譜較為純粹，能夠對其發出的光譜進行有效的控制，有效避免了文物受到紫外線或紅外線的照射，屬于一種能夠在使用功能和應用優勢方面同金鹵燈相較量，而且在價格及能耗方面更為經濟環保，能夠有效降低照明方面的成本，具有應用前景和發展優勢，同博物館文物展示環境之間具有較強的契合度及適宜性。由于博物館大多對外開放，為了給來訪者帶來較佳的觀察體驗，應當將光照保持在人眼覺得舒適的范圍之內亮度最高的范圍內。對于普通的光源而言，這種高亮度的照明環境當中會存在較多的光輻射，對于文物存在一定的危害性，對文物的安全性造成了一定的威脅。就當前已有的光源類型的選擇看來，LED光源在發光效率、光色、使用壽命、生態經濟性、安全性等方面均具優勢，和博物館文物展示環境之間的契合度最高，具有廣闊的應用空間和良好的應用前景。

二、博物館文物展示環境的應用潛力

（一）燈具效率之開發與光效強度提升

LED單一光源實際上發光效率并不是很高，亮度相對較低，無法達到博物館方面的照明要求，所以，在應用方面可以采用將其匯聚成列陣集中發光，有效解決亮度方面的問題，能夠對其光效強度進行合理的管理控制。當前的匯聚照明方式通常會在燈具當中以十二個LED為單位照明，一些燈具為了提高照明效率會通過設置菲涅耳透鏡來提高光照效果，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聯性，在未來的文物展示環境當中進行應用時，可以根據實際需要進行燈具內LED的組合，形成最為適宜的光源，構建良好的展示環境。

（二）發展可調變亮度與顏色的光源

就目前的研究看來，LED光源的亮度能夠根據電壓的變化而變化，在未來的發展過程當中，可以考慮通過電壓方面的調節，對光源的亮度與顏色進行調整的控制轉化裝置。如果這種控制理念能夠在實踐當中得到應用的話，可以有效提高LED光源的實用性和靈活性，達成多樣化的照明方式與低碳環保相結合的照明理想。在游客到訪之前，可以將亮度調暗，達到節約能耗的目的，而用于展覽的時候，又能根據不同類型的展品設計光照方式，達到更好的展示效果，通過自動化的調整控制方式，能夠減少人工方面的工作量，提高光源方面的可控性。

（三）與光導纖維傳輸方式之間的相互配合

光導纖維起初主要應用于通信領域當中，而后逐漸被發展到照明領域當中，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，這種光源的實用性很強，能夠根據需要進行形狀方面的變化調整，且在出現一定力度的沖擊時不會出現照明中斷等類型的問題，能夠達到長距離照明的目的。所以，對于一些展館較大的區域照明而言，可以考慮采用LED光源與光導纖維相互配合的應用模式，根據需要對光照區域進行選擇，能夠結合展柜的特點塑造不同類型的光照組合形式，提高博物館文物的全方位展示。

（四）太陽能發電技術的導入利用

就目前的研究成果看來，光照和太陽能發電技術之間已經達到了一定的有機結合，很多公共區域的照明當中已經開始采用太陽能供電的方式，太陽能發電在LED光源方面的倒入利用，能夠有效降低能耗，通過生態環保的方式對博物館文物展示環境進行照明。LED與太陽能光電轉化之間的配合，能夠將PV轉換所產生之直流電能直接利用于LED光源以供其照明使用，在未來的應用當中很有可能實現建筑內整體光源均來自于太陽能等綠色能源，提供更為環保的照明環境。

結語

博物館當中的文物承載著歷史和文化，具有較強的研究價值，應當在各個方面提供對文物的保護，避免文物由于光照原因帶來的老化等類型的損失對其造成損害。就當前LED光源，特別是白光LED光源的研究及應用看來，LED光源完全可以勝任博物館文物展示環境的照明工作，具有較佳的應用前景。介于技術尚處在不夠成熟的研發階段，應當堅定信心積極配合，在不久的將來通過LED技術的應用，解決博物館文物展示區域的照明問題。

參考文獻：

[1]索經令，倪翀.博物館展覽中的照明設計探討[J].照明工程學報，2017，28（04）：6-12

[2]艾晶. LED在博物館的應用研發[N]. 中國文物報，2016-07-05（008）

[3]艾晶.LED在博物館、美術館的應用[J].中國博物館，2016（01）：93-98