Wit laserlicht dat net zo gemakkelijk op de ogen lijkt als LED's

Anonim

Wit laserlicht dat net zo gemakkelijk op de ogen lijkt als LED's

Wetenschap

Ben Coxworth

28 oktober 2011

3 afbeeldingen

Onderzoeker Jeff Tsao onderzoekt de opstelling die wordt gebruikt om diodelasers te testen als alternatief voor LED-verlichting (foto: Randy Montoya)

Met gloeilampen die wereldwijd worden uitgefaseerd, zijn LED's een van de meest veelbelovende technologieën om onze dagelijkse verlichtingsbehoeften over te nemen: ze verbruiken minder energie, bieden meer licht, bevatten minder giftige stoffen en zijn moeilijker dan gloeilampen. Dat gezegd hebbende, ze zijn misschien niet de enige echte beste keuze. Lasers zijn zelfs efficiënter dan LED's bij hoge stroomsterktes, hoewel wetenschappers al lang geloven dat de kwaliteit van wit licht geproduceerd door diodelasers onaangenaam zou zijn voor het menselijk oog. Volgens een recente studie van Sandia National Laboratories lijkt het menselijk oog hun licht echter prima te waarderen.

Om wit licht te creëren, worden de bundels blauwe, rode, groene en gele diodelasers samengevoegd, waarbij hun vier zeer smalle bandgolflengten worden gecombineerd. Zonlicht daarentegen heeft een veel breder lichtspectrum, zonder openingen tussen golflengten - zelfs LED's hebben een spectrum dat tienmaal breder is dan dat van wit laserlicht. Om deze reden werd verondersteld dat mensen laserlicht onplezierig zouden vinden.

De studie werd uitgevoerd aan het Centre for High Technology Materials van de Universiteit van New Mexico. In totaal werden 40 vrijwilligers afzonderlijk twee identieke kommen met fruit getoond, zij aan zij geplaatst, maar in afzonderlijke kamers. Elke kom werd willekeurig verlicht door warme, koele of neutrale witte LED's; een wolfraam-gloeidraad gloeilamp; of door de vier gecombineerde diodelasers. In elk geval moesten de vrijwilligers aangeven welk type licht ze verkozen, zonder te weten wat dat was - de mensen die de tests toedienden waren zich ook niet bewust van welke combinatie elke vrijwilliger aan het bekijken was.

De vrijwilligers kwamen uit een breed scala van leeftijdsgroepen, waarbij elke persoon in totaal 80 keer tussen twee soorten licht moest kiezen.

Toen alles gezegd en gedaan was, bleek er een "statistisch significante voorkeur" voor het laserlicht te zijn boven dat van de warme en de koele LED's. Er was weinig verschil tussen de voorkeuren voor de laser, neutrale LED of gloeilampen.

Op laser gebaseerde verlichting (links) en gloeilampverlichting (rechts)

Hoewel de schijnbare acceptatie van het op laser gebaseerde licht verrassend is, betekent dit niet noodzakelijk dat dergelijke technologie binnenkort LED's zal usurberen. Diodelasers zijn nog steeds duurder in productie dan LED-lampen, en de gele en groene lasers zijn nog niet efficiënt genoeg voor commercieel gebruik.

Sandia's Jeff Tsao, die het experiment voorstelde, heeft gesuggereerd dat het misschien zinvol is om de twee technologieën te combineren - bijvoorbeeld door wit licht te maken met blauwe en rode diodelasers met gele en groene LED's. De combinaties van de verschillende kleuren kunnen vervolgens door gebruikers worden aangepast om meerdere kleurtemperaturen van licht uit één bron te produceren.

In de tussentijd is BMW al van plan blauwe diodelasers te gebruiken om wit licht te produceren in de koplampen van zijn i8-conceptauto.

Laserverlichting is aan de linkerkant, met gloeilamp aan de rechterkant - wat heeft uw voorkeur? (Foto: Randy Montoya)

Vier laserstralen - geel, blauw, groen en rood - komen samen om een ​​warm wit licht te produceren (Foto: Randy Montoya)

Onderzoeker Jeff Tsao onderzoekt de opstelling die wordt gebruikt om diodelasers te testen als alternatief voor LED-verlichting (foto: Randy Montoya)