高光通量LED在野战外科照明系统中的应用

　　1 野战外科照明的需求

　　随着高新技术武器在战争中的应用， 伤员伤类更趋复杂，伤情更趋严重，对战伤救治时效性的要求亦越来越高。伤员尽早获得确定性治疗，是降低伤后伤残率的有效手段。 据报道，从受伤到手术 1 h 内，每缩短 1 min，战伤的死亡率降低 2.7%，手术时的死亡率降低 1.2%。 由此可见，提高战伤救治的时效性，对降低死亡率、提高治愈率有重要意义。 野战外科手术是战伤分级救治的关键环节，高效、实用的专用外科手术装备是保证野战外科手术得以有效展开的重要技术前提，同时，也对专用外科手术装备，包括野战外科照明系统提出了更严格的要求：野战条件下，必须同时满足便于携行、方便展开与撤收、保证照明时间及效果等多项技术指标。

　　2 LED 的发展史和应用潜力

　　半导体发光器件(light emitting diode，LED)从诞生至今以每 10 a 亮度提高 30 倍、价格下降 10 倍的“Haitz”定律快速发展。普通高亮度白光 LED， 目前在实验室里已经达到100 lm/W 的水平，50 lm/W 的大功率白光 LED 也已进入商业化。 在单色光方面，红光、黄光、蓝光、绿光的光效也不断刷新记录，LED 作为新型光源应用范围越来越广， 也逐渐引起了更多人的关注和期望。目前 LED 应用呈多元化分布在各个行业，包括指示、显示、背光、照明等。照明则是 LED 诸多应用中最有潜力的行业， 随着 LED 光效不断提高和成本不断降低，在整个照明领域占有的市场份额也会日益扩大。继美国的“下一代照明计划”、日本的“21 世纪照明计划”、欧盟的“彩虹计划”和韩国的“固态照明计划”后，2003 年我国成立国家半导体照明工程小组，旨在整合资源、快速推进 LED 进入照明市场。中国工程院陈良惠院士预测，我国在 2005-2015 年间，半导体照明可累计节约电能 4 000 亿 kWh， 为用户节约 2600 亿元的电费支出，创造 1 500 亿元产值，解决 100 万人口的就业。 届时，半导体照明每年节约的电能将超过“巨无霸”———三峡电站的全年发电量! 在能源日益短缺的背景下 ，利用 LED 的节能特点， 发展 LED 照明也是对政府提出的建设节约型社会的积极响应[1]。 　　3 绿色光源

　　与其他光源比较，大功率 LED 被称为“绿色光源”当之无愧。 在照明行业中，将其与传统光源比较分析， LED 作为光源用于照明具有以下优点：

　　(1)高节能：1 只 10～12 W 的 LED 光源发出的光能与一只 35～150 W 的白炽灯发出的光能相当。 照明效果 LED 比传统光源节能 80%～90%。

　　(2)长寿命 ：LED 利用固态半导体芯片将电能转化为光能，外加环氧树脂封装，可承受高强度机械冲击，LED 单管寿命约 100 kh，光源寿命在 20 kh 以上，按每天工作 12 h，寿命在 5 a 以上，维护费用低。