手电筒：从早期发明到现代LED技术的发展历程
手电筒：从早期发明到现代LED技术的发展历程
手电筒是一种常见的便携式照明工具，从19世纪末的早期原型发展至今，已经成为我们生活中不可或缺的物品。本文将为您详细介绍手电筒的定义、历史演变、技术原理以及其在不同场景下的应用。
定义与组成
手电筒是一种便携式手持电灯。以前，光源通常是微型白炽灯泡，但自2000年代中期以来，这些灯泡已被发光二极管（LED）取代。典型的手电筒包括安装在反射器中的光源、保护光源和反射器的透明盖（有时与镜头结合）、电池和开关，所有这些都封装在一个外壳中。
干电池和微型白炽电灯的发明使第一个电池供电的手电筒在1899年左右成为可能。今天，手电筒主要使用发光二极管并使用一次性或可充电电池供电。有些是由用户转动曲柄、摇动灯或挤压灯来供电的。有些有太阳能电池板给电池充电。手电筒在户外、没有永久安装照明的地方、停电期间或需要便携式光源时用作光源。
除了通用的手持式手电筒外，还有许多形式可以用于特殊用途。专为矿工和露营者设计的头戴式或头盔式手电筒解放双手。有些手电筒可以在水下或易燃环境中使用。
词源
早期的手电筒使用锌碳电池供电，这种电池无法提供稳定的电流，需要定期休息才能继续工作。因为这些早期的手电筒也使用能源效率低下的碳丝灯泡，所以休息的时间间隔很短。因此，它们只能用于短暂的闪光，因此北美通用名称为手电筒。
历史
第一节干电池发明于1887年，与以前的电池不同，它使用的是糊状电解质，而不是液体。这是第一款适用于便携式电子设备的电池，因为它不易溢出或破裂，并且可以在任何方向工作。第一批大规模生产的干电池出现在1896年，便携式电灯的发明也随之而来。与（燃烧的）手电筒、蜡烛和灯笼相比，便携式手持电灯在方便和安全方面具有优势。电灯无味、无烟，并且比燃烧驱动的照明散发的热量少。它可以立即打开和关闭，并避免火灾风险。
这个由Misell设计的电子设备由前后放置在纸管中的D型电池供电，纸管末端装有灯泡和粗糙的黄铜反射器。
碳丝灯泡和相当粗糙的干电池使早期的手电筒成为一种昂贵的新奇事物，销量低，制造商的兴趣也低。1904年开发的钨丝灯具有三倍于碳灯丝类型的功效，并改进了电池，使手电筒更加实用和流行。即时控制和无火焰的优势意味着手持式电灯开始取代飓风灯等燃烧灯。到1922年，有几种类型可用；管状手持灯，可以放下以供长期使用的灯笼式，用于近距离工作的袖珍灯，以及用于照亮远处物体的大型反射探照灯式灯。1922年，美国估计有1000万手电筒用户，更新电池和手电筒的年销售额为2000万美元，与许多有线操作电器的销售额相当。手电筒在中国变得非常流行；到1930年代末，有60家公司生产手电筒，有些公司的售价仅为同等进口型号的三分之一。为手电筒和汽车用途开发的微型灯成为白炽灯制造业务的重要部分。
LED手电筒是在2000年代初期制造的。Maglite在2006年制造了他们的第一款LED手电筒。
白炽灯
白炽手电筒使用的是白炽灯泡，它由一个玻璃灯泡和一根钨丝组成。灯泡处于真空状态或充满氩气、氪气或氙气。一些大功率白炽手电筒使用卤素灯，灯泡中含有碘或溴等卤素气体，以提高灯泡的使用寿命和功效。
除了一次性手电筒或新型手电筒之外，所有的灯泡都是用户可更换的；灯泡寿命可能只有几个小时。
手电筒中白炽灯的光输出因灯的类型而有很大差异。微型钥匙扣灯可产生一或两流明。使用普通预聚焦式微型灯的双D电池手电筒可产生大约15至20流明的光和约200烛光的光束。