什么檔次的LED“燈”竟能飛天作“星星”

　　 當置身黑夜時，我們抬頭看見的不僅有璀璨星空和皎皎明月，更有人造衛星等航天器在宇宙中熠熠生輝。

　　其實，航天器工作的每個環節，都需要照明系統發揮至關重要的作用。而作為照明系統的核心部件——LED器件，其可靠性和光學性能特點直接影響著整套系統的穩定輸出。

　　什么樣的LED器件才能經過百里挑一的篩選，變身天空中的“星星”呢？讓我們帶你去探秘LED“燈”的飛天之路。

　　相較于民用產品，航天產品對于可靠性的要求異常苛刻。

　　常州光電技術研究所所長助理袁士東告訴我們，由于目前尚無專門針對航天用的大功率宇航級LED器件，一般都是按照航天標準對商業級LED進行嚴格篩選。“這需要通過一系列環境模擬試驗，剔除早期失效或性能差的LED器件，在合格器件中進行再篩選，最終選出可靠性更高、性能更佳的器件作為航天照明產品的光源。整個過程可謂是層層過濾、百里挑一。”

　　“當LED器件從車間生產出來，我們首先要對其進行一些常規檢查，主要包括外觀檢查和光電參數篩選。然后，再根據儀器設備的需求，對器件的電特性和光特性進行測試，并挑選出符合需求的產品。”袁士東介紹。

　　一輪“冰火兩重天”的全面“體檢”是必須經歷的考驗。

　　“先把備選的LED器材放入100℃甚至更高溫度的環境中，觀察其性能是否發生變化。再放入低溫環境，對其進行低溫啟動能力的相關試驗。”袁士東解釋道，除此之外，溫度沖擊的磨煉也是必不可少，“所謂溫度沖擊是指在高、低溫區之間對器件進行快速反復錘煉。”

　　“我們將會在模擬高、低溫長期工作的環境狀態下，繼續觀察器件的長期工作能力。隨后，讓器件在常溫下再連續工作兩周或更長時間，檢測其使用壽命。”袁士東介紹。

　　經過這樣一輪“體檢”后，被篩選出的優質器件將根據未來工作點的不同需求，繼續進行相應的試驗和測試，比如：輻照試驗、器件的結溫和熱阻分布測試等。

　　“甚至需要對器件進行精細的‘解剖’分析，觀測其物理性能是否可以滿足長期在惡劣環境下工作的要求。”袁士東繼續解釋，盡管通過以上流程，篩選出來的產品作為航天光源器件的可靠性已經得到把控，但其自身的光學輸出特性還需要經過各項測試。

　　例如，光的“體型”需要進行嚴格設計，所謂“體型”就是LED器件的空間光分布，根據不同的場景特點和需求，需要對LED器件本身的發光特性進行“整形”設計，通過前端的光學透鏡讓LED器件可以“指哪照哪”。

　　光的“體能”，也就是器件本身的發光能力，也是測試的必要步驟，一般用光通量指標來評估。

　　光的“膚色”，即LED器件的色溫，暖白光和冷白光會帶給體驗者截然不同的感受。

　　“在歷時一個月左右的‘打怪升級’式篩選后，最終留下的LED器件才能達到航天標準，將作為人工光源安裝在航天飛行器內，為宇航員提供空間照明。”袁士東告訴我們，這些經過反復錘煉的LED器件不光在航天照明系統中得到廣泛應用，在其他領域也展現著自己不可或缺的“光芒”。

　　例如，多種單色光LED的組合配比，為生物培養過程中光性能的調控提供了可能。

　　“不同的光譜會產生一些不同的生物效應。這讓我們得以利用人工光源對動植物的培育過程進行干預。”袁士東期待：“在不遠的將來，人類可以在外太空通過人工光源，尤其是穩定可靠的LED器件，對一些高等動植物進行種植和培育。類似電影《火星救援》里的場景，在火星上種土豆可能就會更方便，收獲也會更多。”