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中央大學矮柱路燈 讓星空再現

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2016-07-25 12:32 經濟日報 曹松清

孫慶成團隊設計的燈在中間偏左,燈頭很暗,因為光沒朝眼睛與天空的關係。其他的燈明顯...
孫慶成團隊設計的燈在中間偏左,燈頭很暗,因為光沒朝眼睛與天空的關係。其他的燈明顯只照眼睛,不照地面,是嚴重光害的來源。 中大/提供
台灣多山,雖然造成平地面積狹小,但是山中的各種資源卻成為一大珍寶。而其中遠離城市,在中橫附近的幾段高山公路因幾無城市光害,是東亞的觀星聖地。

然而台灣的高山公路卻因坡度陡峭與轉彎處多,路燈的裝設往往因行車安全而不可或缺,但是其光害卻是觀星的最大殺手。日前武嶺的路燈因眩光與光害的影響造成觀星網友的韃伐而導致緊急拆除,道路安全與星空觀測形成魚與熊掌不可得兼的現象。

中央大學光電中心主任孫慶成教授表示,一個防眩光與低光害的路燈設計重點在於燈頭看起來要暗,發射的光線要能收斂在道路區域,亦即從光源發射的光線藉由燈具的設計,能夠將絕大多數光的能量集中在照射區域,而不是往天空照射,這樣燈頭看起來就會暗,而非明亮。

孫慶成的研究團隊在2012年即在頂尖期刊「光學快遞」中發表一款新的LED路燈,不但從遠處看其燈頭幾乎是暗的,路燈照在特定區域的光學能量效率也達到81%,遠遠超過一般的40%水準。該路燈受到包括華爾街日報在內的30多個國際媒體的報導。

孫慶成進一步表示,高掛的路燈,不管如何設計,還是會對附近使用者在觀望星空時產生影響,理想的燈應該是接近腰部高的路燈。由於中央大學專長於太空與大氣科學,如何降低天空的光害一直是團隊的研究課題,因此研究團隊早已進行防光害的路燈設計。中央大學已經設計出一款可用於高山觀星的營地道路照明路燈,該路燈高度低於一公尺,具有光線上揚角度的截止線,在一米高度以上的光線非常稀少,同時幾乎所有光線皆能柔和地分布於六十平方米的長方形地面上,光學設計相當巧妙。

孫慶成表示,該矮柱式路燈是全球第一款具廣域地面照明且有上揚光線截止線的燈具,完全是為防止光害而設計,相較於ㄧ般路燈如汽車的遠光燈般眩眼,中大的設計使用汽車近光燈的防眩設計,具有光線仰角的抑制。其實一般汽車近光頭燈的高對比截止線就是為了避免對路人造成眩光,而中大的矮柱路燈不但具有相同的防眩功能,還可以減少光害並對路面進行柔和的照明,可以兼具道路照明與星空再現,會是觀星者的最愛。

中橫 LED
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