什么档次的LED“灯”竟能飞天作“星星”

　　 当置身黑夜时，我们抬头看见的不仅有璀璨星空和皎皎明月，更有人造卫星等航天器在宇宙中熠熠生辉。

　　其实，航天器工作的每个环节，都需要照明系统发挥至关重要的作用。而作为照明系统的核心部件——LED器件，其可靠性和光学性能特点直接影响着整套系统的稳定输出。

　　什么样的LED器件才能经过百里挑一的筛选，变身天空中的“星星”呢？让我们带你去探秘LED“灯”的飞天之路。

　　相较于民用产品，航天产品对于可靠性的要求异常苛刻。

　　常州光电技术研究所所长助理袁士东告诉我们，由于目前尚无专门针对航天用的大功率宇航级LED器件，一般都是按照航天标准对商业级LED进行严格筛选。“这需要通过一系列环境模拟试验，剔除早期失效或性能差的LED器件，在合格器件中进行再筛选，最终选出可靠性更高、性能更佳的器件作为航天照明产品的光源。整个过程可谓是层层过滤、百里挑一。”

　　“当LED器件从车间生产出来，我们首先要对其进行一些常规检查，主要包括外观检查和光电参数筛选。然后，再根据仪器设备的需求，对器件的电特性和光特性进行测试，并挑选出符合需求的产品。”袁士东介绍。

　　一轮“冰火两重天”的全面“体检”是必须经历的考验。

　　“先把备选的LED器材放入100℃甚至更高温度的环境中，观察其性能是否发生变化。再放入低温环境，对其进行低温启动能力的相关试验。”袁士东解释道，除此之外，温度冲击的磨炼也是必不可少，“所谓温度冲击是指在高、低温区之间对器件进行快速反复锤炼。”

　　“我们将会在模拟高、低温长期工作的环境状态下，继续观察器件的长期工作能力。随后，让器件在常温下再连续工作两周或更长时间，检测其使用寿命。”袁士东介绍。

　　经过这样一轮“体检”后，被筛选出的优质器件将根据未来工作点的不同需求，继续进行相应的试验和测试，比如：辐照试验、器件的结温和热阻分布测试等。

　　“甚至需要对器件进行精细的‘解剖’分析，观测其物理性能是否可以满足长期在恶劣环境下工作的要求。”袁士东继续解释，尽管通过以上流程，筛选出来的产品作为航天光源器件的可靠性已经得到把控，但其自身的光学输出特性还需要经过各项测试。

　　例如，光的“体型”需要进行严格设计，所谓“体型”就是LED器件的空间光分布，根据不同的场景特点和需求，需要对LED器件本身的发光特性进行“整形”设计，通过前端的光学透镜让LED器件可以“指哪照哪”。

　　光的“体能”，也就是器件本身的发光能力，也是测试的必要步骤，一般用光通量指标来评估。

　　光的“肤色”，即LED器件的色温，暖白光和冷白光会带给体验者截然不同的感受。

　　“在历时一个月左右的‘打怪升级’式筛选后，最终留下的LED器件才能达到航天标准，将作为人工光源安装在航天飞行器内，为宇航员提供空间照明。”袁士东告诉我们，这些经过反复锤炼的LED器件不光在航天照明系统中得到广泛应用，在其他领域也展现着自己不可或缺的“光芒”。

　　例如，多种单色光LED的组合配比，为生物培养过程中光性能的调控提供了可能。

　　“不同的光谱会产生一些不同的生物效应。这让我们得以利用人工光源对动植物的培育过程进行干预。”袁士东期待：“在不远的将来，人类可以在外太空通过人工光源，尤其是稳定可靠的LED器件，对一些高等动植物进行种植和培育。类似电影《火星救援》里的场景，在火星上种土豆可能就会更方便，收获也会更多。”