Вопрос «сколько света доходит» распадается на два: какая доля потока теряется по дороге и что происходит со спектром. Потери считаются, спектр измерен.
На пути луча стоят четыре светопрозрачных элемента. По техническому паспорту коэффициент пропускания светособирающей линзы — свыше 92–94%, термобарьера — свыше 92–94%, светорассеивателя — свыше 92%. Общий коэффициент светопропускания системы получается перемножением: 0,94 × 0,94 × 0,94 × 0,94 = 0,78.
Сам зеркальный канал почти ничего не отнимает: коэффициент спектрального отражения тубуса — 99,8%. Покрытие — серебро, осаждённое в вакууме, защищённое оксидом кремния и оксидом титана; этот слой не даёт интерференционных искажений, которые на дешёвых плёночных отражателях дают радужный оттенок.
Итоговый КПД системы — 82–94% в зависимости от длины шахты и числа отражений.
Когда говорят «световод теряет свет на длине», обычно смешивают две разные величины. Их стоит развести.
Зеркальное покрытие. Коэффициент отражения — 99,8%. На каждом отражении луч теряет порядка 0,2%, и эта величина одинакова на первом метре трассы и на двадцатом. Серебро, осаждённое в вакууме и закрытое оксидами кремния и титана, не деградирует по длине, не отслаивается при низких температурах и не раскладывает свет в спектр — радужного оттенка, характерного для плёночных отражателей, здесь не возникает. У самого зеркала предела по дистанции нет.
Система в сборе. Здесь арифметика другая. Фиксированные потери на светопрозрачных элементах дают τ = 0,78 и от длины не зависят вовсе. А вот число отражений зависит: чем длиннее трасса при том же диаметре, тем чаще луч касается стенки — особенно луч, вошедший под углом. Отсюда и берётся «максимальная эффективная длина» в характеристиках: 4,5 м у диаметра 300 мм, 7,5 м у 530 мм.
Это не предел работоспособности. Это граница, за которой выгоднее взять больший диаметр, чем тянуть узкую трубу. Практический вывод простой: длину трассы ограничивает не зеркало, а соотношение длины и диаметра. Нужно дальше — нужно шире.
Это измеряли отдельно. Испытания провёл Институт биохимической физики РАН, поверенным спектрометром MK450, при естественной освещённости 5300–5500 лк и облачности около 8 баллов. Сравнивали спектр на входе в систему и на выходе из неё.
В диапазоне 460–760 нм кривые практически совпадают: среднее расхождение — 0,006 при максимуме 0,014. Цветовая температура на выходе — 5850 K, индекс цветопередачи — CRI 99, максимально возможный и присущий настоящему дневному освещению. Проще говоря, цвета в помещении под световодом выглядят так же, как под открытым небом.
В коротковолновой части, 360–410 нм, световод отдаёт меньше энергии, чем открытое небо. Причина известна: в акриловые детали введены УФ-абсорбирующие светостабилизаторы, они защищают полимер от разрушения ультрафиолетом. Человеческий глаз в этом диапазоне почти не чувствителен, поэтому на восприятие света разница не влияет — что и подтверждает CRI 99.
Полные результаты испытаний и другие исследования собраны в разделе исследований. Рассчитать КЕО для своего помещения можно здесь.
