艾可斯内部学习资料 供业务学习了解LED 照明方面.docx
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艾可斯内部学习资料供业务学习了解LED照明方面
1、什么叫LED？
LED是lightemittingdiode的缩写，中文名称“发光二极管”
其发光原理跟激光的产生相似。
一个原子中的电子有很多能级，当电子从高能级向低能级跳变时，电子的能量就减少了，而减少的能量则转变成光子发射出去。
大量的这些光子就是激光了。
LED原理类似。
不过不同的是，LED并不是通过原子内部的电子跃变来发光的，而是通过将电压加在LED的PN结两端，使PN结本身形成一个能级（实际上，是一系列的能级），然后电子在这个能级上跃变并产生光子来发光的。
LED（LightEmittingDiode），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。
LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附
在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。
半导体晶片由两部分组成，一部分是P型[1]半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。
但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个“P-N结”。
当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。
而光的波长决定光的颜色，是由形成P-N结材料的禁带宽度决定的。
2.5米宽耐力板已由正成企业安装调试成功！
LED照明光源早期的产品发光效率低，光强一般只能达到几个到几十个mcd，适用在室内场合，在家电、仪器仪表、通讯设备、微机及玩具等方面应用。
目前直接目标是LED光源替代白炽灯和荧光灯，这种替代趋势已从局部应用领域开始发展。
日本为节约能源，正在计划替代白炽灯的发光二极管项目（称为"照亮日本"），头五年的预算为50亿日元，如果LED替代半数的白炽灯和荧光灯，每年可节约相当于60亿升原油的能源,相当于五个1.35×106kW核电站的发电量，并可减少二氧化碳和其它温室气体的产生，改善人们生活居住的环境。
我国也于2004年投资50亿大力发展节能环保的半导体照明计划。
2、LED优点
一、体积小
LED基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面，所以它非常的小，非常的轻。
二、耗电量低
LED耗电相当低，一般来说LED的工作电压是2-3.6V。
工作电流是0.02-0.03A。
这就是说：
它消耗的电能不超过0.1W。
三、使用寿命长
在恰当的电流和电压下，LED的使用寿命可达10万小时。
四、高亮度、低热量
LED使用冷发光技术，发热量比普通照明灯具低很多。
五、环保
LED是由无毒的材料作成，不像荧光灯含水银会造成污染，同时LED也可以回收再利用。
六、坚固耐用
LED是被完全的封装在环氧树脂里面，它比灯泡和荧光灯管都坚固。
灯体内也没有松动的部分，这些特点使得LED可以说是不易损坏的。
LED灯
高节能：
节能能源无污染即为环保。
直流驱动，超低功耗（单管0.03-0.06瓦）电光功率转换接近100%，相同照明效果比传统光源节能80%以上。
寿命长：
LED光源有人称它为长寿灯，意为永不熄灭的灯。
固体冷光源，环氧树脂封装，灯体内也没有松动的部分，不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点，使用寿命可达6万到10万小时，比传统光源寿命长10倍以上。
多变幻：
LED光源可利用红、绿、蓝三基色原理，在计算机技术控制下使三种颜色具有256级灰度并任意混合，即可产生256×256×256＝16777216种颜色，形成不同光色的组合变化多端，实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。
利环保：
环保效益更佳，光谱中没有紫外线和红外线，既没有热量，也没有辐射，眩光小，而且废弃物可回收，没有污染不含汞元素，冷光源，可以安全触摸，属于典型的绿色照明光源。
高新尖：
与传统光源单调的发光效果相比，LED光源是低压微电子产品，成功融合了计算机技术、网络通信技术、图像处理技术、嵌入式控制技术等，所以亦是数字信息化产品，是半导体光电器件“高新尖”技术，具有在线编程，无限升级，灵活多变的特点。
3、LED发光原理
发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。
因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。
此外，在一定条件下，它还具有发光特性。
在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。
进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光，如图1所示。
假设发光是在P区中发生的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。
除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、介带中间附近）捕获，而后再与空穴复合，每次释放的能量不大，不能形成可见光。
发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大，光量子效率越高。
由于复合是在少子扩散区内发光的，所以光仅在靠近PN结面数μm以内产生。
理论和实践证明，光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料禁带宽度Eg有关，即Eg的单位为电子伏特（eV）。
若能产生可见光（波长在380nm紫光～780nm红光），半导体材料的Eg应在3.26～1.63eV之间。
比红光波长长的光为红外光。
现在已有红外、红、黄、绿及蓝光发光二极管，但其中蓝光二极管成本、价格很高，使用不普遍。
4，什么是LED日光灯
LED日光灯是采用超高亮LED白光作为发光光源，外壳为亚克力/铝合金。
外罩可用PC管制作。
LED日光灯与传统的日光灯在外型尺寸口径上都一样，长度有60cm和120cm、150cm三种，其功率分别为10W、16W和20W，而20W传统日光灯（电感镇流器）实际耗电约为53W，40W传统日光灯（电感镇流器）实际耗电约为68W。
付LED日光灯材料组成：
1．LED日光灯由多颗超亮度小功率LED和透光性高的PC外壳组成
2．LED日光灯有草帽和帖片灯珠两种型号
3．LED日光灯外壳有两种：
一种：
透明的PC外壳，透光性能高，可看到里面的灯珠；
另一种：
半透明的磨沙外壳，光线透出较柔和
4．LED日光灯工作电压为宽电压，从80V到245V均可使用
5．LED日光灯可做成红、黄、蓝、绿、白、暖白颜色
5，LED日光灯优点
LED日光灯以质优、耐用、节能为主要特点，投射角度调节范围大，15W的亮度相当于普通40W日光灯，抗高温，防潮防水，防漏电。
使用电压有:
110V、220V可选，外罩可选玻璃或PC材质。
灯头与普通日光灯一样。
LED日光灯采用最新的LED光源技术，数位化外观设计，节电高达70%以上，12W的LED日光灯光强相当于40W的日光灯管LED日光灯寿命为普通灯管的10倍以上，几乎免维护，无须经常更换灯管、镇流器、启辉器。
绿色环保的半导体电光源，光线柔和，光谱纯，有利于使用者的视力保护及身体健康。
6000K的冷光源给人视觉上清凉的感受，人性化的照度差异设计，更有助于集中精神，提高效率。
付更多常见优点：
1、环保灯具,保护地球
传统的日光灯中含有大量的水银蒸汽，如果破碎水银蒸汽则会挥发到大气中。
但LED日光灯则根本不使用水银，且LED产品也不含铅，对环境起到保护作用。
LED日光灯公认为二十一世纪的绿色照明。
2、高效转换,减少发热
传统灯具会产生大量的热能，而LED灯具则是把电能全都转换为光能，不会造成能源的浪费。
而且对文件，衣物也不会产生退色现象。
3、清静舒适,没有噪音
LED灯具不会产生噪音，对于使用精密电子仪器的场合为上佳之选。
适合于图书馆，办公室之类的场合。
4、光线柔和,保护眼睛
传统的日光灯使用的是交流电，所以每秒钟会产生100－120次的频闪。
LED灯具是把交流电直接转换为直流电，不会产生闪烁现象，保护眼睛。
5、无紫外线,没有蚊虫
LED灯具不会产生紫外线，因此不会象传统的灯具那样，有很多蚊虫围绕在灯源旁。
室内会变得更加干净卫生整洁。
6、电压可调80V－245V
传统的日光灯是通过整流器释放的高电压来点亮的，当电压降低时则无法点亮。
而LED灯具在一定范围的电压之内都能点亮，还能调整光亮度.
7、节省能源,寿命更长
LED日光灯的耗电量是传统日光灯的三分之一以下，寿命也是传统日光灯的10倍，可以长期使用而无需更换，减少人工费用。
更适合于难于更换的场合。
8、坚固牢靠,长久使用.
LED灯体本身使用的是环氧树脂而并非传统的玻璃，更坚固牢靠，即使砸在地板上LED也不会轻易损坏，可以放心地使用。
9.与普通的荧光灯相比,LED日光灯无需镇流器，无需启辉器，无频闪。
10免维护,频繁开关不会导致任何损坏。
11.安全且有稳定的质量可以经受4kv高电压散热量低可以工作在低温-30℃高温55℃。
12.对周围环境不会有影响。
没有紫外线和红外线，没有有害材料，如汞，保护眼睛，也没有噪声。
13..抗振动性好，便于运输。
6，普通日光灯介绍
普通日光灯两端各有一灯丝，灯管内充有微量的氩和稀薄的汞蒸气，灯管内壁上涂有萤光粉，两个灯丝之间的气体导电时发出紫外线，使萤光粉发出柔和的可见光。
普通日光灯工作特点：
灯管开始点燃时需要一个高电压，正常发光时只允许通过不大的电流，这时灯管两端的电压低于电源电压。
普通日光灯管两端装有灯丝，玻璃管内壁涂有一层均匀的薄萤光粉，管内被抽成真空度10-3-10-4毫米汞柱以后，充入少量惰性气体，同时还注入微量的液态水银。
电感镇流器是一个铁芯电感线圈，电感的性质是当线圈中的电流发生变化时，则在线圈中将引起磁通的变化，从而产生感应电动势，其方向与电流的方向相反，因而阻碍着电流变化。
起辉器在电路中起开关作用，它由一个氖气放电管与一个电容并联而成，电容的作用为消除对电源的电磁的干扰并与镇流器形成振汤回路，增加启动脉冲电压幅度。
放电管中一个电极用双金属片组成，利用氖泡放电加热，使双金属片在开闭时，引起电感镇流器电流突变并产生高压脉冲加到灯管两端。
当普通日光灯接入电路以后，起辉器两个电极间开始辉光放电，使双金属片受热膨胀而与静触极接触，于是电源、镇流器、灯丝和起辉器构成一个闭合回路，电流使灯丝预热，当受热时间1-3秒后，起辉器的两个电极间的辉光放电熄灭，随之双金属片冷却而与静触极断开，当两个电极断开的瞬间，电路中的电流突然消失，于是镇流器产生一个高压脉冲，它与电源叠加后，加到灯管两端，使灯管内的惰性气体电离而引起弧光放电，在正常发光过程中，镇流器的自感还起着稳定电路中电流的作用。
7，LED日光灯与普通日光灯比较
节能，.寿命长，适用性好，因单颗LED的体积小，可以做成任何形状，回应时间短，环保，无有害金属，废弃物容易回收，色彩绚丽，发光色彩纯正，光谱范围窄，并能通过红绿蓝三基色混色成七彩或者白光。
LED日光灯和普通日光灯比较LED日光灯具备缺点如下：
价格贵，目前能普遍做到的光效率和理论光效率还有很大差距，目前能做到的寿命和理论寿命还有很大差距，.还是有一定的发热量，光衰还可以大幅度缩小。
8，LED照明趋势
未来5年内LED室内照明灯具都将会是一个增长的过程，这对LED灯具企业可以说是一场机遇，是在这场盛宴中惨淡收场还是站得一席之地亦或是成为这宴会当中的主宾，这都是对我们LED灯具企业的一次考验更是一次挑战...
世界目前LED产业投资是很热的一个重点项目，全球各国对LED研发生产都比较重视。
日本已经实现19982002年耗费50亿日元推行白光照明整个计划的财政预算为60亿日元。
美国2000年制定的下一代照明计划”被列入了能源法案，计划从20002010年，投资5亿美元，用LED取代55%白炽灯和荧光灯，预计到2025年，固态照明光源的使用将使照明用电减少一半，每年节电额达350亿美元，形成一个每年产值超越500亿美元的半导体照明产业市场。
国也正在加快LED发展的步伐。
中国是电子制造业大国，并且正在迅速发展，国内的手机、汽车等产业是LED发展的巨大推动力，而且随国家半导体照明工程的发展，国内LED产业具有广阔的发展前景。
未来5年，国也将把半导体照明作为一个重大工程进行推动；而科技部也已批准上海、大连、南昌、厦门、深圳5地作为LED产业化基地按这5大产业基地预计目标，估计到2010年，整个中国LED产业产值将超过1500亿元。
9，LED价格
LED是一分钱一分货，根据成本计划，可以选择不同档次的LED产品。
1w的LED价格应该在10-30元不等，几十毫安的LED在0.1-1元之间。
太低价格的LED应该就意味着较低的质量，发光品质、光衰、寿命都难以得到保证。
10，LED发展历史
1968年，LED的研发取得了突破性进展，利用氮掺杂工艺使GaAsP器件的效率达到了1流明/瓦，并且能够发出红光、橙光和黄色光。
到1971，业界又推出了具有相同效率的GaP绿色裸片LED。
1972年开始有少量LED显示屏用于钟表和计算器。
全球首款采用LED的手表最初还是在昂贵的珠宝商店出售的，其售价竟然高达2,100美元。
几乎与此同时，惠普与德州仪器也推出了带7段红色LED显示屏的计算器。
到20世纪70年代，由于LED器件在家庭与办公设备中的大量应用，LED的价格直线下跌。
事实上，LED是那个时代主打的数字与文字显示技术。
然而在许多商用设备中，LED显示屏也逐渐受到了来自其它显示技术的激烈竞争，如液晶、等离子体和真空荧光管显示器。
这种竞争性激励LED制造商进一步拓展他们的产品类型，并积极寻求LED具有明显竞争优势的应用领域。
此后LED开始应用于文字点阵显示器、背景图案用的灯栅和条线图阵列。
数字显示屏的尺寸和复杂度在不断增长，从2位数字到3位甚至4位，从7段数字到能够显示复杂的文字与图案组合的14或16段阵列。
到1980年制造商开始提供智能化的点阵LED显示屏。
这一技术进步使LED能够应用于室外运动信息发布以及汽车中央高位安装停止灯（CHMSL）设备。
高亮蓝色LED的发明使真彩广告显示屏的实现成为可能，这样的显示屏能够显示真彩、全运动的视频图像。
蓝光LED的出现使人们还能利用倒行转换的磷光材料将较高能量的蓝光部分地转换成其它颜色。
现在仅用LED光源就能完全覆盖CIE色度曲线中的所有饱和颜色，并且各种颜色LED与磷的有机整合几乎能够毫无限制地产生任何颜色。
在可靠性方面，LED的半衰期（即光输出量减少到最初值一半的时间）大概是1万到10万小时。
相反，小型指示型白炽灯的半衰期（此处的半衰期指的是有一半数量的灯失效的时间）典型值是10万到数千小时不等，具体时间取决于灯的额定工作电流。
11，LED照明产业前景
LED带来的一场新技术革命正在照明行业兴起
一、LED诱人的产业前景
1、产业前景可观
LED光源已成为全球最热门、最瞩目的光源，特别是LED的发光效率正在大幅度提高，LED被认为是21世纪最有可能进入普通照明领域的一种新型固态冷光源和最具发展前景的高技术领域之一。
人们生活水平的逐步提高,对生存环境质量的要求也越来越高,从而对照明产品也提出更高的要求。
中国照明行业正处于高速成长时期，照明行业目前产值超1600亿，每年还以20%速度成长,具有很大的发展空间。
据统计，2007年，中国LED照明市场继续保持着近年来良好的发展势头，比上年增长了43.5%。
其中建筑景观LED照明市场已较为成熟，年规模达200亿，路灯市场每年有400-500个亿的市场需求。
根据专家预计：
LED照明进入通用照明市场将在2-3年之内必将实现，其潜在市场将是现有照明行业产值的3-5倍。
2、国家政策推波助澜
《国家节能政策大纲》明确规划，要大力发展城市绿色照明技术，发展城市景观LED灯泛光照明。
信息产业部将努力为LED产业营造良好的政策环境,同时在鼓励技术创新、扩大产业规模、加强应用开发三个方面推动产业发展。
2008年1月21日，财政部和发改委联合发布《高效照明产品推广财政补贴资金管理暂行办法》。
办法规定：
城乡居民用户使用每只高效照明产品，中央财政将按中标协议供货价格的百50％给予补贴，而大宗用户的每只高效照明产品，中央财政将给予30％补贴。
有关部门预计，在“十一五”期间，中国通过财政补贴方式将推广高效照明产品一点五亿只。
由此可见，随着国家对节能和环保的高度重视，以及政策的大力支持，LED照明产业将有着很好的发展前景。
3、城市景观LED照明市场趋于成熟
进入21世纪，城市的夜晚景观在国内外都受到越来越多的重视。
美丽的灯光夜景是城市现代化的重要标志。
开发城市的夜晚景观，是展示城市特色、促进商业和旅游业的繁荣及迈向国际化的“硬件”条件之一。
现在的城市，没有夜景照明是不可想象的，所以城市的公用性建筑、标志性建筑，几乎都承担着夜间景观照明的使命。
国内很多城市已经意识到开发城市夜晚景观的重要性，并做了许多实际工作，取得初步成效。
城市景观照明的发展极大也刺激了对照明产业的需求，同时对照明产品的功能及技术提出了新的要求。
LED在城市景观照明领域的应用优势几乎无可取代，LED具备高效节能、长寿命低维护、环保无污染、多彩新颖的LED光源，取代传统的白炽灯和充气光源，逐渐成为城市景观照明中的主角，其条件已趋于成熟。
12，艾可斯ＬＥＤ照明优势
艾可斯照明有限公司视产品品质为生命,对每一款产品从设计策划到批量生产都有严格的质量控制流程，从而确保了产品的高可靠性。
艾可斯照明有限公司确保产品的高品质，公司采用世界一流企业泰古\科瑞\流明思等生产的光源，电源采用欧美厂家的IC方案，散热技术采用航天领域所应用的散热技术（保障LED节温长寿命的根本）。
艾可斯照明有限公司产品获得多个权威机构的认证：
CE认证、美国FCC认证、日本PSE及环保认证等等。
艾可斯照明有限公司是一家专业生产ＬＥＤ日光灯厂家。
目前这样专业厂家基本没有。
艾可斯照明有限公司愿景和己任务是：
绿色照明专家 挑战节能极限
艾可斯照明有限公司品牌战略成就高度，艾可斯照明有限公司打破行业先做销量后做品牌的常规，一开始就实施品牌战略，艾可斯照明有限公司制定了完整的品牌规划，确定了清晰的定位。
艾可斯照明有限公司以节能环保为己任，推动中国绿色照明工程。
走高端路线，打造高品质产品，是艾可斯照明有限公司坚定不移的路线。
13，照明术语及解释
波长：
光的色彩强弱是可以通过数据来描述，这种数据叫波长。
能见到的光的波长，范围在380至780nm之间。
单位：
纳米（nm）
亮度：
亮度是指物体明暗的程度，定义是单位面积的发光强度。
单位：
尼特（nit）
光强：
指光源的明亮程度。
也即表示光源在一定方向和范围内发出的可见光辐射强弱的物理量。
单位：
烛光（cd）
光通量：
光源发射并被人的眼睛接收的能量之总和即为光通量（Φ）。
单位：
流明（Lm）
光效：
光源发出的光通量除以光源的功率。
它是衡量光源节能的重要指标。
单位：
每瓦流明（Lm/w）。
显色性：
光源对物体呈现的程度，也就是颜色的逼真程度。
通常叫做"显色指数"。
单位：
Ra。
（光源对物体的显色能力称为显色性，显色指数Ra最高为100，显色性最好）目前LED显色指数达到80-85的话，已经很好了，完全可以室内照明使用。
色温：
光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色相同时，黑体的温度称为该光源的色温。
单位：
开尔文（k）。
LED一般定义色温在2700K-4000K为暖色，4000K-5000K为自然白，5000K-6700K为正白，暖白及自然白色温会给人一种温暖，温馨的感受，适合用在宾馆，酒店，及卧室。
而正白就给人清凉爽快感觉，用于办公室，客厅照明较多（荧光灯一般就是这类色温较多）。
眩光：
视野内有亮度极高的物体或强烈的亮度对比，所造成的视觉不舒适称为眩光，眩光是影响照明质量的重要因素。
同步性：
两个或两个以上LED灯在不规定时间内能正常按程序设定的同步方式运行，同步性是LED灯实现协调变化的基本要求。
防护等级：
IP防护等级是将灯具依其防尘、防湿气之特性加以分级，由两个数字所组成，第一个数字代表灯具防尘、防止外物侵人的等级（分0-6级），第二个数字代表灯具防湿气、防水侵人的密封程度（分0-8级），数字越大表示其防护等级越高。
14、LED照明其他重要常识
一、发光强度
发光强度的单位是7个基本物理单位之一。
它是光度量，辐射度量和色度量的基础。
发光强度是用来表示点光源的发光能力的。
在给发光强度下定义的时候，首先要假定辐射源是个点光源。
其后要介绍的一些光度量单位，例如：
光通量，光亮度和光照度等，都是由发光强度的概念，直接或间接推导出来的。
1．什么叫点光源？
点光源是指相对于观察距离而言，发光体的体积尺寸要小得多，而且它发出去的光在各个方向上是相等的。
例如天上的星星，虽然它的绝对体积尺寸并不小，但是相对于与我们之距离来说，它的体积尺寸是算小的，所以可以认为是一种点光源。
又例如一个普通的100W白炽灯泡点亮状态，在1000米之外来观察它，可以认为是一个点光源。
但如果在10米之内来观察它，就不能认为是点光源。
普通小功率LED发光二极管，内部发光体的面积，大约只有0.3mm²，但是经过封装加工后，把这个发光体装在一个顶部像碗状的金属支架上，顶部再装上一个环氧树脂透镜，光钱就大部分集中在顶部的垂直方向上，在金属支架的这个方向几乎没有光射过来。
所以LED不是点光源。
所以LED的发光强度不能符合严格物理学定义，从而也不符合距离平方反比定律。
国际照明委员会CIE专门讨论过此问题，并折衷地采用“平均发光强度”的概念。
2．什么叫发光能力？
发光能力是指光源发出可见光功率的能力。
可见，发光强度含有类似于功率的意义，确切地说，它是人眼可以看得见并可感受到的那部分光功率的强度。
3．发光强度的单位
对于任何一种物理量的度量，首先要确定用什么量值做单位。
长度以米做基本单位；时间以秒做基本单位；重量以克为基本单位，能量以焦尔为基本单位；电量以库伦为基本单位等等。
发光强度以“坎特拉”为基本单位。
英文缩写为“cd”。
英文原词candle，意为烛光。
“坎特拉”和“烛光”是同一个意思。
为简化叙述，以下我们都说成cd。
在科学发展的历史上，cd的确定，最新对cd的标准定义。
1979年，在巴黎举行的第十六届国际度量衡会议上，对cd单位做出决定：
“若一个单色光的点光源，波长λ=555nm，在单位立体角内的辐射功率为W，则该点光源的发光强度为1cd”。
这样的定义，精确，且有明确可测量的数量表达，又把眼睛的主观感觉联系在一起了。
其中，点光源λ=555nm，单位立体角，辐射功率W等，都是明确可测的数量。
图示表示法：
4．什么叫单位立体角？
单位立体角是个空间范围的概念。
若以空间的一个点为中心，以1米为半径，在空间展开，构成一个球体，则球的表面积为，球表面上的面积与球中心所构成的空间角，称为一个单位立体角。
可见一个球总共有个单位立体角。
5．LED的发光强度
LED不是点光源，从而不适用距离平方反比定律。
LED的发光强度也就不能符合严格的物理学定义。
因此，CIE对LED就折衷地采用“平均发光强度”的概念，来表示LED的发光强度。
这种方法是把照射在离LED一定距离处，探测器灵敏面上的光通量Φ，与由探测器灵敏面构成的立体角的比值。
这也可以理解为，灵敏面上的光通量与灵
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