深度分析:荧光灯管光衰现象及技术机理
荧光灯 管光衰现象,其产生的技术机理较为复杂。涉及到电子学、材料学、气体放电发光等基本理论,深奥繁繁。本文仅从指导实际应用的角度,浅入浅出。对荧光灯管光衰现象产生的技术机理进行概括性阐释。供业界参考。
一、概述
荧光灯管,属低压气体放电发光的新型电光源。因具有光效高、节能、显色性能高等技术特点,被制做成U型管、螺旋管、环型管、细管径直管等形状的节能灯,广泛地应用于室内外环境照明。
但是在实际照明中,荧光灯管的亮度会慢慢地变暗,照明质量降低。这种现象实际上就是荧光灯管光衰现象。
二、荧光灯管的结构及其放电发光原理
为能科学简要地分析荧光灯管一光衰现象及产生的技术机理。(作者韩俭荣)先讨论一下荧光灯管的结构和放电发光原理。
(一)、荧光灯管分类:荧光灯管按气体放电性质来划分:有热阴极弧光放电型和冷阴极辉光放电型两大类型。应用于照明领域的荧光灯管,都属于热阴极弧光放电型荧光灯管。
(二)、荧光灯管结构:荧光灯管有:玻璃管、灯头、灯管阴极、发光荧光粉、放电气体五大部分组成。
1、玻璃管:玻璃管是荧光灯管的主体,也是荧光灯管的外壳。其内壁用于涂敷发光荧光粉。
2、灯头:灯头主要用于固定支撑灯管阴极,和实现荧光灯管与灯架的电气连接。
3、灯管阴极:灯管阴极又有导丝、灯丝、电子粉三部分组成。
灯管阴极主要功能,是预热荧光灯管、发射电子、促使放电气体电离,启辉点燃荧光灯管。
4、发光荧光粉:发光荧光粉主要是吸收紫外线,通过量子转换,将紫外线辐射转换为可见光。
5、放电气体:放电气体由氪(Kr)、氩(Ar)和汞(Hg)惰性气体组成。主要用于荧光灯管,通过气体电离产生紫外线辐射。
(三)、荧光灯管放电发光原理:
荧光灯管放电发光原理:荧光灯管通交流电后,由阴极灯丝产生交变电场。管内的汞(Hg)气体,在交变电场和阴极灯丝发射的电子共同作用下。汞(Hg)气体原子不断地获得能量,从原始基态被激发成激发态,而后由激发态返回到原始基态。汞(Hg)气体在这个基态-激发态-基态,能量变换过程中。将交变的电场能量转变为253.7nm的紫外线辐射(同时产生185nm的紫外线辐射)。荧光灯管内壁上的发光荧光粉,吸收253.7nm的紫外线辐射能量。通过量子转换,将253.7nm紫外线辐射转换为可见光。