熒光燈陰極技術(shù)存在的問題及對策

1、熒光燈陰極技術(shù)存在的問題及對策引言自1879年愛迪生發(fā)明世界第一個電燈炮以來，已經(jīng)過了一個多世紀。相對于燭光來講，電燈的確是一重大進步，但它本身至今卻沒有多少改進。其原理幾乎仍同蠟燭一樣，通過加熱而發(fā)光，使能量的90%都消耗在加熱上，且壽命一般也只有1000小時左右。熒光燈又稱熱陰極低氣壓水銀熒光燈（以下簡稱熒光燈），是人們普遍使用的一種電光源。它通過激發(fā)管壁上的熒光粉發(fā)光，雖然在能耗和壽命上比燈炮有較大改進。但其燈絲脆弱易斷，啟輝器接點易打火老化。近年來發(fā)展起來的電子鎮(zhèn)流器雖然可以實現(xiàn)冷啟動，但也很容易擊傷燈絲上的活性物質(zhì)而使燈管兩端很快發(fā)黑而失效。 近期，一項專利新技術(shù)成功地研究解決了上述

2、問題，在技術(shù)上取得了突破性進展：即玻管使用稀土凈化玻璃玻管，陰極使用永久性的現(xiàn)代陶瓷電極，熒光粉使用“稀土三基色+ETC”熒光粉。此舉使其能耗降低90%，壽命延長了十幾倍，且能發(fā)出約8%的健康射線。使用時光線明亮、柔和且能殺死（包括SARS）病毒、凈化環(huán)境，確保人體健康。1.問題熒光燈的壽命與其它電光源一樣有兩種定義：一是光通量下降到初始光通量的某一百分數(shù)的時間，稱為有效壽命；二是燈管無法工作的時間，稱為全壽命。災(zāi)光燈的全壽命主要決定于陰極壽命。至今，熒光燈所使用的陰極仍存在著比較嚴重的問題：“潘寧”氣體。幾種常用氣體的數(shù)據(jù)見附表，利用氬做成的熒光燈啟動電壓最低。因此，實際上熒光燈都是充氬氣或

3、充氖氬混合氣。附表中電極濺射電位，是指當電極位降值大于表中所列數(shù)值后，該氣體對電極產(chǎn)生嚴重濺射時的電位。如充氬氣時，氧化物電極位降大于26伏后，則電極產(chǎn)生嚴重濺射，電極氧化物層受到破壞，管端發(fā)黑。當電極位降進一步提高，則濺射更嚴重。這樣惡性循環(huán)下去，最后使熒光燈提前壽終。2.對策現(xiàn)代陶瓷電極最基礎(chǔ)時的設(shè)計理念，就是針對熒光燈存在的以上問題及矛盾產(chǎn)生的，并在不斷實踐中改進和完善了其設(shè)計理念?！艾F(xiàn)代陶瓷”這是美國人的說法，我們中國人稱它為“特種陶瓷”?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)全球化，所以我也稱之謂現(xiàn)代陶瓷，因為很多特種陶瓷隨著時間的變遷已經(jīng)普通化了，只有“現(xiàn)代”才具有新穎性。現(xiàn)代陶瓷在電光源學(xué)的心臟熱電子發(fā)射

4、體電極找到了它的應(yīng)用，確是一件值得慶幸的事。這類以高熔點，低蒸氣壓金屬氧化物經(jīng)陶瓷化制成的熱電子發(fā)射體電極，具有前所未有的優(yōu)勢。二次大戰(zhàn)中期，人類發(fā)明了鎢釷電極的真空管，后來，由于采用間熱式方式耗功太大被半導(dǎo)體晶體管所替代。時代進入二十一世紀后，隨著科技的進步，特別是隨著現(xiàn)代陶瓷技術(shù)的發(fā)展，如果我們還是沿用前人所走的老路，那就是對不起我們中華民族的祖先。 現(xiàn)代陶瓷燈電極，采用高熔點、低蒸氣壓金屬氧化物制成。它可以廣泛地用在低氣壓冷、熱陰極熒光燈及其它氣體放電燈中。選用這種材料是因為其性能在高溫、高壓下的惰性氣體中特別適合。尤其是熔點高且蒸氣壓低的元素具有極佳的熱電子性能，作為熒光燈中的熱電子發(fā)

5、射體是完全可以勝任的。 現(xiàn)代陶瓷燈電極制成圓片、圓筒、蝶形等形狀及這些形狀的綜合。作為直熱式的電極是利用粉末冶金技術(shù)和特種制瓷技術(shù)，以細分散的亞態(tài)金屬（具有金屬態(tài)又具有氧化態(tài)的金屬，稱之為亞態(tài)金屬）微粒與其氧化物分散均勻，并經(jīng)過稱重、干混、熱壓成型，在特定條件下于1480煅燒且引出電極。這種陶瓷在制造中混入的雜質(zhì)已不能用化學(xué)分析法測定出來，不過光譜分析可以測出其雜質(zhì)的痕量。 常溫時，我們所制造的現(xiàn)代陶瓷燈電極是一種絕緣體，而它本質(zhì)上卻是一種半導(dǎo)體。根據(jù)半導(dǎo)體的能帶理論，在空的能帶中并無有用電子，而在高溫時，這空的能帶變成激活了的電子導(dǎo)帶。當轟擊電子的功能超過作為靶子的氧化物生成熱時，就會發(fā)生分

6、解。現(xiàn)代陶瓷數(shù)碼健康燈已使用可變頻率的脈動電流，當顧客使用我們的產(chǎn)品時，給他們的感覺是一天比一天亮。這里，電解與化學(xué)還原無疑地促使施主原子出現(xiàn)，故，那些與之相反方向的電子對亞態(tài)金屬離子轟擊的機理做出了有用的貢獻。 現(xiàn)代陶瓷燈電極的應(yīng)用，對于附帶鎢絲電極的電極結(jié)構(gòu)，可以大大降低電極的熱點溫度，并使其壽命延長。因為當燈管作為陽極的正半周期時電子向陽極運動，首先被現(xiàn)代陶瓷電極所接收，其電子并不流經(jīng)鎢絲電極而直至導(dǎo)絲。這樣做的好處：電極在正半周期時現(xiàn)代陶瓷電極截獲不少電子，使鎢絲電極避免了電子轟擊，因而降低了電極熱點的溫度?，F(xiàn)代陶瓷電極截獲的電子，不流經(jīng)鎢絲電極而直至電源，使電極因減少了放電電流所產(chǎn)生

7、的焦耳熱而使電極熱點溫度下降。由于現(xiàn)代陶瓷電極加強了正半周期收集電子的能力，因而使陽極位降值下降，正柱區(qū)輻射增加，電子波的輻射效率提高。現(xiàn)代陶瓷數(shù)碼健康燈特殊設(shè)計的電極是將鎢絲作為“觸發(fā)極”，熒光燈一旦啟動點燃，現(xiàn)代陶瓷電極兼有陰、陽和冷、熱極兩極的作用。并將其發(fā)射或接收的電子波集中成一條直線波，使電子發(fā)射的效率成倍地提高了。 3.結(jié)束語現(xiàn)代陶瓷燈電極的應(yīng)用，消除了由于燈電流在電極上轉(zhuǎn)化為熱能因而對電能的大量消耗，從而使熒光燈的能耗大幅度地降低?，F(xiàn)代陶瓷燈電極對光、電的阻抗敏感可使熒光燈的鎮(zhèn)流器適應(yīng)性大大提高。因而，可將其鎮(zhèn)流器集成化、數(shù)字化，使熒光燈的生產(chǎn)總成本降低且壽命與光效大幅度地提高。

8、現(xiàn)代陶瓷電極已滿意地用在低氣壓熱陰極熒光燈中了。它們表面光潔、尺寸準確與熱膨脹系數(shù)低等物理性質(zhì)于燈的工作非常有利。這其中的互含量和制造工藝還可改進，以獲得最佳的條件來適應(yīng)特定的設(shè)計。該電極裝置是很牢固的，因而適應(yīng)于變化的情況。與鎢絲電極或其它金屬電極相比，現(xiàn)代陶瓷電極具有抵抗毒化劑，從散射頻率中恢復(fù)，并保持沉積到最小限度等能力。因射頻輻射小，對環(huán)境保護很有利。且工作電壓、頻率、功率都可大幅度地改變，能給我們一個很長的服務(wù)周期。人類在電光源技術(shù)方面走過了一段艱辛而漫長的路。在熒光燈生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的今天，使用現(xiàn)代陶瓷燈電極，CTC高透光率燈管玻璃，稀土三基色+ETC熒光粉及數(shù)碼鎮(zhèn)流器等高科技工藝技術(shù)。使我們制作的熒光燈，其照明光線幾乎與太陽光相同，并且還能發(fā)出約8%的對人體健康非常有利的能殺死（包括SARS）病毒的健康射線。這樣，就會使我們制造的“現(xiàn)代陶瓷數(shù)碼健康燈”，真正在激烈市場競爭中得到“賣點”。納米陶瓷電極T5熒光燈實際應(yīng)用的檢測數(shù)據(jù)表型號Model管徑 (mm)管長 (mm)功率 (W)光效(L (Lm/W)光通量 (Lm)顯色指數(shù) (Ra)壽命（h）T5-4W161364813278530000T5-6W162126814918530000T5-8W162888826618530000T5-12W16485121041254