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无极荧光灯光衰的探讨

发布时间:2019-08-15 17:53:22

  一、 劣化引起的光衰:

  离子、电子、气体分子轰击和185nm紫外辐射,是荧光粉粉体产生劣化的重要因素。

  由于无极无需依靠工作气体来保护阴极,它的工作气体压力只有几十帕,这样灯管内的离子、电子、气体分子的平均自由程就大,它们在迁移过程中获得的能 量也大,这样荧光粉受这些粒子撞击后的劣化就严重。另一方面,从汞受激励图1可看出:如果电子的动能过高,这些高能电子在与汞原子发生碰撞产生能量转移 时,汞原子获得的能量高,跃迁到6??P1的几率增加,即激发出185nm 短紫外线的几率增加,引起荧光粉的劣化程度大大增加。

  理论分析和实验都表明:对低气压汞放电光致发光的荧光灯中三基色荧光粉而言,红粉氧化钇铕,离子轰击能的破坏作用占主导地位,185nm紫外辐射能的破坏 作用占非主导地位;绿粉铝酸(CAT)系列和蓝粉铝酸(BAM)系列,离子轰击能的破坏作用和185nm紫外辐射能的破坏作用,两者都是很大的。

  由此可见无极荧光灯由于工作气压低造成荧光粉劣化是一个值得研究的课题。

  图1 汞能级妖迁图

  二、靶层电位引起的荧光粉表面形成不透明的黄黑吸光薄膜,降低荧光粉激发几率使灯的光衰增加。

  无极荧光灯在启辉点燃过程中,灯管靠近管壁上有一个鞘层,鞘层存在一个鞘层电场,电场方向从管心指向管壁。由于无极荧光灯管径比荧光灯大许多,加之工作气压低、平均自由程大,进入鞘层的离子,在鞘层电场的加速下获得能量,猛烈地轰击着荧光粉涂层。

  这就使得荧光粉晶体表面晶格上的原子,获得能量从晶格上逃逸出来。从晶格上逃逸出来的原子,在扩散能的作用下做扩散运动。致使晶格和原子的排列,从原来的 有序变成无序。经过积累会在荧光粉晶体表面,产生一个晶格和原子的无序排列层。晶格和原子的无序排列层,一方面吸收25 .7nm紫外激发光能量后,并不 是产生辐射跃迁,发出可见光。而是吸收的25 .7nm紫外激发光能量,通过晶格振动转化为热能,从而减低激其发几率,造成灯光衰。同时在启辉点燃过程 中,晶格和原子的无序排列层,还会加大对金属汞(Hg)和其氧化物的吸附,与无序层中的金属原子生成不透明的黄黑吸光汞齐薄膜。也使光衰增加。

  图2是输入能量的大致能量分布,可见紫外辐射在灯内作用的重要性。

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