【摘要】:由于钨丝灯光效差,寿命短等缺点,科学家们认识到可以避开采用灯丝,而改用电磁感应方法使荧光物质发光,于是就有了无电极放电灯,简称无极灯[9,10],在灯具的发展史上可以说与LED灯并驾齐驱。图3.17商用无极灯上述过程中,若能将输入的高频电磁场能量尽可能多地消耗在汞的253.7 nm紫外辐射上,那么就会有尽可能多的紫外光子去激发稀土荧光粉,从而提高光效。
自爱迪生发明白炽灯以来,人类从火炬、油灯、蜡烛飞跃到电光时代。由于钨丝灯光效差,寿命短等缺点,科学家们认识到可以避开采用灯丝,而改用电磁感应方法使荧光物质发光,于是就有了无电极放电灯(图3.17),简称无极灯[9,10],在灯具的发展史上可以说与LED灯并驾齐驱。接下来,认识一下没有了灯丝的无极灯是如何工作的。
首先,利用电磁感应原理,将高频能量经一定措施耦合到充有一定量惰性气体和汞的放电空间,汞原子尽管浓度比惰性气体低很多,但其激发和电离电位均很低。这样,电子在交变的电磁场作用下,通过与汞原子发生非弹性碰撞,使汞原子被激发到63P1激发态,然后由此激发态向基态跃迁,产生能量为4.86 eV、波长253.7 nm紫外光子;253.7 nm紫外光子激发玻璃管内壁的稀土三基色荧光粉,即产生可见光辐射,在10s之内可使灯达到80%以上的光输出。
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图3.17 商用无极灯
上述过程中,若能将输入的高频电磁场能量尽可能多地消耗在汞的253.7 nm紫外辐射上,那么就会有尽可能多的紫外光子去激发稀土荧光粉,从而提高光效。要使产生的253.7 nm谐振线效率最大,则应使玻璃管内汞蒸气压始终保持在0.8 Pa左右,而温度变化会导致汞的蒸气压产生较大波动,于是可使用汞齐控制汞蒸气压[10],使之受温度变化影响较小。
无极灯作为一种绿色点光源,使用寿命长,视觉效果好,在不方便换灯的场所使用时有着显著的优越性,可减少更换光源的维护费用,因此用于隧道、礼堂、厂房、地铁、道路交通、水下灯等场合均十分合适。
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