蛍光灯。建設原理。スキーム、説明

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蛍光灯。建設原理。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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蛍光灯 (低圧水銀灯; 以下 - LL) はガス放電光源です (図 2.1、2.2)。構造的には、内面に蛍光体の層が蒸着されたガラス管です。タングステンのスパイラル電極が管の端に取り付けられており、放射率を高めるために、アルカリ土類金属の炭酸塩または過酸化物から作られた酸化物懸濁液が電極に塗布されます。

ランプ内部 希薄化した水銀蒸気と不活性ガス（アルゴン）が見つかります。 LL 内の水銀蒸気の圧力はランプの壁の温度に依存し、通常の動作温度 40 °C では約 0,13 ～ 1,3 N / m2 (10 - 2 ～ 10 - 3 mm Hg) です。

このような低圧により、スペクトルの紫外領域 (主に 184,9 および 253,7 nm の波長) で強力な放電放射が発生します。電極に印加される電圧 (電界) の作用により、ランプ内でガス放電が発生します。

蛍光灯。構造原理
米。 2.1. 現代の蛍光灯

この場合、水銀蒸気を通過する電流により紫外線が発生します。特殊な物質の層がランプの内面に蒸着されています（蛍光体）。最も一般的な蛍光体は、アンチモンとマンガンで活性化されたハロリン酸カルシウムです。

蛍光灯。構造原理
米。 2.2. 蛍光灯の構造

活性剤の比率を変更することにより、さまざまなブランドの蛍光体を入手し、さまざまな色のランプを製造することができます。

紫外線つまり、蛍光体はガス放電の紫外線を可視光に変換します。 LL の素材であるガラスはランプからの紫外線の放射を防ぎ、それによって私たちの目を有害な放射線から守ります。

例外は、殺菌ランプと紫外線ランプです。製造には、紫外光を透過する紫外ガラスまたは石英ガラスが使用されます。

現在では、In、Cd、その他の元素のアマルガムを含むLLが広く使用されています。アマルガム上の水銀蒸気圧が低いため、最適な光出力の温度範囲を純粋な水銀の場合の 60 ～ 18°C ではなく 25°C に拡張することができます。

周囲温度が許容基準 (純水銀の場合は 25 °C、アマルガムの場合は 60 °C) を超えて上昇すると、壁の温度と水銀蒸気圧が上昇し、光束が減少します。

さらに目立つ 光束の減少 温度の低下、つまり水銀蒸気の圧力の低下とともに観察されます。同時に、ランプの点火も急激に悪化し、-10℃以下の温度では使用できなくなります。 加温装置.

これに関しては、興味深い 低圧放電による水銀フリーLL 不活性ガス中で。この場合、蛍光体は 58,4 ～ 147 nm の波長の放射線によって励起されます。水銀を含まない LL のガス圧力は周囲温度に実質的に依存しないため、光特性も変化しません。

今日 低温でのLL動作の問題を解決:

新世代の T5 ランプ (チューブ径 16 mm) の LL を使用。
コンパクト蛍光灯の使用;
高周波電子安定器を搭載した LL (電子安定器).

光出力 LL サイズ (長さ) が増加すると、全光束におけるアノード - カソード間の損失の割合が減少するため、増加します。それが理由です より合理的 36W ランプを 18 つ使用するよりも、XNUMXW ランプを XNUMX つ使用してください。

LL寿命 陰極の不活性化とスパッタリング（消耗）に限定されます。主電源電圧の変動やランプの頻繁なオン/オフも耐用年数に悪影響を及ぼします。電子安定器を使用すると、これらの要因が最小限に抑えられます。

著者: Koryakin-Chernyak S.L.

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