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长寿命、高光效mini-spiral灯管的研制 邱福元、费林昆（横店得邦电子有限公司） 摘要：本文介绍了管的设计要点，其中包、、、等。关键词：、极、、固汞、无铅玻管 理想的荧光灯既要有比较长的正柱区，又要有近似于白枳灯的形状。常用的紧凑型荧光灯的高度比白灯高得多。而紧凑型荧光灯不仅可以通过调整灯的螺旋直径来控制灯的高度，而且还能减少光损失，提高光效。我们选择管，更是一种比较理想的紧凑型荧光灯。 Mini-spiral灯管设计1.2 灯管弧长的确定(v/cm)，L：弧长（cm），Vak：阴极位降，高频时为12-14V。 Mini-13w-spiral灯的工作频率为50-60Khz,工作电流130mA,管电压5V,我们选取E=1.98v/cm根据公式计算:L=(95-14)÷1.98=40.9cm=409mm。 1.3 灯管外径和高度的确定 为了进一步降低灯的高度,我们选择低钠无铅玻璃管的外径为10mm,壁厚为1mm,并选择螺旋外径为56mm,双螺旋圈数为T=3.14÷(56-10)=2.58,为了方便制造明管，我们取T=2.5。实际弧长L=2.5×3.14×46+36=397mm 1.4 灯管表面负载计算 灯管弧长表面积S=(10-2)×3.14=9972mm2=99.72cm2 灯管表负载 J=0.13×0.95÷99.72=0.117w/cm2(η为灯管功率因数) 1.5 mini-13w-spiral明管尺寸图 错误！链接无效。 2. 长寿命、高光效技术 2.1四倍热阻技术 2.1.1一个性能良好电极必条件:良好的电子发射性能 抗溅射耐蒸发能力强 热稳定性能好 长寿命 Mini-13w-spiral灯电极，发射材料大约为2mg左右。 根据以上条件,我们选择三螺旋主辅丝,并在灯丝表面涂覆三元碳酸盐,制成氧化物阴极mini-13w-spiral灯管的长寿命要求。 2.2低汞化技术 低汞化关键技术是: ⑴如何防止汞与荧光粉表面所吸附的氧起反应生成氧化汞 ⑵如何防止汞与从玻璃内表面扩散出的钠起反应生成钠汞齐 ⑶如何防止汞与电极飞散出来的物质起反应 2.2.1荧光粉涂覆 mini-spiral灯用荧光粉应满足以下几个要求： ⑴荧光粉颗粒度分布均匀，大小适宜，粒径控制在5-10μm，且不需要球磨粉。 ⑵荧光粉能均匀地涂覆在玻管内表面上，形成一层厚薄均匀且又牢固的荧光粉膜。 ⑶具有良好的热稳定性，色温漂移小。 我们涂覆mini-spiral灯管采用的是水涂粉工艺,水涂粉工艺关键在于粉浆的配制工艺，其具体要求是采用最少的粘结剂量，添加合理数量的纳米级氧化铝、表面活性剂，使粉浆获得所需的粘度、比重。mini-spiral管底表面的积粉因素,我们将荧光粉层控制在8mg/cm2,确保荧光粉层质量。严格控制烤管工艺,加快流程,尽量缩短在制品存放时间,减少荧光粉层的氧吸附。 从上面荧光粉重与光维关系图表中可以看到，荧光粉的厚薄对光维影响的表现是不相同的，荧光粉也并非是越厚光维越好，由于烤管、对杂质气体的吸附等因素的影响，过厚的荧光粉的光维表现也是存在较大问题的。 2.2.2纳米Al2O3涂覆 在灯正常点燃过程中,钠是汞消耗的主要因数,为了有效防止玻管黑化l2O3保护膜: 我们在玻璃内表面涂覆一层均匀的厚度为0.1μm以上的纳米Al2O3膜,而后涂覆三基色荧光粉,在一定程度上阻止了汞向玻璃的渗透和钠从玻管内表面向荧光粉粉层的热扩散，从而减缓玻管的黑化进程和黑色钠汞齐在荧光粉层上的生成，使灯管的光衰减少。l2O3保护膜涂的太薄,不能完全阻挡纳汞齐的生成, 涂的太厚,容易造成荧光粉的脱落。我们的方法是:在粒度为50nm-100nm的氧化铝粉中加入一定量的纯水,采用高速旋转方法,充分搅拌数十分钟,在涂覆前加入一定比例的C2H5OH进行稀释, 通过改变粉桨的比重和干燥时间来控制保护膜的厚度。 2.2.3 电子粉重控制 为了提高灯的寿命,减少电极发射物的蒸发和溅射,减少汞损耗,我们在三元碳酸盐配方中加入一定量的纳米氧化物,控制电子粉涂覆重量,有利于光通量的提高，对光维没有太大的影响。由于纳米氧化物的掺入,电子粉量的增加，提高了灯管的燃点寿命。 2.2.4汞量控制 通过以上几种控制手段,我们有效地抑制了灯正常点燃期间的汞消耗。为了准确控制注入灯管中的汞含量,我们把目标值定在4-5mg 范围内,使用固汞技术或圆排注汞技术来实现这一目标。 2.3 最佳Ar气压力控制 2.3.1 Ar气的作用: ⑴由于Ar的能级高于Hg的能级,所以灯在启动时,Ar与Hg发生Penning效应,降低了启动电压,减少了离子轰击阴极的速度,增加了电极的寿命。 ⑵充入一定量的Ar,增加了Ba离子与Ar 原子的碰撞几率,降低了电极的蒸发速率,提高了电极的寿命。 ⑶充入一定量的Ar,增加了电子