第五章 低压水银荧光灯.ppt

光源原理与设计—低压水银荧光灯 四.荧光粉的选取 a)根据荧光灯的分类 1.暖白色 Tc=3000K η=80 2.白色 Tc=3500K η =80 3.冷白色 Tc=4300K η=78 4.日光灯 Tc=6700K η =65 单一卤粉 白卤粉＋兰粉 光源原理与设计—低压水银荧光灯 b)根据185nm辐射强度选取 P185(26mm) P185(38mm) P185(17,12mm) P185(38mm) =2 =6 选用三基色粉 五.汞蒸气压的控制 1.由Ws值保证最佳PHg PHg ∝ Tcol ∝Ws Ws=0.025 ～0.04w/cm 2.人为制造冷端保证最佳PHg 光源原理与设计—低压水银荧光灯 2 3.采用汞齐 汞齐的蒸气压液汞的蒸气压 Bi-In (6%Hg) △T=52～120 C 液汞 　　　　　 △T=27～58 C a)放宽最佳Tcol的范围 b)减少汞污染 c)启动稳定时间长 采用主辅汞齐克服 光源原理与设计—低压水银荧光灯 o o 光源原理与设计—低压水银荧光灯 5.5 高功率荧光灯 光源原理与设计—低压水银荧光灯 一.增加Il来增加Pl(不可取) 二.增加El(Te)来提高P1 1.紧凑型荧光灯(I,Pg不变) d↓→Da↑→El↑→Te↑→n*↑ P1↑ 光源原理与设计—低压水银荧光灯 小功率灯 (Pl ≤11w) dout=12mm (Tcol=47 C) 中大功率灯 (Pl ≥13w) dout =17mm(Tcol=45 C) El≈2V/cm Vl ≤56Vn(≤123V) l≤ l 60cm 两大类 PL灯 灯与镇流器分离 SL灯 灯与镇流器一体化 o o 光源原理与设计—低压水银荧光灯 要采用三基色荧光粉 管细 电子能量高，185辐射强 18W 直管 F＝1300lm CFL F＝1200lm 2.异型截面荧光灯 与圆管面积相同的矩形管 3.选用Da大的惰性气体 * * 光源原理与设计—低压水银荧光灯 第五章 低压水银荧光灯 光源原理与设计—低压水银荧光灯 汞的物理性质 熔点 -38.87 C o 沸点 356.58 C o 蒸汽压随T敏感变化 光源原理与设计—低压水银荧光灯 汞的化学性质 稳定性好, 不与灯用材料在工作T下有化学反应 可与许多金属形成合金 amalgam 汞齐(铋,钛,锌) 汞有毒性: 汞中毒 汞的辐射性质 低气压下(0.1Pa)以253.7 为主 高气压下(10 Pa)可见辐射增强 6 光源原理与设计—低压水银荧光灯 6 D2 7 S0 6 P1 7 S1 6 P2 6 P1 6 P0 6 S0 1 1 1 1 3 3 3 3 253.7 185.0 PHg(torr) η 光源原理与设计—低压水银荧光灯 5.1 低气压汞蒸汽放电的实验研究 光源原理与设计—低压水银荧光灯 electrode filling gas Hg Ar glass tube 光源原理与设计—低压水银荧光灯 一.低气压汞放电的最佳汞气压 一定管径下存在对应的最佳汞气压 T12[φ38] PHg=0.8Pa η∝ηuv 荧光粉转换效率 PHg↓→n↓→PHg↑→n* ↑→ηuv↑ →PHg↑↑→n* 禁锢↑→n**↑→ηuv↓ n ↑ + 光源原理与设计—低压水银荧光灯 二.惰性气体的作用和充量 1.作用 a)Buffer Gas (缓冲气体) P=0.8Pa λ =5cm 可能有电子未经碰撞就已运动到管壁而损失掉 PAr=100Pa λ =0.01cm 充Ar使电子的碰撞次数大大增加 V*min(Ar)Vi(Hg) 11.57V 10.4V 光源原理与设计—低压水银荧光灯 b)Penning Effect 降低启动电压 气体 He Ne Ar Kr Xe Hg H2 第一激发电位 20.86 16.62 11.57 9.98 8.37 4.86 11.1 亚稳态电位 19.72 16.57 11.49 9.86 8.28 4.66 / 一次电离电位 24.5 21.5 15.7 14.0 12.1