荧光灯电极寿命讨论及其检测和使用要点

荧光灯&LED资料

=================================================================

2006年3月

灯与照明

第30卷第1期

荧光灯电极寿命讨论及其检测和使用要点

陈海波，杨君峰

（广东省产品质量监督检验中心照明室，广州5）10330

摘要：阐述荧光灯电极工作的基本原理，分析影响电极寿命的各个因素以及改善的方法，指出了在电

极设计、生产、检测和使用等过程中需要注意的问题。关键词：荧光灯；电极；寿命；检测

前言

荧光灯是现在最重要的人造光源，在全世界广泛被使用，尤其在工业和商业照明领域。其高效能、良好的光输出、光输出的持久性、颜色的多样性以及较长的使用寿命使之成为上述照明领域中的理想选择。据估计全世界人造光源所发出光的总量中，大约其中80%的比例是荧光灯所发出的。可以说，荧光灯的质量与千家万户的生活是息息相关的。平均寿命是荧光灯内在质量的重要指标。在排除了灯芯柱炸裂、漏气等工艺缺陷造成的原因以后，对工艺符合规范的荧光灯来说，它的寿命取决于因汞消耗完造成的灯管失效和发射热电子的阴极寿命，而其中最重要的因素就是阴极寿命。因此灯丝参数的设计、阴极材料的选配、镇流器与灯丝的匹配以及外部环境和外电路对电极的影响等因素就显得至关重要。虽然现在的荧光灯电极的制造技术已经非常成熟，使得现在的荧光灯寿命可以达到5000~

000h

。但如果在生产、使用过程中以及选配镇流器等方面忽略了某些因素，就会大大影响荧光灯的寿命。

为正确设计和使用荧光灯，执行好荧光灯的工艺规范和标准，尽可能的提高荧光灯的寿命。本文从电极工作的基本原理讲起，具体阐述了影响电极寿命的各个因素以及改善的方法，指出了在电极设计、生产、检测和使用等过程中需要注意的问题，给相关的从业人员作一定的参考。

荧光灯电极的基本工作原理及

其寿命控制

荧光灯电极传导电能进入放电灯并提供维持电流的电子。由于要求在高温下工作，因此电极所用材料必须有低蒸气压，不仅要确保其本身的寿命，而且要阻止灯本身的过度污染。这种污染以端部发黑或不需要的灯气压改变的形式出现。此外， 48

被选中的材料必须有足够的机械强度、抗碰撞性，如果需要的话，还要有足够的延展性以允许复杂电极几何外形的制造。到目前为止，钨是最主要用作电

极的材料，在温度超过2000 时，

钨是丰富的电子发射体，但是在许多灯中，这样高的温度是无法被接受的，因此一般电极都采用发射材料来加强电子发射，它通常是将某种氧化物涂敷在电极上或组装时放入电极内的形式出现的。因为电子能够逃离阴极

的可能几率指数依赖于它的温度Tc

（K）以及表面的障碍因素，即所谓的功函数，而高温度和低功函数有助于发射电子。因此阴极的覆盖发射材料需要是低功函数的，这样可以令电极工作在相对低的温度，并具有低的蒸发速率。荧光灯用的一般是基于钙、钡和锶的氧化物的发射材料。

对于阴极寿命来说，启动期间是最关键的。阴

极上电子粉的最佳工作温度是900 ，

此时电子粉发射能力的电子较强；假如在阴极达到热发射所需的足够热的程度之前，阴极表面电场升得非常高。这样高电场会使离子向阴极加速飞去，并以很高的能量撞击阴极；在这个过程中，发生溅射（离子碰撞导致原子发射）。在这个过程中的发射材料的损失可能会影响荧光灯的寿命。在荧光灯中，一般要预热阴极令电子可以热发射，从而减少溅射效应。

蒸发和溅射这两个物理过程是影响荧光灯电极寿命的最重要因素，当在灯管内充以惰性气体且气体密度又较大时，这种现象危害的程度就会大大减弱。在荧光灯内，所用的单分子气体是氩、氪等惰性气体。它们的作用是降低灯的启动电压、帮助放电启动和在主放电区承担缓冲气体的角色，减少电极损耗；因为潘宁效应的混合气体能帮助气体放电的启动，因此它对气体放电光源显得尤其重要。另一种作用是对阴极的保护作用，气体的离子运动特别是汞离子由于质量大、能量高，对阴极溅射的负作用很大。所充的气体对阴极有一定的保护作用。混合气有两种以上的惰性气体，每种气体的质量不同，缓

081（沉积）

搜索“diyifanwen.net”或“第一范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，第一范文网，提供最新人文社科荧光灯电极寿命讨论及其检测和使用要点全文阅读和word下载服务。