（二） 低压气体放电光源——荧光灯的突飞猛进
1． 节能细管径荧光灯的出现
40年代研制成功的荧光灯的玻管外径为38mm（T12），光效约60lm /W，显色指数为70。进一步深入研究发现适当提高管壁温度，灯管直径相应缩小，能使正柱区产生的253.7nm的光子到达管壁的距离缩短，光子与其它原子的碰撞机率降低，自吸收损失减少，这样制成光效可以提高的管径为26mm荧光灯（T8）。但这时必须使用能承受较强紫外线辐照的优质卤磷酸钙荧光粉，或三基色荧光粉，管径减小后可使光效提高10%。若进一步配用工作在40kHz-60kHz频率的电子镇流器，它的光效可比应用电感镇流器再提高10%，甚至出现采用优质的三基色荧光粉HF型的T8荧光灯，其光效接近120lm/W。近几年来，又出现管径更细为Ø16mm（T5）和Ø11mm（T3）的节能细管径荧光灯，这时它们的最佳管壁温度更高，发光效率可达到104lm/W的水平，这种荧光灯必须配备优质电子镇流器工作。细管径荧光灯的出现无疑地还会带来制造和运输成本的降低。目前全世界人造光的85%还是由荧光灯来产生，因此荧光灯技术的发展仍然是目前人类受益面最大的光源技术。表2列出典型的直管型不同管径荧光灯的主要技术参数。
表2 直管型不同直径荧光灯的主要技术参数
|
型号 |
直径
（mm） |
功率
（W） |
长度
（mm） |
光通量
（lm） |
光效
（lm/W） |
寿命
（h） |
|
T5 |
16 |
28 |
1149 |
2900 |
104 |
16000 |
|
T8（电子型） |
26 |
32 |
1200 |
3200 |
100 |
13000 |
|
T8 |
26 |
36 |
1200 |
2800 |
77.7 |
10000 |
|
T12 |
38 |
40 |
1200 |
2200 |
55.5 |
8000 |
型号 直径
（mm） 功率
（W） 长度
（mm） 光通量
（lm） 光效
（lm/W） 寿命
（h）
T5 16 28 1149 2900 104 16000
T8（电子型） 26 32 1200 3200 100 13000
T8 26 36 1200 2800 77.7 10000
T12 38 40 1200 2200 55.5 8000
2． 紧凑型荧光灯（Compact Fluorescent Lamps）的进展
紧凑型荧光灯(CFL)現已成为国家政要和普通百姓家喻户晓晓的节能产品，特别是配有电子镇流器和选用E27螺口灯头的一体化型产品，全世界简称这类产品为节能灯，而且公认它为目前取代白炽灯唯一适宜光源。许多国家，包括我们中国在内，为此还推出对优质的紧凑型荧光灯销售给予补贴的政策。9W-15W的节能灯已完全可适宜家庭照明所用，18W以上紧凑型荧光灯可以直接取代100W以上的白炽灯，现还有85 W和150 W大功率紧凑型荧光灯产品的出现，可部分取代HID光源的使用。这类灯所配用电子镇流器已从分离元件，发展到使用贴片，甚至集成电路，功率因素达到0.98，总谐波失真含量（THD）小于10%，灯的寿命提高到10000h，亦有调光型产品。全世界2008年紧凑型荧光灯的总产量已超过40亿支，其中85%产于我国。典型的紧凑型荧光灯的主要技术参数见表3所列。值得我们警示的是，必须注意不能让汞污染葬送节能灯的前途，現每支节能灯平均含有0.5mg汞，而1mg 汞浸入地下大约会造成360吨水的污染，而每年40亿支节能灯将向全世界送出2000Kg的汞污染，理论上将污染7200亿吨水资源，考虑我们全球便于取用的淡水只有3000亿吨，节能灯的汞污染如不控制，人类将无干净的水可饮用,这问题的严重性是多么触目惊心！因此，我国作为节能灯生产的最多的国家，也应该成为呼吁和实现废旧节能灯回收的最主要国家之一，使节能灯真正符合节能减排的社会发展趋势。同时，我国节能灯过多地只注意在同一水平上量大价低发展，而没有在创新和机理上下功夫，現国际上已出现利用介质阻挡放电（DDB）的无汞荧光灯样品，该灯内充入氙气和涂敷特种电子荧光粉，由高频电源激发就能达到现有CFL灯的水平，但它是不含任何有剧毒的汞元素的。另外还有陶瓷荧光灯（CPFL），它可取代各类荧光灯，其电极是用高介电常数的纳米陶瓷材料制成，没有CFL灯和一般荧光灯所具有的钨灯丝和三元氧化物的电子粉，通过电源的高频电场的作用使灯内汞激发产生2537nm紫外线，再轰击荧光粉而发光，用这原理做成的CFL灯，由于没有电极损耗则光效更高，不存在电极溅散物与汞反应而损耗汞，所以用汞量可明显减少，它还不需要镇流器，寿命达5万小时以上。如这些优异的绿色照明产品，一旦正式进入照明市场，我国现有的节能灯，就会如今天市场上阴极电子显像管的电视机一样，难逃被淘汰的可悲局面，甚至于被禁止生产和出口。这一趋势必须引起我们未雨绸缪地充分重视，并应採取足够的有力对策，来引导我国节能灯可持续性的健康发展。
表3 典型紧凑型荧光灯主要技术参数
|
功率
（W） |
电源电压
（V） |
光通量
（lm） |
显色指数
（Ra） |
平均寿命
（h） |
色温
（K） |
|
5 |
110 / 220 |
350 |
80 |
8000 |
2700 ~ 6400 |
|
11 |
110 / 220 |
750 |
80 |
8000 |
2700 ~ 6400 |
|
23 |
110 / 220 |
1560 |
80 |
8000 |
2700 ~ 6400 |
|
36 |
220 |
2450 |
80 |
8000 |
2700 ~ 6400 |
|
65 |
220 |
4500 |
80 |
8000 |
2700 ~ 6400 |
|
85 |
220 |
6500 |
80 |
8000 |
2700 ~ 6400 |
|
100 |
220 |
7000 |
80 |
8000 |
2700 ~ 6400 |
|
125 |
220 |
8000 |
80 |
8000 |
2700 ~ 6400 |
功率
（W） 电源电压
（V） 光通量
（lm） 显色指数
（Ra） 平均寿命
（h） 色温
（K）
5 110 / 220 350 80 8000 2700 ~ 6400
11 110 / 220 750 80 8000 2700 ~ 6400
23 110 / 220 1560 80 8000 2700 ~ 6400
36 220 2450 80 8000 2700 ~ 6400
65 220 4500 80 8000 2700 ~ 6400
85 220 6500 80 8000 2700 ~ 6400
100 220 7000 80 8000 2700 ~ 6400
125 220 8000 80 8000 2700 ~ 6400
