荧光灯光衰机理分析与高光通量维持率对策研究 [论文] - 资料频道

荧光灯光衰机理分析与高光通量维持率对策研究[5]

2009-11-26　　来源：　　作者：韩俭荣　　有21453人阅读

荧光灯光衰现象其产生的技术机理较为复杂，涉及到气体放电与光致发光两个基本的物理过程，深奥繁繁。限于篇幅，本文仅从指导实际生产与应用的角度，浅入浅出地对荧光灯光衰现象，产生的技术机理和提高光通量维持率的对策，进行概括性阐释。仅供业界参考。

1、荧光粉涂层的均匀、致密、细腻程度，不仅是节能荧光灯管的外观质量，对节能荧光灯管的光通量输出和光衰影响很大。
荧光粉涂层粗糙时，在温度和交变电场的作用下，金属汞（Hg）离子很容易通过荧光粉涂层的间隙轰击玻璃管。会有一部分金属汞（Hg）离子渗透到玻璃管内，致使玻璃管产生黑化。另在金属汞（Hg）离子的轰击下，玻璃管会析出碱金属钠（Na）离子，在荧光粉表面生成钠汞齐，致使节能荧光灯管的黑化。黑化的节能荧光灯管，降低光通量输出，导致光衰。
2、荧光粉涂层的厚度，应该有一个最佳值。荧光粉涂层的厚度过薄，紫外线特别是185nm的紫外线，会穿透荧光粉涂层，加速荧光粉发生劣化，降低光通量输出，产生光衰。并且，启辉点燃时间越长，光衰幅度越大。（青岛法兰克微电子，韩俭荣撰写的专题文章。有人将文章删掉作者的单位名称和作者的名字。而后，或者整篇或者大篇幅的，直接应用于自己的网站上。希望以后不要这样。）
（四）、生产工艺产生的荧光粉光衰机理分析
这里讲的生产工艺，指的是节能荧光灯管的生产工艺过程。生产工艺产生的荧光粉光衰，主要来自于生产过程的制粉与涂粉、烤管、灯丝分解和排气三个方面。
第一个因素是：烤管过程中荧光粉吸附残留的黏结剂，致使在节能荧光灯管启辉点燃过程中，荧光粉表面产生黑化，降低光通量输出，产生光衰。
第二个因素是：烤管过程中温度过高，致使荧光粉产生猝灭中心。在节能荧光灯管启辉点燃过程中，荧光粉的猝灭中心受185nm紫外线辐射不断地劣化，吸收253.7nm紫外激发光能量和可见光能量。降低光通量输出，导致光衰。
其它的因素基本上，与节能荧光灯管内杂相杂质的机理相同。
（五）、荧光粉粉体产生劣化的机理分析
上面关于荧光粉产生光衰的分析中，涉及到了在启辉点燃过程中，荧光粉粉体劣化。科学研究也已经表明，荧光粉粉体劣化，是导致荧光粉产生光衰的本质因素。
在启辉点燃过程中，节能荧光灯管管壁上的荧光粉，承受着以金属汞（Hg）离子为主的各种离子的轰击和185nm紫外辐射。实验证明：离子轰击和185nm紫外辐射，是荧光粉粉体产生劣化的重要因素。
现对离子轰击和185nm紫外辐射，导致荧光粉粉体产生劣化的机理进行概要的分析：
1、离子轰击导致荧光粉粉体产生劣化的机理分析
（1）、在启辉点燃过程中，节能荧光灯管从管心到管壁之间靠近管壁上有一个鞘层。鞘层存在一个鞘层电场，电场方向从管心指向管壁。
（2）、进入鞘层的离子，在鞘层电场的加速下获得能量，猛烈地轰击着荧光粉涂层。其瞬间冲力是非常大的。离子轰击荧光粉涂层的瞬间冲力，与离子的质量和运动状态有关。在离子质量一定的前提下，离子在鞘层电场获得的能量越大、运动加速度越大，离子的瞬间冲力就越大。
（3）、离子对荧光粉涂层的轰击是一个连续不断地过程。离子的轰击过程对荧光粉的作用具有时间积累效应，表现为动量。离子的质量越大，对荧光粉涂层的作用越强；离子在鞘层电场获得的能量越大、速度越快，对荧光粉涂层的作用越强。离子轰击荧光粉的时间越长，对荧光粉涂层的作用能量越大。
（4）、可见，离子对荧光粉涂层的轰击，从作用瞬间来看表现为瞬间冲力。从作用过程来看，作用于荧光粉涂层上的本质因素应该是能量，即：轰击能。例如：金属汞（Hg）离子通过鞘层电场的加速，可以获得约8eV的能量，作用到荧光粉涂层上。
（5）、同时作用于荧光粉涂层上能量，还有离子与电子复合时释放出来的复合能。例如：金属汞（Hg）离子与电子复合时，能够释放出约10.42eV的能量。
（6）、离子的轰击能与复合能，共同作用于荧光粉晶体上。一是：必然会不同程度地使荧光粉晶体内能发生改变。二是：必然会使荧光粉晶体表面晶格上原子的化学键遭到破

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