熒光燈燈絲的應用詳細資料探襯

　　前言

　　隨著這幾年節能熒光燈的高速發展，作為熒光燈電極載體的燈絲從種類到規格上都得到了完善。各熒光燈制造廠對燈絲都有獨到的見解，但對熒光燈電極至今仍不能有一個完整的理論去概括其物理化學過程，往往在工業生產中甚至科學研究中都是運用各種實驗技術來探討電極的性能，并以此改進電極的工藝，研究新的高性能電極。本文列舉了燈絲應用上的一些經驗，供大家參考和探討，希望能有拋磚引玉的作用。

　　二、熒光燈燈絲的主要作用

　　熒光燈電極（又稱之為直熱式氧化物陰極）由燈絲和有發射電子能力的發射材料組成，燈絲在熒光燈中主要作用是承載電子粉和通過外加電源產生熱能。
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　　三、燈絲承載電子粉的探討

　　熒光燈燃點過程中，陰極的高溫狀態及氣體放電中所產生的激發電離等復雜過程造成了陰極發射材料不斷蒸發和濺射，當陰極上發射材料消耗盡時，熒光燈的放電趨于停止，燈的壽命也就終結。很顯然，要延長燈的壽命就要從三個方面著手：一是電極上儲存更多的陰極發射物；二是提高電極發射材料的利用率；三是盡可能減緩熒光燈工作過程中發射材料因蒸發和濺射所產生的損耗。對于第一方面，就增加儲存量而言，在管徑越粗的熒光燈中越是容易實現。但隨著電光源的發展，細管徑甚至超細管徑熒光燈因其更緊湊、運輸倉儲成本更低、生產過程消耗原材料更少、光效更高等優勢越來越得到發展，但細管徑熒光燈中陰極受到管徑空間的制約，燈絲體積做得很小，要求燈絲能儲存更多的電子粉已不太可能，例如：T2管徑的燈管，燈絲能吸附1.3mg電子粉已經很不錯了。因此對于超細管徑燈管，希望其長壽命，不能強求電子粉量，應從第二、第三方面著手，如使用高發射、耐轟擊的電子發射材料，改進排氣激活工藝，設計更高效、匹配更好的整流器等。
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　　四、燈絲與排氣工藝的探討

　　熒光燈陰極的分解和激活是熒光燈生產的關鍵工藝，歷程時間較短，但對燈管性能影響極大。對于燈管生產工藝制定者或者排氣操作者都必須深刻理解排氣過程中的各種原理，其中燈絲提供熱能即燈絲溫度大小是陰極分解和激活的關鍵。在燈管中，由于燈絲表面涂有電子粉，而且體積很小，很難測定其正確溫度，一般都以電流的大小估計燈絲溫度的高低，這種估計偏差大，不準確。燈絲制造廠在提供燈絲時都能較精確地提供燈絲的工作電流。燈絲的工作電流的含義是指：燈絲在電感鎮流器工作的狀態下，這個工作電流值能使陰極產生正常的熱點，保持穩定的放電。它的另外含義是如果電極通過這個工作電流的電流值時能確保電子粉表層有1260K左右的溫度。因此根據燈絲工作電流的兩個含義和燈絲在1400℃以下時電流和燈絲溫度基本上成正比關系，可以較正確地確定電流和溫度的對應關系。例如：由于當陰極在真空中通電加熱至500℃左右時電子粉中的硝化棉在供氧不足的情況下能迅速分解，即可確定最佳的排氣起步電流為燈絲工作電流的1/2。又例如：為了提高生產效率，縮短激活時間，又要將電子粉表層良好激活，選擇了1300℃為BaO的激活溫度。因此最大的BaO激活溫度電流是燈絲工作電流的1.3倍。還有CaCO3、SrCO3、BaCO3的分解的溫度600℃、800℃、950℃都能較正確地將電流與之相對應。當然，排氣過程中燈絲電流值的確定還應根據電子粉涂層的厚薄、系統的抽速和真空狀態作適當的修正。那么在排氣激活后怎樣快速知道陰極的發射性能是否良好？可以借助傳統的測量燈絲的熱點電壓或測量燈管的內管壓與外管壓之差來判別。熱點電壓測量方法是：將排氣好的燈管正常燃點一小時后即可測熱點電壓，如圖（1）