低压水银荧光灯

低压水银荧光灯第一页，共十五页，编辑于2023年，星期六光源原理与设计—低压水银荧光灯诸定昌electrodefillinggasHgArglasstube第二页，共十五页，编辑于2023年，星期六光源原理与设计—低压水银荧光灯诸定昌一.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=0.8Paη∝ηuv荧光粉转换效率PHg↓→n↓→PHg↑→n*↑→ηuv↑→PHg↑↑→n*禁锢↑→n**↑→ηuv↓n↑+第三页，共十五页，编辑于2023年，星期六光源原理与设计—低压水银荧光灯诸定昌二.惰性气体的作用和充量1.作用a)BufferGas(缓冲气体)P=0.8Paλ=5cm可能有电子未经碰撞就已运动到管壁而损失掉PAr=100Paλ=0.01cm充Ar使电子的碰撞次数大大增加V*min(Ar)>Vi(Hg)11.57V10.4V第四页，共十五页，编辑于2023年，星期六光源原理与设计—低压水银荧光灯诸定昌b)PenningEffect降低启动电压气体HeNeArKrXeHgH2第一激发电位20.8616.6211.579.988.374.8611.1亚稳态电位19.7216.5711.499.868.284.66/一次电离电位24.521.515.714.012.110.415.4c)减小双极性扩散引起的带电粒子损失d)控制电导率e)减少电极物质的损失第五页，共十五页，编辑于2023年，星期六第六页，共十五页，编辑于2023年，星期六第七页，共十五页，编辑于2023年，星期六第八页，共十五页，编辑于2023年，星期六第九页，共十五页，编辑于2023年，星期六第十页，共十五页，编辑于2023年，星期六光源原理与设计—低压水银荧光灯诸定昌2.惰性气体的种类选择与最佳充气压a)气体种类对能损的影响碰撞能量损失以Kr的最小每碰一次的损失碰撞的几率Ar:Kr:Xe=(300/40):(400/84):(700/130)=7.5:4.8:5.4可见，充最好，但无法降低启动电压考虑PenningEffect充Ar第十一页，共十五页，编辑于2023年，星期六光源原理与设计—低压水银荧光灯诸定昌b)气压对能耗的影响当PAr=100Paηuv=ηuvmaxPAr↑→n*↑→ηuv↑PAr↑↑→n*↑→ηuv↑略上升→P弹↑↑→ηuv↓实际充200～660Pa(1.5～5torr)第十二页，共十五页，编辑于2023年，星期六光源原理与设计—低压水银荧光灯诸定昌三.放电管直径和长度对的影响1.某汞蒸气压下存在最佳管径d↑→禁锢↑→猝灭↑→ηuv↓d↓→双极↑→E↑→Ee↑→n*↓→ηuv↓PHg一定第十三页，共十五页，编辑于2023年，星期六光源原理与设计—低压水银荧光灯诸定昌2.长度l越长，越高Pe=Il(E*lc+VAK)Pe一定lc↑→Il↓→P电↓→ηuv↑一般l=(1.2～2.4)m40W100W第十四页，共十五页，编辑于2023年，星期六光源原理与设计—低压水银荧光灯诸定昌四.电流密度J对ηuv的影响J↑→Il↑→ne↑→n*↑→η