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GLED的工作機理及特征

發(fā)布時間:2010-11-17 來源:電子發(fā)燒友

中心議題:
  • GLED的工作機理
  • GLED的特性說明
解決方案:
  • 由Ω形的陰極螺旋和居于腔內(nèi)的柱狀陽極構(gòu)成的燈芯
  • 由柱狀陽極和Ω陰極建立起來的扇形輻射狀的電場
下面我們就來綜合介紹一下GLED的工作機理及其實質(zhì)性的特征。
  
一、工作原理:
  
1.圖1為e旋進(jìn)放電的示意圖,圖1中a為陽極,c為陰極。GLE的優(yōu)選由Ω形的陰極螺旋和居于腔內(nèi)的柱狀陽極構(gòu)成的燈芯;Ω形的陰極螺旋的頂部圓弧部分涂氧化物電子粉,Ω形的陰極螺旋的兩側(cè)腳涂電真空鋯粉;柱狀陽極居于內(nèi)腔中央;工作氣體與其它放電燈相同。


2.電子從Ω形陰極螺旋的頂部圓弧部分的熱點發(fā)射出來,由于附近陰極的推斥作用,使電子在離開熱點時具有足夠大的角動量,這樣絕大多數(shù)電子就不會立即打到陽極上,而進(jìn)入到由柱狀陽極和Ω陰極建立起來的對稱對數(shù)電場中(靠近芯柱側(cè)),連續(xù)做e形螺旋軌道運動,具有很長的平均自由程(可達(dá)10米)。在電子做e形螺旋軌道運動的過程中汞蒸汽被激發(fā),電子也損失了能量,軌道逐漸縮小,最后落到柱狀陽極上。
  
3.汞蒸汽被激發(fā)生成的汞離子由于非勻強電場的作用,使汞離子同樣具有足夠大的角動量,這樣絕大多數(shù)汞離子就不會立即打到熱點上,而進(jìn)入到由柱狀陽極和Ω陰極建立起來的扇形輻射狀的電場中(遠(yuǎn)離芯柱側(cè)),以熱點為焦點連續(xù)做大小不等的橢圓軌道運動(由于柱狀陽極對汞離子的推斥作用,橢圓的長軸在燈芯外側(cè)),同樣具有很長的平均自由程。在汞離子做橢圓軌道運動的過程中汞蒸汽繼續(xù)不斷地被激發(fā)被電離,大量的汞原子躍遷輻射紫外線,形成弧光放電球。汞離子由于不斷地激發(fā)和躍遷也損失了能量,軌道逐漸縮小,同樣完成e形螺旋軌道運動,最后落到Ω陰極的熱點上。
  
4.由于等離子體間的相互作用(同種粒子相互排斥,異種粒子相互吸引),電子和汞離子在做一個e形螺旋軌道放電的每一瞬間還有別一個的e形螺旋軌道的推進(jìn),即e旋進(jìn)運動,從而完成e旋進(jìn)放電,產(chǎn)生渾然一體的弧光放電球!


 
二、特性說明
  
GLED具有白熾燈外觀、節(jié)能燈效果和無極燈壽命,說明如下:
  
1.白熾燈外觀
  
GLED的e旋進(jìn)放電激發(fā)的渾然一體的弧光放電球的外形與傳統(tǒng)的白熾燈泡殼匹配,這是顯而易見的。
  
2.節(jié)能燈效果
  
節(jié)能燈之所以節(jié)能,其中主要是靠采用了新開發(fā)的稀土類熒光物質(zhì)(三基色熒光粉)。采用新開發(fā)的稀土三基色熒光粉生產(chǎn)的緊湊型熒光燈-節(jié)能燈,實現(xiàn)了高光效和高顯色性的較好統(tǒng)一,用它代替白熾燈,可以達(dá)到一定的節(jié)能效果。而這節(jié)能效果僅僅是由于它的玻管涂敷了三基色熒光粉,使人對顏色感覺清新明亮,猶如亮度提高了30%,與燈的外觀設(shè)計毫無關(guān)聯(lián)!
  
在高頻下點節(jié)能燈,燈的光效比50(60)Hz時明顯提高。這是由于電極在作為陽極的半周內(nèi)振蕩的消失,減少了電極位降損耗,而不是由于正柱區(qū)效率的提高。對一些熒光燈的研究發(fā)現(xiàn),熒光燈交流供電頻率從50Hz增加到20kHz以上時,燈光效一般可提高10%。
  
GLED采用直流點燈,電極根本沒有振蕩,泡殼也涂三基色熒光粉,節(jié)能40%左右也是可以做到的。
  
3.無極燈壽命
  
放電燈陰極涂敷的發(fā)射物質(zhì)的返轉(zhuǎn)是指發(fā)射物質(zhì)分子離開陰極后,被電離成正離子,在指向陰極的電場作用下,使發(fā)射物質(zhì)回到陰極。在陰極熱發(fā)射能力充分大的情況下,約有85~90%熱蒸發(fā)的發(fā)射物質(zhì)返回陰極,這就大大減小了發(fā)射物質(zhì)的消耗速率。
  
GLED采用直流點燈,柱狀陽極指向Ω陰極有著恒定的直流電場,熱蒸發(fā)的發(fā)射物質(zhì)約有85~90%返回陰極,這就使得陰極電子粉幾乎沒有損耗,其壽命與無極燈相當(dāng)也是令人向往的。
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