4、壽命及其控制
除了因汞消耗完造成的燈管失效外,燈管的壽命還取決于發(fā)射熱電子的陰極,因此燈絲參數(shù)的設(shè)計(jì)和陰極材料的選配是否合適至關(guān)重要。燈絲設(shè)計(jì)首先應(yīng)考慮預(yù)熱要充分,否則燈管靠高電壓擊穿冷啟動(dòng)時(shí),陰極會(huì)受到能量很大的離子轟擊使發(fā)射物質(zhì)嚴(yán)重濺射,燈管出現(xiàn)早期發(fā)黑。在IEC 標(biāo)準(zhǔn)已確定預(yù)熱電流和陰極電阻的情況下,燈絲所用鎢絲的直徑、長(zhǎng)度以及燈絲的螺距、圈數(shù)等結(jié)構(gòu)參數(shù)將直接影響陰極預(yù)熱溫度。其次,燈管正常燃點(diǎn)時(shí),陰極要有適當(dāng)?shù)墓ぷ鳒囟取Ｓ捎赥5 燈管使用的電子鎮(zhèn)流器工作于高頻狀態(tài),與50Hz 工頻狀態(tài)有很大區(qū)別:高頻下在電極附近形成等離子區(qū),陰極位降降低,陽(yáng)極位降消失,電極加熱功率減小,若外電路不采取輔助加熱措施,燈電流又欠大時(shí),為了維持熱電子發(fā)射,只好有賴(lài)于離子轟擊,這種“欠熱”工作狀態(tài)顯然會(huì)導(dǎo)致陰極發(fā)射物質(zhì)的嚴(yán)重濺射,縮短陰極壽命;若燈絲設(shè)計(jì)不合理或電子鎮(zhèn)流器與燈絲匹配不當(dāng)使燈絲加熱電流過(guò)大,又會(huì)導(dǎo)致陰極熱點(diǎn)溫度過(guò)高加速陰極發(fā)射材料的蒸發(fā)。如何設(shè)計(jì)燈絲結(jié)構(gòu),使陰極正好達(dá)到熱電子發(fā)射溫度,并增加電子發(fā)射材料的涂敷量、提高其附著強(qiáng)度是提高陰極壽命的關(guān)鍵。T5 熒光燈的燈絲采用了當(dāng)今流行的主輔式三螺旋燈絲結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的燈絲,發(fā)射物質(zhì)可滲入并完全填滿(mǎn)主絲與輔絲之間和二螺旋之間的空隙,基本消除了相互輻射,降低了陰極熱點(diǎn)溫度,減小了發(fā)射物質(zhì)的蒸發(fā);同時(shí),其輔線(xiàn)圈形成的籠柵型結(jié)構(gòu)不但增加了發(fā)射材料的存儲(chǔ)量,也大大增強(qiáng)了陰極抗離子轟擊的能力。為了防止陰極在工作時(shí)產(chǎn)生“過(guò)熱”或“欠熱”現(xiàn)象,設(shè)計(jì)燈絲應(yīng)注意在規(guī)定試驗(yàn)電流下除陰極特性(熱電阻) 應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定外,同時(shí)該熱電阻與常溫下燈絲的冷阻亦應(yīng)有一確定的比值范圍,一般在4～5之間。若達(dá)到該要求,所用的鎮(zhèn)流器又滿(mǎn)足匹配要求,則陰極發(fā)射材料的損耗將大大減小。筆者曾用主輔式燈絲與單絲三螺旋燈絲在相同條件下制燈,用性能相同的電子鎮(zhèn)流器分別進(jìn)行燃點(diǎn)試驗(yàn)和開(kāi)關(guān)試驗(yàn)。
試驗(yàn)項(xiàng)目 燃點(diǎn)試驗(yàn)(h) 開(kāi)關(guān)試驗(yàn)(次) 發(fā)黑壽終
單絲三螺旋燈絲 ≥7000 ≥500 ≥12000
主輔式燈絲 ≥15000 ≥2200 ≥60000
可見(jiàn)采用主輔式結(jié)構(gòu),陰極壽命明顯提高。
5、光色及其控制
與其它稀土熒光燈一樣,T5 燈管的光色與三種單色粉的配比及制燈工藝有關(guān),此前多有資料介紹,這里不再贅述。值得注意的是出現(xiàn)燈管兩端發(fā)光顏色明顯差異的色差問(wèn)題。由于T5 熒光燈玻管細(xì)長(zhǎng),干燥速度較慢,玻管在涂粉時(shí)是垂直放置,熒光粉懸浮液由上端流下時(shí),由于單色粉的密度、顆粒度、形狀不同,流下的速度、行程也不同。在顆粒度、形狀差異不大的情況下,往往密度最大的紅粉流速最快,集中在粉管下端;密度最小的藍(lán)粉流速最慢,最先干燥,這就形成了燈管上端偏青、下端偏紅的色差現(xiàn)象。了解色差形成的原因后,應(yīng)從以下幾方面加以控制:
(1) 根據(jù)單色粉的密度確定其顆粒級(jí)配和粒度分布,即紅粉粒徑可細(xì)些,藍(lán)粉粒徑可適當(dāng)粗些,以保持在同一流速下三種粉的比例基本相同;
(2) 控制好熒光粉懸浮液的粘度,避免因粘度過(guò)小引起的上下端粉層厚薄差現(xiàn)象;
(3) 調(diào)整涂粉機(jī)的風(fēng)溫和風(fēng)量,使所涂敷的粉管保持一個(gè)適當(dāng)?shù)母稍锼俣取Ｓ捎谕糠鄯绞健⒉牧稀⒃O(shè)備不同,要反復(fù)進(jìn)行工藝試驗(yàn),確定最佳工藝參數(shù),才能使色差控制達(dá)到滿(mǎn)意效果。
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