低壓水銀熒光燈

低壓水銀熒光燈第一頁，共十五頁，編輯于2023年，星期六光源原理與設計—低壓水銀熒光燈諸定昌electrodefillinggasHgArglasstube第二頁，共十五頁，編輯于2023年，星期六光源原理與設計—低壓水銀熒光燈諸定昌一.低氣壓汞放電的最佳汞氣壓一定管徑下存在對應的最佳汞氣壓T12[φ38]PHg=0.8Paη∝ηuv熒光粉轉(zhuǎn)換效率PHg↓→n↓→PHg↑→n*↑→ηuv↑→PHg↑↑→n*禁錮↑→n**↑→ηuv↓n↑+第三頁，共十五頁，編輯于2023年，星期六光源原理與設計—低壓水銀熒光燈諸定昌二.惰性氣體的作用和充量1.作用a)BufferGas(緩沖氣體)P=0.8Paλ=5cm可能有電子未經(jīng)碰撞就已運動到管壁而損失掉PAr=100Paλ=0.01cm充Ar使電子的碰撞次數(shù)大大增加V*min(Ar)>Vi(Hg)11.57V10.4V第四頁，共十五頁，編輯于2023年，星期六光源原理與設計—低壓水銀熒光燈諸定昌b)PenningEffect降低啟動電壓氣體HeNeArKrXeHgH2第一激發(fā)電位20.8616.6211.579.988.374.8611.1亞穩(wěn)態(tài)電位19.7216.5711.499.868.284.66/一次電離電位24.521.515.714.012.110.415.4c)減小雙極性擴散引起的帶電粒子損失d)控制電導率e)減少電極物質(zhì)的損失第五頁，共十五頁，編輯于2023年，星期六第六頁，共十五頁，編輯于2023年，星期六第七頁，共十五頁，編輯于2023年，星期六第八頁，共十五頁，編輯于2023年，星期六第九頁，共十五頁，編輯于2023年，星期六第十頁，共十五頁，編輯于2023年，星期六光源原理與設計—低壓水銀熒光燈諸定昌2.惰性氣體的種類選擇與最佳充氣壓a)氣體種類對能損的影響碰撞能量損失以Kr的最小每碰一次的損失碰撞的幾率Ar:Kr:Xe=(300/40):(400/84):(700/130)=7.5:4.8:5.4可見，充最好，但無法降低啟動電壓考慮PenningEffect充Ar第十一頁，共十五頁，編輯于2023年，星期六光源原理與設計—低壓水銀熒光燈諸定昌b)氣壓對能耗的影響當PAr=100Paηuv=ηuvmaxPAr↑→n*↑→ηuv↑PAr↑↑→n*↑→ηuv↑略上升→P彈↑↑→ηuv↓實際充200～660Pa(1.5～5torr)第十二頁，共十五頁，編輯于2023年，星期六光源原理與設計—低壓水銀熒光燈諸定昌三.放電管直徑和長度對的影響1.某汞蒸氣壓下存在最佳管徑d↑→禁錮↑→猝滅↑→ηuv↓d↓→雙極↑→E↑→Ee↑→n*↓→ηuv↓PHg一定第十三頁，共十五頁，編輯于2023年，星期六光源原理與設計—低壓水銀熒光燈諸定昌2.長度l越長，越高Pe=Il(E*lc+VAK)Pe一定lc↑→Il↓→P電↓→ηuv↑一般l=(1.2～2.4)m40W100W第十四頁，共十五頁，編輯于2023年，星期六光源原理與設計—低壓水銀熒光燈諸定昌四.電流密度J對ηuv的影響J↑→Il↑→ne↑→n*↑→η