荧光灯产生光衰的原因

荧光灯产生光衰的原因

荧光灯的光衰，主要来自于节能荧光灯管内的杂相杂质产生的光衰、荧光粉粉体产生的光衰、灯管玻璃产生的光衰，和电子镇流器（驱动功率源）输出特性导致的光衰四个方面。

在荧光灯启辉点燃过程中，上述四个方面的因素是同时存在的。并且四个方面的因素互相影响。启辉点燃时间段不同，启辉点燃状态不同，对光衰起主导作用的方面和因素不同。

二、荧光灯杂相杂质产生光衰的机理分析

（一）、杂相杂质的来源途径分析

节能荧光灯管内的杂相杂质，主要来源于灯用原材料和生产过程两个途径。

1、原材料的技术性能和相纯度不够的方面

（1）、充入的惰性气体：如氪（Kr）气、氩（Ar）气气体纯度不够，含有杂相杂质。

（2）、充入的金属汞（Hg）纯度不够，在荧光灯启辉点燃过程中，释放杂相杂质。

（3）、阴极导丝、灯丝，在荧光灯启辉点燃过程中，产生理化反应，释放杂相杂质。

（4）、荧光粉或荧光粉涂层含有杂相杂质，在荧光灯启辉点燃过程中，游离于节能荧光灯管管内。

（5）、电子粉纯度不够，在荧光灯启辉点燃过程中，有杂相杂质游离于节能荧光灯管管内。

（6）、灯丝和电子粉，在荧光灯启辉点燃过程中，因离子轰击溅射出Ba、W元素及氧化物。

（7）、玻璃明管的技术品质，不能满足制灯工艺技术要求，在制灯过程和荧光灯启辉点燃过程中，碱金属钠（Na）离子析出量过高。（青岛法兰克微电子，韩俭荣撰写的专题文章。有人将文章删掉作者的单位名称和作者的名字。而后，或者整篇或者大篇幅的，直接使用于自己的网站上。希望以后不要这样。）

2、生产过程工艺控制不严的方面

（1）、生产过程工艺控制不严，对灯用原材料产生污染。如：玻璃明管冲洗不干净，粉浆制备或涂粉过程中混入杂质，灯丝绷丝和粘电子粉过程中产生污染，

（2）、节能荧光灯管，烤管不彻底，或烤管后产生二次污染。

（3）、电子粉分解、激活不彻底，在荧光灯启辉点燃过程中，有杂相杂质游离于节能荧光灯管管内。（4）、节能荧光灯管排气真空度不够，灯管内存有残留杂质。

（二）、节能荧光灯管管内杂相杂质的种类

在荧光灯启辉点燃过程中，节能荧光灯管内杂相杂质，主要有以下几种。

1、氢（H2）。

2、氧（O2）。

3、水（H2O）。

4、一氧化碳（CO）。

5、二氧化碳(CO2)。

6、碳氢化合物(CH4)。

7、重氧（O3）

8、Ba、Sr、Ca、W游离元素。

9、碱金属钠（Na）离子。

（三）、节能荧光灯管内杂相杂质的存在形式

节能荧光灯管在启辉点燃过程中，内部微观领域表现出以下理化特性。

1、节能荧光灯管内的温度高于环境温度，并且在灯丝附近温度较高。

2、节能荧光灯管内的空间处于一定强度的交变电场的激发之中。

3、节能荧光灯管内的杂相杂质亦具有一定的温度，并处于交变电场的激发之中，具有一定的能量。

4、在温度和交变电场的作用下，节能荧光灯管内的9中杂相杂质，一部分以重粒子的形式，和其它离子发生碰撞。一部分会分解为氢（H2）分子，氧（O2）分子和碳（C）原子，氧（O）原子等，游离于节能荧光灯管内和其它粒子发生各种理化反应。

（四）、节能荧光灯管内杂相杂质的理化微循环

在温度和交变电场的作用下，节能荧光灯管内的各种杂质元素，会产生各种复杂的元素—化合物等理化微循环。

1、氧（O2）分子在交变电场的作用下，分解为两个氧（O）原子。氧（O）原子被氧（O2）分子捕获生成重氧（O3）离子。而重氧（O3）离子的寿命很短暂，又会分解为氧（O2）分子和氧（O）原子。这种氧（O2）—重氧（O3）离子的微循环，在启辉点燃过程中，实际上一直是在连续不断的在进行着。

2、氢（H2）分子和氧（O2）分子，在温度和交变电场的作用下，化和生成水（H2O）。水（H2O）又会分解为氢（H2）分子和氧（O2）分子。形成元素和水的微循环。

3、氧（O2）分子和碳（C）原子，在温度和交变电场的作用下，化和生成一氧化碳（CO）或者二氧化碳(CO2)《高温的地方会生成一氧化碳（CO），温度低的地方会生成二氧化碳(CO2)》。一氧化碳（CO）或者二氧化碳(CO2)，又会分解为氧（O2）分子和碳（C）原子。这种碳（C）原子氧（O2）分子，和化合物的微循环实际上也是存在的。

节能荧光灯管内杂相杂质的理化微循环的存在，使得杂相杂质的影响和相互作用变的瞬息多变。各种理化反应也更为复杂、多变，极具暂态性和循环性。

节能荧光灯管内杂相杂质的理化微循环的存在，使得杂相杂质产生光衰的机理很难用定态的方法去分析。在启辉点燃过程中，产生光衰的因素更为多样性。对光衰起主导作用的方面和因素，也更具有暂态性和多样性。（青岛法兰克微电子，韩俭荣撰写的专题文章。有人将文章删掉作者的单位名称和作者的名字。而后，或者整篇或者大篇幅的，直接使用于自己的网站上。希望以后不要这样。）

（五）、杂相杂质产生光衰的机理分析

1、氢（H2）导致节能荧光灯管产生光衰机理分析

在节能荧光灯管的启辉点燃过程中，氢（H2）是比较稳定的，一般不和其它元素发生化合反应。氢（H2）的存在，不会直接导致节能荧光灯管产生光衰。氢（H2）是通过改变节能荧光灯管的放电特性，引发其它的理化过程而产生光衰的。

机理如下：

节能荧光灯管的启辉点燃，涉及到气体放电的辉光放电和弧光放电两个阶段。启辉过程就是一个由辉光放电向弧光放电过渡的过程。

辉光放电向弧光放电过渡，实质是一个潘宁效应的电子雪崩过程。在有氢（H2）存在时，氢（H2）和电子、氩(Ar)原子等粒子发生弹性碰撞，吸收并转化了外加激发电场的激发能量，迟滞了电子雪崩效应。

为维持放点继续进行，节能荧光灯管必然加大电子发射能量、提高电子温度，补偿氢（H2）吸收和转化的能量。这一微观过程导致灯丝阴极温度提高，灯的启辉电压提高和由辉光放电向弧光放电过渡的时间增加。其结果是：灯丝阴极的蒸发和溅射加剧。

蒸发和溅射出来的氧化物粒子和金属粒子，和灯内的其它元素粒子产生化合物或者是直接沉淀于灯管内荧光粉表面上，影响光通量输出而产生光衰。

2、氧（O2）导致节能荧光灯管产生光衰机理分析

在节能荧光灯管的启辉点燃过程中，氧（O2）-重氧（O3）离子的微循环极具氧化活性。因此，氧（O2）在节能荧光灯管的启辉点燃过程中，通过多种方式导致节能荧光灯管产生光衰。