綜合論述GLED的工作原理及特性

中國(guó)電光源之父━蔡祖泉說(shuō)過(guò)：“我們深感到燈泡點(diǎn)亮相對(duì)容易而點(diǎn)好極難。” 對(duì)于GLED的研發(fā)，把它做出來(lái)點(diǎn)亮相對(duì)容易，要把它做好點(diǎn)好，真正達(dá)到“白熾燈外觀、節(jié)能燈效果、無(wú)極燈壽命”的境界，顯然也有一個(gè)艱難的歷程!

下面我們就來(lái)綜合介紹一下GLED的工作機(jī)理及其實(shí)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(yáng)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(yáng)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(yáng)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(diǎn)發(fā)射出來(lái)，由于附近陰極的推斥作用，使電子在離開(kāi)熱點(diǎn)時(shí)具有足夠大的角動(dòng)量，這樣絕大多數(shù)電子就不會(huì)立即打到陽(yáng)極上，而進(jìn)入到由柱狀陽(yáng)極和Ω陰極建立起來(lái)的對(duì)稱(chēng)對(duì)數(shù)電場(chǎng)中(靠近芯柱側(cè))，連續(xù)做e形螺旋軌道運(yùn)動(dòng)，具有很長(zhǎng)的平均自由程(可達(dá)10米)。在電子做e形螺旋軌道運(yùn)動(dòng)的過(guò)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(yáng)極上。

3.汞蒸汽被激發(fā)生成的汞離子由于非勻強(qiáng)電場(chǎng)的作用，使汞離子同樣具有足夠大的角動(dòng)量，這樣絕大多數(shù)汞離子就不會(huì)立即打到熱點(diǎn)上，而進(jìn)入到由柱狀陽(yáng)極和Ω陰極建立起來(lái)的扇形輻射狀的電場(chǎng)中(遠(yuǎn)離芯柱側(cè))，以熱點(diǎn)為焦點(diǎn)連續(xù)做大小不等的橢圓軌道運(yùn)動(dòng)(由于柱狀陽(yáng)極對(duì)汞離子的推斥作用，橢圓的長(zhǎng)軸在燈芯外側(cè))，同樣具有很長(zhǎng)的平均自由程。在汞離子做橢圓軌道運(yùn)動(dòng)的過(guò)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(yùn)動(dòng)，最后落到Ω陰極的熱點(diǎn)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(gè)e形螺旋軌道放電的每一瞬間還有別一個(gè)的e形螺旋軌道的推進(jìn)，即e旋進(jìn)運(yùn)動(dòng)，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(shuō)明

GLED 具有白熾燈外觀、節(jié)能燈效果和無(wú)極燈壽命，說(shuō)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(jiàn)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(kāi)發(fā)的稀土類(lèi)熒光物質(zhì)(三基色熒光粉)。采用新開(kāi)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(shí)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(duì)顏色感覺(jué)清新明亮，猶如亮度提高了30 % ，與燈的外觀設(shè)計(jì)毫無(wú)關(guān)聯(lián)!

在高頻下點(diǎn)節(jié)能燈，燈的光效比50(60)Hz時(shí)明顯提高。這是由于電極在作為陽(yáng)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(duì)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(shí)，燈光效一般可提高10 % 。

GLED采用直流點(diǎn)燈，電極根本沒(méi)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(wú)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(kāi)陰極后，被電離成正離子，在指向陰極的電場(chǎng)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(diǎn)燈，柱狀陽(yáng)極指向Ω陰極有著恒定的直流電場(chǎng)，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(méi)有損耗，其壽命與無(wú)極燈相當(dāng)也是令人向往的。