Raisons de la dégradation des lampes fluorescentes compactes

Courte introduction

Pendant longtemps, la plupart des fabricants nationaux ont prêté attention au problème de la dégradation de la lumière et de la durée de vie des tubes fluorescents compacts à économie d’énergie. Avec la révision de la norme nationale pour les lampes fluorescentes auto-ballastées et la réduction continue du diamètre des tubes fluorescents compacts à économie d’énergie (CFL), les luminophores supportent de plus en plus de charge, il est donc particulièrement important de résoudre le problème de la décroissance lumineuse .

En ce qui concerne la lampe fluorescente compacte à économie d’énergie, son atténuation lumineuse provient principalement des aspects suivants :

La dégradation des luminophores dans l’environnement de décharge entraîne la diminution de l’efficacité lumineuse.

Au cours du processus d’allumage, un film absorbant la lumière noire jaune opaque se forme sur la surface interne de la couche de luminophore, ce qui réduit la probabilité que le luminophore reçoive un rayonnement ultraviolet.

Après un allumage à long terme, la paroi interne du tube de verre noircit, entraînant une diminution de la transmission de la lumière.

Mécanisme de décroissance de la lumière d’une lampe fluorescente compacte

Pour les tubes fluorescents compacts produits dans le monde entier, la principale raison de la dégradation de la lumière est que le liant de nitrocellulose dans la couche de poudre du tube de verre préformé ne peut pas être complètement cuit au stade de la cuisson du tube lorsque la solution de revêtement organique traditionnelle est utilisée, ce qui conduira à la formation d’un film absorbant la lumière noire d’oxyde de carbone et de mercure sur la surface interne de la couche de phosphore, ce qui rend la couche de poudre colorée (noircie).

La deuxième raison de la dégradation de la lumière est que le tube de verre produit en Chine a une teneur élevée en sodium et une grave détérioration induite par la lumière. Pendant la durée de vie de la lampe, le mercure pénètre dans le verre et le sodium dans le verre se diffuse dans la couche de poudre et forme un amalgame de sodium noir après amalgame, qui pollue les particules de phosphore.

La troisième raison est que la qualité du luminophore lui-même n’est pas élevée, il y a des impuretés à la surface, faciles à absorber l’oxyde de mercure.

Détérioration des luminophores

La dégradation des luminophores se produit principalement dans les décharges à basse tension   185 nm   Un rayonnement UV court est provoqué, tandis qu’une décharge de mercure à basse tension idéale ne produit que   253,7 nm   De cette manière, le luminophore est dans un état idéal sans dégradation de la lumière. Mais il est en fait accompagné de   deux cent cinquante-trois virgule sept   nm   Il y a toujours une certaine proportion de rayonnement ultraviolet   185 nm   Génération d’UV courts, 185 nm   La probabilité de génération d’ultraviolets courts est principalement affectée par l’énergie cinétique des électrons dans le tube à décharge.

Si l’énergie cinétique des électrons est trop élevée, lorsque ces électrons à haute énergie entrent en collision avec des atomes de mercure pour produire un transfert d’énergie, l’énergie obtenue par les atomes de mercure est élevée et la probabilité de transition vers 6’P augmente, c’est-à-dire la probabilité d’exciter des rayons ultraviolets de 185 nm augmente.

L’énergie cinétique des électrons est principalement affectée par les caractéristiques d’émission cathodique et la pression d’argon dans le tube. Ces facteurs sont principalement déterminés par le processus d’échappement. Par exemple, les caractéristiques d’émission de la cathode sont médiocres en raison d’une mauvaise décomposition de la cathode.

Ce n’est qu’en augmentant la tension d’allumage et la chute de potentiel de cathode, c’est-à-dire en augmentant la température de l’électrode, que la décharge peut être générée, et la chute de potentiel de cathode élevée conduira inévitablement à un grand nombre d’électrons à haute énergie,

En même temps, si la pression d’argon dans le tube est faible, c’est-à-dire que le libre parcours des électrons est long, l’électron peut obtenir une énergie élevée, et si la pression d’argon est trop élevée, la tension d’allumage augmentera, c’est-à-dire l’énergie des électrons augmentera.

Par conséquent, un bon processus d’échappement et la pression appropriée de remplissage d’argon consistent à réduire la pression   185nm   La clé de la génération d’UV courts est de réduire la détérioration du phosphore.

De plus, comment maintenir l’efficacité lumineuse du phosphore à un niveau élevé après la fabrication de la lampe, le processus de revêtement en poudre et de cuisson des tubes est la clé. En fait, lorsqu’un bon luminophore est mélangé dans une bouillie, le processus de broyage à boulets ne devrait jouer que le rôle de disperser le luminophore sans broyer le luminophore, sinon l’efficacité lumineuse du luminophore sera réduite. Cela nécessite l’ajout d’une boule de petit diamètre (par exemple Φ Le temps de broyage doit être raccourci ou non. En même temps, nous devons faire de notre mieux pour réduire la température de cuisson et raccourcir le temps de cuisson, et la température de cuisson est plus importante.

Comme nous le savons tous, afin d’aider à la décomposition des adhésifs (comme la nitrocellulose), de l’oxygène ou de l’air est souvent introduit dans le tube de cuisson. L’introduction d’oxygène pur fera que la réaction de combustion de la nitrocellulose se produira violemment, et générera beaucoup de chaleur, entraînant une élévation instantanée de la température des particules de luminophore.

Cette température ne peut pas être atteinte lorsque de l’air est introduit pour aider à la décomposition et à la combustion, car il y a une grande proportion d’oxygène dans l’air   N02,C02   Bien que cela prolonge le temps de cuisson, la température réelle des particules de phosphore dans le tube de cuisson est fortement réduite, et l’efficacité lumineuse est mieux maintenue. Par conséquent, un grand nombre d’expériences sont nécessaires pour explorer davantage comment choisir une proportion plus appropriée d’oxygène pur et de mélange d’air pour aider le tube de cuisson.

 Formation d’un film absorbant la lumière sur la surface du phosphore

Le film absorbant la lumière sur la surface du luminophore est principalement constitué de mercure opaque et d’oxyde de mercure, ce qui est destiné à bloquer l’excitation complète de la lumière ultraviolette sur le luminophore et à réduire le rendement lumineux.

La formation du film absorbant la lumière est principalement due aux gaz d’impureté dans le tube de la lampe, tels que la vapeur d’eau et le CO₂   Nous connaissons la vapeur   CO₂、CO   Et les hydrocarbures se décomposeront ou se diviseront près de la cathode à haute température dans l’environnement de décharge, ce qui entraînera le carbone noir, qui se dépose directement sur la paroi interne du luminophore pour noircir le tube de la lampe, et l’oxygène produit est mélangé avec du carbone   Hg    formant du jaune et du noir   HgO   et   Hg₂O, qui est attaché à la paroi interne du luminophore pour faire le lampe jaune et noir   N.   Il peut également être synthétisé avec Rou à haute température   Hg3N2   Ces gaz d’impuretés existent non seulement en raison d’une cuisson insuffisante, d’un dégazage incomplet, d’une mauvaise décomposition et d’un gonflage impur, mais provoquent également des résidus de nitrocellulose dans le processus d’allumage ultérieur de la lampe en raison d’une mauvaise cuisson   CO  、 CO₂   et   N0₂   Et ainsi de suite.

Avec l’allongement du temps d’allumage de la lampe, les matériaux d’émission de cathode sont continuellement pulvérisés et évaporés pour recouvrir la couche de poudre près de la cathode. Ces matériaux pulvérisés se combinent également avec le mercure pour former un film opaque absorbant la lumière. On peut voir que la structure d’électrode raisonnable, la température de travail appropriée, c’est-à-dire que les émetteurs cathodiques conservent une faible fonction de travail, un faible taux d’évaporation et une forte résistance au bombardement ionique sont les clés pour réduire le film absorbant la lumière près de la zone d’extrémité.

Nous savons que le Hg0 et l’amalgame sont instables à haute température. Les sédiments sont principalement répartis dans la zone de température relativement basse. Par exemple, la partie noire jaune du virage est plus lourde. Le chauffage de ces pièces noires jaunes à haute température peut les faire adsorber à la surface de ces pièces   HgO. Les résultats montrent que le film d’absorption a une grande influence sur la décroissance lumineuse.

La littérature montre que   HgO   L’adsorption à la surface du phosphore est largement déterminée par la tendance de charge du phosphore   HgO   Au contraire, HgO   Une fois en contact avec le phosphore, des charges plus positives et négatives seront générées à la surface des deux phosphores, qui sont difficile à tomber en raison d’une forte adsorption électrostatique   HgO   La capacité d’adsorption est grande, c’est-à-dire que le noircissement est grave et que la décroissance de la lumière est également importante. Par conséquent, nous devrions essayer de réduire la possibilité d’électrifier le luminophore, par exemple en utilisant de l’eau déionisée pour nettoyer le tube de verre, en utilisant un dispersant et un adhésif pour préparer la suspension de poudre sans impuretés, et le gaz de cuisson doit être pur et sec.