專利名稱：光電陰極放電燈管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種放電燈管，特別是一種光電陰極放電燈管。
眾所周知，熒光燈與白熾燈相比較，具有發(fā)光效率高、顯著節(jié)省電能和壽命長的優(yōu)點，但是熒光燈多年來也暴露出許多的弊端，例如有頻閃效應(yīng)發(fā)生、啟動困難、燈絲易斷、電子粉易脫落而使燈管兩頭發(fā)黃發(fā)黑和影響燈管壽命，以及電感鎮(zhèn)流器使得電網(wǎng)功率因數(shù)下降等。近些年有采用電子鎮(zhèn)流器取代電感鎮(zhèn)流器以求提高功率因數(shù)的，但電子鎮(zhèn)流器易出現(xiàn)故障而不易修復(fù)，況且電子鎮(zhèn)流器對其他眾多的弊端無能為力。國內(nèi)外許多人曾針對熒光燈管的制作材料或工藝、鎮(zhèn)流器、啟輝器等諸多方面有過不少改進，使熒光燈的局部性能也有所提高，但總的來說都無實質(zhì)性的突破進展。
本實用新型的目的，乃是提供一種發(fā)光效率高、節(jié)省電能而又易啟動、無頻閃、長壽命、且對電網(wǎng)功率因數(shù)無影響的光電陰極放電燈管。
本實用新型的解決方案如下。它仍然包括有抽成真空后注入一定量的汞和惰性氣體的燈管及處于燈管兩端外部的燈管封接金屬管套，而其特征之處在于，在燈管兩端內(nèi)部各具有一個光電陰極，每個光電陰極均由片狀的電阻體和敷設(shè)在電阻體上、下兩個面上的上光電發(fā)射層及下光電發(fā)射層組成，每個光電陰極的電阻體端部固連在電極引出線上，而電極引出線又穿過燈管端部與外部的燈管封接金屬管套相連。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型加以進一步說明。


圖1為本實用新型燈管的一種具體結(jié)構(gòu)的局部剖視圖；圖2為
圖1中燈管兩端內(nèi)部的光電陰極的放大剖視圖；圖3為圖2的A向視圖。
參見
圖1，本實用新型包括有抽成真空后其內(nèi)注入一定量的汞和惰性氣體的燈管1、處于燈管1兩端外部的燈管封接金屬管套2，在燈管1兩端內(nèi)部各具有一個光電陰極3，每個光電陰極3兩端分別通過穿過燈管1同一端端部的兩根電極引出線4與外部的燈管封接金屬管套2相連，電極引出線4也可只為一根。
參見圖2與圖3，光電陰極3由片狀的電阻體31和敷設(shè)在電阻體31上、下兩個面上的上光電發(fā)射層32及下光電發(fā)射層33構(gòu)成，電阻體31的兩端分別通過焊接片34與兩根電極引出線4相固連。片狀的電阻體31采用高溫難熔金屬(如鎢、鉬)或半導(dǎo)體陶瓷片。若用金屬材料，既可用細(xì)絲繞成螺旋片狀，也可用薄片繞成螺旋片狀，或是直接用薄金屬片。電阻體31與電極引出線4之間的連接，既可如圖2所示采用焊接片34，也可不用焊接片34而直接用機械力將兩者壓合。上光電發(fā)射層32和下光電發(fā)射層33均采用按一定配比混合的光電發(fā)射材料和次級電子發(fā)射材料，如采用金屬氧化物NgO等，或采用硼化物L(fēng)aB6等。
當(dāng)本實用新型的燈管1采用能透過紫外光的石英管時，便做成了紫外光燈管；當(dāng)燈管1采用普通玻璃管且燈管內(nèi)表面涂布一層普通熒光粉時，便是節(jié)能熒光燈管；當(dāng)燈管1采用普通玻璃管且燈管內(nèi)表面涂布一層混合型熒光粉時，便成了節(jié)能型植物光合作用燈管，該混合型熒光粉由鎢酸鹽、鋁酸鹽及少量稀土氧化物按比例混合而成，如采用75％的鎢酸鹽、23％的鋁酸鹽及2％的稀土氧化物混合而成。
具有上述結(jié)構(gòu)的本實用新型光電陰極放電燈管的工作原理如下。當(dāng)在燈管1兩端的封接金屬管套2上加以較高電壓時，使燈管1內(nèi)的汞激發(fā)出紫外線，此紫外線照射到光電陰極3表面，便會激發(fā)出電子，電子在燈管1內(nèi)被高頻電場加速，速度增加的電子撞擊汞分子，激發(fā)出強烈的紫外光，碰撞后的電子繼續(xù)前進又被電場加速，直到下一次碰撞為止，以此下去，電子最后打到陽極表面后被電源正極所吸收，燈管1內(nèi)于是有電流流過，燈管1兩端的高頻電壓因Q值下降后(降到啟輝前1／4左右)，電壓較低，并維持一定幅度的高頻振蕩，使燈進入正常工作狀態(tài)。若燈管1用作熒光燈，因燈管內(nèi)壁熒光粉受強紫外光照射后會發(fā)出可見光。當(dāng)燈管1用作紫外燈燈管時，則因為石英玻璃管透過紫外光的能力強而向燈管外發(fā)出紫外光。當(dāng)燈管1用作節(jié)能型植物光合作用燈管時，此燈的光譜帶呈蘭白色，是綠色植物光合作用的強吸收譜帶，此光譜帶能加快植物生長，使米蘭花之類在室內(nèi)能開花，并且也象曬太陽一樣花香撲鼻。綠色植物在夜間放室內(nèi)照射此光譜帶，能吸收CO2，釋放出新鮮氧氣(即進行光合作用)，從而凈化了空氣。
本實用新型用光電陰極取代了現(xiàn)有熒光燈管的鎢絲陰極，用場致激發(fā)和光電發(fā)射式無延時啟動取代現(xiàn)有燈管的鎢絲加熱啟動，用高頻連續(xù)放電取代現(xiàn)有燈管的間隙式放電工作方式，新燈管配上E類放電方式的電源匹配器，使燈的工作壽命提高10倍以上，光效提高到3倍，電能消耗僅為舊式燈的35％左右，而發(fā)光高度卻提高1倍以上，功率因數(shù)為1.0，低電壓工作性能優(yōu)良，無頻閃，可用在機器轉(zhuǎn)動的工作場所，能有效地保護視力。
在燈管啟動和工作過程中，均不需對光電陰極加熱，改變燈管內(nèi)的汞蒸汽與惰性氣體配比，加上燈管放電方式的改變，使得燈管管壁溫升減小，燈管內(nèi)汞分壓變化減小，燈管的光衰減小，從而光效大大提高。電阻體與電極引出線之間，不論是采用焊接片連接還是采用機械力壓合，都可使得既有牢靠的機械固定，又有良好的電接觸性能，比較現(xiàn)有熒光燈易斷的燈絲，該燈管陰極的壽命成倍地提高。敷設(shè)在電阻體上的上、下光電發(fā)射層不會脫落下來，有效地保證了光電陰極的電子發(fā)射能力，也延長了陰極壽命，同時能有效地克服燈管兩頭發(fā)黑發(fā)黃的現(xiàn)象。此外，新結(jié)構(gòu)的光電陰極，將電極引出線與燈管封接金屬管套焊接在一起，不僅取消了現(xiàn)有熒光燈的燈頭和接線柱，簡化了燈頭封接工藝，并使燈電極與燈座之間有可靠的接觸，而且還使得饋給燈管的高頻電磁場充滿整個燈管，場致激發(fā)汞蒸汽產(chǎn)生的紫外光和紫外光激起熒光粉發(fā)出的可見光，都能使光電陰極有較大的采光面積，從而使光電陰極發(fā)出更多的電子，使燈管容易啟輝。
權(quán)利要求1.一種光電陰極放電燈管，包括有抽成真空后注入一定量的汞和惰性氣體的燈管及處于燈管兩端外部的燈管封接金屬管套，其特征在于，在燈管兩端內(nèi)部各具有一個光電陰極，每個光電陰極均由片狀的電阻體和敷設(shè)在電阻體上、下兩個面上的上光電發(fā)射層及下光電發(fā)射層組成，每個光電陰極的電阻體端部固連在電極引出線上，而電極引出線又穿過燈管端部與外部的燈管封接金屬管套相連。
2.如權(quán)利要求1所述的光電陰極放電燈管，其特征在于，光電陰極的電阻體端部通過焊接片與電極引出線相固連。
3.如權(quán)利要求1、2所述的光電陰極放電燈管，其特征在于，燈管采用石英管。
4.如權(quán)利要求1、2所述的光電陰極放電燈管，其特征在于，燈管采用普通玻璃管且燈管內(nèi)表面涂布一層普通熒光粉。
5.如權(quán)利要求1、2所述的光電陰極放電燈管，其特征在于，燈管采用普通玻璃管且燈管內(nèi)表面涂布一層由鎢酸鹽、鋁酸鹽及少量稀土氧化物按比例混合而成的混合型熒光粉。
專利摘要光電陰極放電燈管由燈管、燈管兩端外部的封接金屬套管、燈管兩端內(nèi)部的光電陰極及電極引出線組成，光電陰極又由片狀的電阻體和敷設(shè)在電阻體上的上、下光電發(fā)射層構(gòu)成。該燈管用新穎的光電陰極取代現(xiàn)有鎢絲熱陰極，采用場致激發(fā)和光電發(fā)射無延時啟動方式及高頻連續(xù)放電工作方式，配以E類放電方式的電源匹配器，可使燈管發(fā)光效率高、節(jié)省電能而又易啟動、無頻閃、長壽命、且對電網(wǎng)功率因數(shù)無影響，低電壓下工作性能優(yōu)良。
文檔編號H01J61/00GK2209384SQ94231098
公開日1995年10月4日 申請日期1994年12月27日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月27日
發(fā)明者曹國斌, 張明亮 申請人:曹國斌