场效应节能荧光灯管制造技术

本发明专利技术属于照明灯具节电技术领域；它主要是用灯管两端的电场或磁场来解决现有荧光灯管两端易发黑，寿命短的问题。本发明专利技术的使用寿命是普通灯管的２．５倍，同时提高发光效率，在常压下一次开亮，低温低压也可快速启动，而且无噪声。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于照明灯具节电的
;主要是解决现有荧光灯管两端很快发黑，使用寿命短、启动速度慢的问题，同时，可以提高荧光灯管发光亮度等特点。本专利技术的目的是这样实现的它在原来荧光灯两端分别固定一块高强稀土永磁材料或稀土线圈，即可使荧光灯管两端不易发黑，加快启动速度，延长荧光灯管使用寿命，提高发光亮度等。本专利技术适合所有功率瓦数的荧光灯使用，也同样适合不同型状(如环形荧光灯、H型荧光灯)，也适合各种接线方法和各种启动方法的荧光灯使用。一、影响荧光灯寿命的因素(1)启动次数对灯寿命影响很大，启动时的预热电流和高脉冲电压均使阴极电子发射物质严重溅散，故减少开关次数，将会明显延长灯管寿命，连续燃点时，荧光灯寿命比额定寿命长2.5倍。(2)灯的工作电流高于额定值时，寿命将缩短。灯的工作电流每高于额定值1%，寿命相应缩短1.7%。灯电流每高于额定值1%，寿命相应缩短约1.7%。灯电流发生变化原因是由于电源电压波动或镇流器不标准。(3)灯工作电流波形越接近正弦波，越有利于延长灯的寿命。当工作电流波形出现脉冲状尖峰时，灯寿命会缩短。二、影响荧光灯通量的因素(1)电源电压变化时，灯的光通量也会发生变化。光通量变化实质上是因灯工作电流变化造成的，电源电压变化范围为1-2%。(2)环境温度也影响荧光灯的光通量，当环环境温度为20-25℃时灯的光效最高。高于或低于此温度范围灯的光效均有下降。三、场效应节能荧光灯的优点场效应节能荧光灯可以减少启动次数，正常电压下可以一次开亮，在低温低压下也可以在短时间内开亮;两端电场或磁场可快速预热，减少阴极电子发射物质严重溅散，可明显延长灯管寿命2.5倍;在启动和照明时，可加速灯管内的电子和离子的发射，提高发光光效起到节能目的，而且无噪声。下面结合附图对本专利技术的原理进一步说明当灯管与电路接通，加上交流220伏的电压后，在二极之间形成电场(本专利技术也起到增大此电场的作用)，电极在电场的作用下，从一电极向另一电极发射电子，电子在高速度飞往另一极的路途中，首先和管内的氩原子碰，产生热量。这时汞原子参加碰撞、激发，发出的紫外线，由它激发内管壁上的上的荧光粉，会发出不同颜色的光辉，如卤磷酸钙能发出白色日光，硅酸锌能发出鲜艳的绿光，这就是灯管的发光原理。下面说明电子在电场和磁场中的工作原理在二十世纪三十年代，L.deBroglie提出了电子与光一样，具有波动性的假设，接着在一九二六年Busch发表了关于带电粒子在轴对称电场和磁场中有聚焦作用的论文。有了以上两方面的理论基础，才有电子与光在电场和磁场中的论述，也发展了许多实际应用。光的传播是一种波动现象，首先解释这一现象的是伟大的光学家ErnstAbb当时正同Carlzeiss合用从事高质量显徽镜的设计工作。在二十世纪二十年代中期，Louis.deBroglie建议波长应该与物质的粒子性联系起来，以后的大量实验证明了他的设想是正确的，光的波动性的表现是光波具有一定的频率波长，光的粒子性的表现是光子具有一定的质量能量和动量，并服从能量守恒定律。理论和实验指出，光的频率v、波长R和光子能量E、动量P之间存在着下列关系E＝hvP＝ (h)/(R)其中h是Planck常数。实际上不仅光具有波粒二重性，一切徽观物质(电子、质子、中子等)也都具有波粒二重性。当一个电子，由静止状态(v＝O)被电压V加速，根据能理守恒定律E=eV=1/2mv2= (P2)/(2m)其中v是电子速度，m是电子质量。因此P=(2meν)12]]>R=h(2meν)-12]]>其中R以埃和V以伏特为单位。如果V为100千伏，其R则等于0.037埃，这是电子显徽镜中使用的电子波长的典型值。这个数值比白光波长缩短了10万倍以上。因此，如果可以用大孔径透镜的话，波长并不成为对分辨的限制因素。对于一个电子，改变其运动方向的最简单的方法是让它通过电场或磁场。例如用一块已经钻有圆柱孔的磁体(附图说明图1)，让一束空心圆筒形的电子束进入这个孔，电子束受到磁场的Lorentz力作用，就开始围绕着圆筒旋转，因为电子所受的力与它的运动方向是垂直的，并垂直于的磁场径向分量，所以电子束沿着对称轴作螺旋线运动，从磁场出来后，电子就会聚于轴上一个点。如果用三块带有不同电位的平板，在它们的同轴中心挖三个孔，也可以通过静电方法达到同样的效果(图2)通过三孔的空心圆柱形电子束也能会聚于一点。以上两种场结构-电场和磁场，在聚焦电子束方面有着广泛的应用。一束电子穿过电子透镜时，它的几何光路图同光路图同光学透镜是类同的，因此，光学透镜的公式在这里也同样适用，对一个给定几何尺寸的透镜，极靴间隙的场强与透镜的激励电流成正比，通常用线圈中的电流和线圈的匝数的乘积来表示，焦距f为f = K (Vr)/((NI)2) (1)其中K是常数;Vr是经相对论修正后的加速电压，NI为透镜中激励线圈的安培匝数。从公式(1)是可以看出磁透镜的强度(焦距f)随着通过线圈的电流I的变化而有所改变。这一点在使用上有很大的方便。对于高能量的电子束，保持焦距为一常数，则必须增加其安培匝数NI。下面讨论一下电子在直线管中通以电流所产生的均匀磁场中的运动。直螺线管就是在直圆柱面上绕以螺旋线圈(圈3)。螺线管上各匝线圈是绕得十分紧密的，每匝线圈相当于一个圆形线圈，则通过电流的直螺线管在某点所产生的磁场强度等于各匝线圈在该点所产生的磁场强度的总和。当螺线管的长度较管的直径大得很多时，管内轴线上的磁场强度的方向按右手定则来确定，其量值为H＝NI其中N为螺线管的线圈匝数，I为电流强度。长螺线管内部磁场是均匀的，场方向平行于螺线管的轴。下面我们讨论电子在这样的均匀场中的运动轨迹。设均匀磁场的磁场强度为H，质量为m的电子以初速V进入磁场中。运动电子在磁场中将受到Lorentz力的作用。Lorentz力的矢量表示式为 式中e为电子电荷。1、当电子的初速→V与磁场强度→H同向时(图3)因为→V的夹角为零，所以磁场对电子运动没有影响，电子进入均匀磁场后仍用速度为→V匀速直线运动。2、如果电子初速→V。与磁场强度→H垂直(图4)(图中“X”表示磁场的方向垂直于纸面向内)。这时电子将受到与运动方向垂直的Lorent力→F，→F的量值为F＝ev。H因为它的方向是垂直于→V。的，所以→V。的数值将是不变的，其方向将因→F的作用而时刻在变。电子在此力作用下，沿其轨迹法线方向的加速度由下式决定(V02)/(R) = (e)/(m) V0H因为Vo、H是常量，则轨迹为一个圆，圆的半径R为R= (mv0)/(eH)由上式可知，轨迹半径R与电子的运动速度vo成正比，而同磁场强度H成反比。电子圆周运动的周期T为T = (2πR)/(V0) = (2πm)/(eH)它是与电子的初速无关的，也就是说对于从某一点发出的初速不同的电子，周期是相同的。3如果初速电子→vO与磁场强度→H斜交成a角(图5)我们可以把→v。分介为两个分量vz＝Vocosavl＝vosina在磁场作用下，垂直于→H分量的量值保持vl不变，只是改变运动方向，即电子在垂直于磁场的平面内作匀速圆周运动。但因同时还存在速度分量vz，也即同时有平行于→H的直线运动，所以电子的最终运动轨迹是螺旋本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种场效应节能日光灯管，它由灯管两端分别固定的稀土永磁材料或电磁线圈组成的；两个稀土永磁材料或两个电磁线圈可以固定在灯管内，也可以固定在灯管外。

【技术特征摘要】
一种场效应节能日光灯管，它由灯管两端分别固定的稀土永磁材料或电磁线圈组成...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋铁军，
申请(专利权)人：宋铁军，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]