[发明专利]电子直线加速型等离子荧光灯

说明书

技术领域

本发明涉及电子直线加速型等离子荧光灯，属于照明领域。 

背景技术

传统的荧光灯以其较高的光效、较低的能耗、较低的成本和较长的寿命，目前被广泛应用。传统的荧光灯的结构为由透明材料制成的圆柱形的灯管和设置于灯管两端的灯丝构成，灯管内壁涂有荧光粉，灯管内部充有汞蒸汽。传统的荧光灯工作时，需要一个极高的电压启动，该电压加载于两端灯丝，将灯管内的惰性气体和汞蒸汽电离，产生紫外线，紫外线照射于荧光粉上，产生可见光。但在科技发展的今天，这种荧光灯的光效几乎没有进步，已经落后。 

专利申请号为96191079.8的中国专利公开了一种高亮度无电极低压光源，包括无电极灯，无电极灯有闭合环形的管状灯壳，灯壳内充有压力低于约0.5torr的汞蒸汽和缓冲气体；环绕灯壳旋转的变压器铁芯；旋转在变压器铁芯上的输入绕组；和与输入绕组相连的射频电源。射频电源把足够的能量供给汞蒸汽和缓冲气体，以便在灯壳内产生放电电流等于或大于约2A的放电。这种无电极灯设置在灯壳外管上的铁芯和绕组形成电磁铁，在射频电源的驱动下形成磁场强度和方向高频变幻的电磁铁，由电磁铁的电磁能带动离子流撞击汞蒸汽中的汞原子，产生紫外线，激励管壁的荧光粉形成可见光。该无电极灯与传统的荧光灯相比光效有了较大的提高。但是该专利采用的闭合回路管腔由于管形的不同，对电子的加速带来一定阻力，磁芯的外耦合方式磁能损耗较大，汞原子受撞击放电的频次较低，因此对汞的利用率不高，由此导致灯具整体效率低下，影响灯具的光效。 

发明内容

本发明为解决现有技术问题，提供一种光效更高的电子直线加速型等离子荧光灯。

本发明的技术方案是：电子直线加速型等离子荧光灯，包括位于外侧的发光管和位于所述发光管内的磁控管，所述磁控管内的空腔为磁控腔，所述磁控管和所述发光管之间的空间为发光腔，所述发光腔为密封腔体，发光腔内充有惰性气体；所述磁控管内轴向设有第一内耦合磁芯和第二内耦合磁芯；所述第一内耦合磁芯与所述磁控管端头的连接处设有与所述发光腔相连通的固汞腔，所述第二内耦合磁芯与所述磁控管端头的连接处设有与所述发光腔相连通的铟网腔；所述发光管的内壁设置有荧光粉层。 

和专利申请号为96191079.8的中国专利公开无电极灯相比，本荧光灯的工作原理同样为灯壳的发光腔内空气被电离，产生大量的自由电子，自由电子被电场和磁场加速，产生大量载流子，载流子与灯壳发光腔内均匀分布的汞蒸汽中的汞原子相撞，产生一个新的自由电子和一个质量较大的正离子，新的自由电子被电场和磁场正向加速，正离子被电场和磁场反向加速，继续与其余汞原子相碰撞，产生更多的自由电子和正离子，由此产生电离的雪崩效应，产生电弧。在汞原子被撞击的过程中，汞原子失去电子，形成正离子，同时产生波长为253.7的紫外线，该紫外线辐射于荧光粉层，产生可见光。与专利申请号为96191079.8的中国专利公开的无电极灯相比，本电子直线加速型等离子荧光灯的区别在于采用电子直线加速器原理，在直线轨道四周均匀分布电场和磁场，直线轨道两端集中高强度的磁场，此时在发光管内的惰性气体环流受横向电磁载流子的冲击，发光管管温迅速增高，设置于固汞腔内的固体汞蒸发量增大，直至动态平衡，此时中性汞原子受激返回基态的机率猛增，产生的电弧量更多且更稳定，由此产生更多的紫外线，因此有效地提升了发光效率；同时，本发明采用磁芯内置结构，与专利申请号为96191079.8的中国专利采用的磁芯外置结构相比，内耦合磁场的磁场。与传统的荧光灯相比，传统荧光灯的灯丝基本呈阻性，产生的电磁场强度比较小，而本发明线圈和磁芯结构和设置于磁控腔内的内耦合方式产生的高强度的高频电场和高频磁场使得工作过程中电子流和正离子流撞击中性汞原子的速度、范围及密度得到极大提高，大大增强了发光腔内电子流和离子流强度，从而使得放电率增加，电弧密度增大，放电率和光效提升效果明显，显著提升能效比，降低了能耗，且启辉更容易；又由于本发明的结构对汞的利用率提高，可减少汞的用量，从而更加环保。 

作为优选，所述发光管和所述磁控管均为直管，且所述发光管和所述磁控管同轴等长。 

作为优选，所述发光管的直径为所述磁控管直径的1.5~9倍。根据目前材料的限制，常用的发光管和磁控管往往由玻璃制成，通过计算和实验，发光管的直径为磁控管直径的1.5~9倍为最佳，而且为电子加速提供足够的空间，同时为便于发光管的生产制作，磁控管的内直径一般不小于10mm，此时电子的加速效率最高，因此发光效率最高。 

作为优选，所述第一内耦合磁芯和所述第二内耦合磁芯均为管状，且均与所述磁控管同轴。