由于冷阴极发射电流密度小,辉光放电阴极位降大,工作电压高等,因此造成了结构上的差异。下面将简单讨论冷阴极辉光放电低压汞灯在结构上的设计考虑。
灯管直径和长度的考虑
冷阴极低压汞灯的外径尺寸比同瓦数的热阴极低压汞灯的外径尺寸要细很多,这是因为冷阴极低压汞灯的工作电流比较小,’在较小的放电电流下,又以采用较细的管径, 以维持合适的电流密度和电子温度,保证较高的紫外辐射效率。由于冷阴极低压汞灯的管径比较细,而且阴极位降比较高,所以管压比较高,例如30瓦的低压汞灯,冷阴极灯的管压降为500伏,而热阴极灯的管压降则只有140伏。低压汞灯的管压降是由阴极位降、正柱位降、阳极位降三者组成的。
除了阴极位降大以外,由于管径较细、所以冷阴极灯的正柱区电位降也比热阴极高,因此冷阴极灯的正柱区电位梯度和电子温度比热阴极灯中的要大得多,电离和激发也比较强。在热阴极灯的正柱区中,由于电位梯度较小,离子主要是作热扩散运动。若灯管径太细,会引起严重的管壁复合,增加离子损失,所以管径不能太细,一般取25毫米左右。而在冷阴极灯的正柱区中,离子在电场作用下的定向运动更重要一些,因此当管径较细时,不至引起严重的管壁复合,所以冷阴极灯的外径可以做得更细,甚至于做到只有5、6毫米,而2537人辐射效率仍然很高。灯管径变细后的另一个优点是汞原子的自吸收减小,辐射时2537久的能量损失减少。
如前所述,冷阴极低压汞灯的长度一般伸缩性很大,这可根据用户的要求而定;但是冷阴极灯的长度也不能太短,这是因为2537人辐射主要发生在放电的正柱区,当正柱区太短后,则253。7毫微米紫外线辐射下降效率过低。但是冷阴极低压汞灯的长度也不能太长,太长后灯的启动困难。一般直管形的冷阴极低压汞灯,它的长度同热阴极灯相仿。例如30瓦冷阴极灯长650毫米。但盘形灯的展开长度通常比热阴极灯的长度长很多,例如10瓦冷阴极低压汞灯展开长度为600毫米,而热阴极灯长度则只有300毫米,二者长度相差一倍之多。http://www.zhushanzz.com