综合论述GLED的工作原理及特性

中国电光源之父━蔡祖泉说过：“我们深感到灯泡点亮相对容易而点好极难。” 对于GLED的研发，把它做出来点亮相对容易，要把它做好点好，真正达到“白炽灯外观、节能灯效果、无极灯寿命”的境界，显然也有一个艰难的历程!

下面我们就来综合介绍一下GLED的工作机理及其实质性的特征。

一、工作原理：

1.图1为e旋进放电的示意图，图1中a为阳极，c为阴极。GLE的优选由Ω形的阴极螺旋和居于腔内的柱状阳极构成的灯芯;Ω形的阴极螺旋的顶部圆弧部分涂氧化物电子粉，Ω形的阴极螺旋的两侧脚涂电真空锆粉;柱状阳极居于内腔中央;工作气体与其它放电灯相同。

 

 

2.电子从Ω形阴极螺旋的顶部圆弧部分的热点发射出来，由于附近阴极的推斥作用，使电子在离开热点时具有足够大的角动量，这样绝大多数电子就不会立即打到阳极上，而进入到由柱状阳极和Ω阴极建立起来的对称对数电场中(靠近芯柱侧)，连续做e形螺旋轨道运动，具有很长的平均自由程(可达10米)。在电子做e形螺旋轨道运动的过程中汞蒸汽被激发，电子也损失了能量，轨道逐渐缩小，最后落到柱状阳极上。

3.汞蒸汽被激发生成的汞离子由于非匀强电场的作用，使汞离子同样具有足够大的角动量，这样绝大多数汞离子就不会立即打到热点上，而进入到由柱状阳极和Ω阴极建立起来的扇形辐射状的电场中(远离芯柱侧)，以热点为焦点连续做大小不等的椭圆轨道运动(由于柱状阳极对汞离子的推斥作用，椭圆的长轴在灯芯外侧)，同样具有很长的平均自由程。在汞离子做椭圆轨道运动的过程中汞蒸汽继续不断地被激发被电离，大量的汞原子跃迁辐射紫外线，形成弧光放电球。汞离子由于不断地激发和跃迁也损失了能量，轨道逐渐缩小，同样完成e形螺旋轨道运动，最后落到Ω阴极的热点上。

4.由于等离子体间的相互作用(同种粒子相互排斥，异种粒子相互吸引)，电子和汞离子在做一个e形螺旋轨道放电的每一瞬间还有别一个的e形螺旋轨道的推进，即e旋进运动，从而完成e旋进放电，产生浑然一体的弧光放电球!

 

 

二、特性说明

GLED 具有白炽灯外观、节能灯效果和无极灯寿命，说明如下：

1.白炽灯外观

GLED的e旋进放电激发的浑然一体的弧光放电球的外形与传统的白炽灯泡壳匹配，这是显而易见的。

2.节能灯效果

节能灯之所以节能，其中主要是靠采用了新开发的稀土类荧光物质(三基色荧光粉)。采用新开发的稀土三基色荧光粉生产的紧凑型荧光灯-节能灯，实现了高光效和高显色性的较好统一，用它代替白炽灯，可以达到一定的节能效果。而这节能效果仅仅是由于它的玻管涂敷了三基色荧光粉，使人对颜色感觉清新明亮，犹如亮度提高了30 % ，与灯的外观设计毫无关联!

在高频下点节能灯，灯的光效比50(60)Hz时明显提高。这是由于电极在作为阳极的半周内振荡的消失，减少了电极位降损耗，而不是由于正柱区效率的提高。对一些荧光灯的研究发现，荧光灯交流供电频率从50Hz增加到20kHz以上时，灯光效一般可提高10 % 。

GLED采用直流点灯，电极根本没有振荡，泡壳也涂三基色荧光粉，节能40%左右也是可以做到的。

3.无极灯寿命

放电灯阴极涂敷的发射物质的返转是指发射物质分子离开阴极后，被电离成正离子，在指向阴极的电场作用下，使发射物质回到阴极。在阴极热发射能力充分大的情况下，约有85~90 % 热蒸发的发射物质返回阴极，这就大大减小了发射物质的消耗速率。

GLED采用直流点灯，柱状阳极指向Ω阴极有着恒定的直流电场，热蒸发的发射物质约有85~90 %返回阴极，这就使得阴极电子粉几乎没有损耗，其寿命与无极灯相当也是令人向往的。