Katodoluminescerende lamper er den seneste udvikling af en gruppe forskere fra MIPT. De opnåede prøver indeholder slet ikke kviksølv, og i en række parametre er de bedre end deres selvlysende og LED-kolleger. Dette er en god grund til at se nærmere på nye belysningsprodukter.
Driftsprincip
Belysningsenheden er baseret på det allerede kendte princip for ultraviolet (UV) stråling. Ved at bruge princippet om feltemission lykkedes det forskere fra Moskva Institut for Fysik og Teknologi at klare sig uden kviksølvdampe, der er farlige for mennesker. Det betyder, at det nye produkt er miljøvenligt og kan bortskaffes sammen med normalt affald.
Bemærk: Der er ingen analoger til denne udvikling i verden endnu!
Enhver, der er fortrolig med, hvordan et tv-kinescope fungerer - det er ikke svært at forstå princippet om autoelektronisk emission (foto nedenfor).
Inde i kinescope og katodoluminescerende lampe er der et par elektroder (katode og anode), mellem hvilke der dannes en potentiel forskel på flere snesevis af kilovolt.
Som et resultat accelereres de elektroner, der udsendes af katoden, til høje hastigheder og bombarderer anoden, direkte bagved hvilken der er et fosforlag. Under deres indflydelse begynder det følsomme lag at lyse (udsender fotoner).
Teknologiske og operationelle funktioner
Nydesignede lamper genererer lys i et meget bredt spektrum af det synlige område (fra UV til IR). I testfasen var udviklerne særlig opmærksomme på den ultraviolette del af spektret. Lignende udvikling i USA blev ikke kronet med succes, da produkterne kom for dyre og havde en lang tændingsforsinkelse.
Russiske forskere formåede at ordne alle problemerne takket være sådanne innovationer som:
- Anvendelse af feltkatoder i lampedesignet og fænomenet feltemission.
- Sidstnævnte består i emission af en strøm af elektroner fra den kolde katode.
- Brug af tunneleffekten, som gjorde det muligt kun at forbruge en lille del af den elektriske feltkraft.
Pære katoden er lavet af almindeligt kulstof og er formet til at modstå intens stråling. Desuden giver den tilstrækkelig emissionsstrøm og er meget billig. For at kunne konkurrere med succes på belysningsmarkedet er der udviklet en kompakt og relativt billig strømforsyning.
Fordele og ulemper
Fordele ved den nye udvikling:
- Strålingsspektret er behageligt og sikkert for det menneskelige øje.
- Arealet af den lysemitterende overflade øges (lampen skinner lysere end analoger).
- Dens aktiveringstid overstiger ikke 0,5 millisekunder.
- Bredt temperaturområde (-196 til +150 grader).
- Lave produktionsomkostninger.
- Intet behov for bortskaffelse.
Ingen mangler blev fundet i den nye type belysning (bortset fra at de er under udvikling).