显然,灯管用氪氩混合气做填充气体与用纯氩相比,发生弹性碰撞时能量损失要小,这对提高光效是有利的。同时,由于氪的原子量大,能更好地保护阴极,所以充填氪氩混合气时可根据混合比例适当降低充气压力。而充气压力的适当降低有利于进一步提高灯管的光通输出。从测试情况看,采用氪氩混合气取代纯氩后,灯管的功率虽有下降但总光通量并未明显降低,故灯管的光效得到了提高。

　　(4) 选择适当的饱和汞蒸气压。在荧光灯中,由灯的冷端温度所确定的灯内饱和汞蒸气压对灯的发光效率有至关重要的影响。饱和汞蒸气压过高或过低都可以导致25317nm 光子的减少。国内外有些同行担心T5 灯管直径小、管壁负荷大、灯管温升过高,使汞蒸气压超过最佳值而导致发光效率下降,所以在控制饱和汞蒸气压方面采取了不少措施。如欧洲几家公司将灯管一端芯柱的玻璃部分加长到25mm ,以降低灯管冷端温度;有的厂家采用汞齐以降低管内的饱和蒸气压。这些措施的必要性值得商榷。对于T8 、T12 型荧光灯,冷端温度40 ℃、对应环境温度25 ℃左右时光效最高;而T5 荧光灯由于管径减小,最佳汞原子浓度(饱和汞蒸气压) 上升,加长芯柱后最佳冷端温度约45～50 ℃,对应环境温度为35 ℃左右。显然,从灯管设计角度考虑,在35 ℃环境试验温度条件下,灯管应处于最佳光效状态。从实际应用的角度考虑,国内T5 灯管通常安装于敞开型的支架灯具和半敞开的格栅式灯具中。以常用规格28W 灯管为例,在室内常温25 ℃时,装在灯具内的灯管冷端温度一般不会超过45 ℃,所以似无必要刻意采取降低饱和汞蒸气压的措施。相反,饱和蒸气压过低,一旦环境温度下降,灯的光效骤降,反而使灯具的光输出严重不足。当然,对于管壁负荷更大的高亮度(HO) T5 灯管或是安装在密闭灯具中的高光效(HE) T5 灯管,由于灯具散热性差,灯管的使用温度升高,采取以上措施则是必要的。因此若有条件,对于不同使用场合的灯管采取相应的工艺才能最大程度地获得高的发光效率。

　　3、光通维持率及其控制

　　国标GBPT10682 —2002 中,2000h 光通维持率为88 %。影响光通维持率的主要因素有以下几方面:

　　(1) 在光电场作用下,汞离子迁移到玻璃内表面,与电子复合形成汞原子,凝聚生长成金属态汞的微粒,使玻璃黑化;

　　(2) 在高温和185nm 紫外线作用下,玻璃中的钠离子迁移到玻璃内表面,被电子还原成钠原子,再与汞原子化合生成黑色钠汞齐,使玻管发黑;

　　(3) 管内的碳、汞及汞的化合物吸附于荧光粉层表面,形成吸光薄膜;

　　(4) 在灯管不断启动和燃点过程中,阴极发射物质不断溅射、蒸发而覆盖到阴极附近的粉层上。伴随以上因素引起的光衰退,管内的汞消耗也在增加。从我们收集的国内低档T5 灯管来看,部分灯管燃点1000～2000h 就出现整支灯管表面严重黑化、甚至无汞现象。采用保护膜涂敷工艺对金属态汞微粒在玻璃网络中的生成和钠汞齐的形成有很强的抑制作用。该工艺的基本方法,是在涂荧光粉层前先在玻管上涂一层保护膜层,然后再涂荧光粉。这层保护膜犹如一道屏障,隔断了玻管表面的钠原子与汞化合的途径,也阻挡了汞原子渗入玻管表层内部。保护膜的材料种类较多, 常用的是进口γ—Al2O3 ,其特点是纯度高、颗粒细、比表面积大、分散性好,配制工艺较简单,涂层厚度易控制,是涂敷保护膜的首选材料。涂敷液可以用有机溶液或去离子水作载体。使用何种载体应视荧光粉浆的溶剂材料而定,采用醋酸丁酯涂粉时,保护膜涂敷液用去离子水效果较好。为了使涂层上下均匀,可加入少量粘结剂,水涂保护膜涂敷液中还可加入适量两性电解表面活性剂和湿润剂,以消除涂敷时产生的气泡,确保涂层细密均不同载体的涂敷液涂膜后的定型处理也不尽相同。涂层的厚度由γ—Al2O3 的百分比浓度、涂敷液粘度、涂膜机内的热风温度、风量和电热管辅助加温温度确定。采用有机溶剂时,风温可低些,如使用去离子水时则要提高风温和机内温度。由于大功率T5灯管尺寸长,涂膜机采用辅助加热时,电热管应由前到后、从上到下呈阶梯型排列,才能使玻管的膜层上下均匀、厚度差小。通过材料优选和工艺控制,实际生产中T5 灯管2000h 光通维持率可达到94 %以上,较涂膜前提高6 %左右,且整个寿命期内因灯管黑化无汞而失效的灯管几乎消除,同时用汞量大幅度下降。以28W 灯管为例,注汞量由原来的12～15mg 下降到4～5mg ,不但降低了汞黑灯管产生的几率,也减少了汞对环境的污染。

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