Kathodolumineszenzlampen sind die neueste Entwicklung einer Gruppe von Wissenschaftlern von MIPT. Die von ihnen erhaltenen Proben enthalten überhaupt kein Quecksilber und übertreffen die lumineszierenden und LED-Gegenstücke in einer Reihe von Parametern. Dies ist ein guter Grund, sich neue Beleuchtungsprodukte genauer anzusehen.
Arbeitsprinzip
Das Beleuchtungsgerät basiert auf dem bereits bekannten Prinzip der ultravioletten (UV) Strahlung. Mit dem Prinzip der Feldemission gelang es Wissenschaftlern des Moskauer Instituts für Physik und Technologie, auf für den Menschen gefährliche Quecksilberdämpfe zu verzichten. Dies bedeutet, dass das neue Produkt umweltfreundlich ist und zusammen mit normalem Abfall entsorgt werden kann.
Beachten Sie: Es gibt noch keine Analoga dieser Entwicklung auf der Welt!
Jeder, der mit der Funktionsweise eines TV-Kineskops vertraut ist - das Prinzip der autoelektronischen Emission ist nicht schwer zu verstehen (Foto unten).
Innerhalb des Kineskops und der Kathodolumineszenzlampe befindet sich ein Elektrodenpaar (Kathode und Anode), zwischen denen eine Potentialdifferenz von mehreren zehn Kilovolt gebildet wird.
Infolgedessen werden die von der Kathode emittierten Elektronen auf hohe Geschwindigkeiten beschleunigt und bombardieren die Anode, direkt hinter der sich eine Leuchtstoffschicht befindet. Unter ihrem Einfluss beginnt die empfindliche Schicht zu leuchten (Photonen emittieren).
Technologische und betriebliche Merkmale
Neu gestaltete Lampen erzeugen Licht in einem sehr breiten Spektrum des sichtbaren Bereichs (von UV bis IR). In der Testphase haben die Entwickler dem ultravioletten Teil des Spektrums besondere Aufmerksamkeit gewidmet. Ähnliche Entwicklungen in den USA waren nicht von Erfolg gekrönt, da die Produkte zu teuer waren und eine lange Einschaltverzögerung aufwiesen.
Russische Forscher haben es geschafft, alle Probleme zu lösen, dank solcher Innovationen wie:
- Anwendung von Feldkathoden im Lampendesign und das Phänomen der Feldemission.
- Letzteres besteht in der Emission eines Elektronenstroms von der Kaltkathode.
- Die Verwendung des Tunneleffekts, der es ermöglichte, nur einen kleinen Teil der elektrischen Feldleistung zu verbrauchen
Die Glühbirnenkathode besteht aus normalem Kohlenstoff und ist so geformt, dass sie intensiver Strahlung standhält. Darüber hinaus liefert es ausreichend Emissionsstrom und ist sehr billig. Um auf dem Beleuchtungsmarkt erfolgreich bestehen zu können, wurde ein kompaktes und relativ kostengünstiges Netzteil entwickelt.
Vorteile und Nachteile
Vorteile der Neuentwicklung:
- Das Strahlungsspektrum ist angenehm und sicher für das menschliche Auge.
- Die Fläche der lichtemittierenden Oberfläche wird vergrößert (die Lampe leuchtet heller als Analoga).
- Die Aktivierungszeit überschreitet 0,5 Millisekunden nicht.
- Breiter Temperaturbereich (-196 bis +150 Grad).
- Niedrige Produktionskosten.
- Keine Entsorgung erforderlich.
Bei der neuen Art von Beleuchtungskörpern wurden keine Mängel festgestellt (außer dass sie sich in der Entwicklung befinden).