Катодолюминесцентные лампы представляют собой новейшую разработку группы ученых из МФТИ. Полученные ими образцы совсем не содержат ртути и по ряду параметров превосходят люминесцентные и светодиодные аналоги. Это является веским основанием для более подробного знакомства с новыми осветительными изделиями.
Принцип работы
В основу работы осветительного прибора заложен уже известный принцип излучения ультрафиолета (УФ). За счет использования принципа автоэлектронной эмиссии ученым из МФТИ удалось обойтись без опасных для человека паров ртути. А это означает, что новое изделие экологически безопасно и что его можно утилизировать наряду с обычным мусором.
Обратите внимание: Аналогов этой разработке в мире пока не существует!
Всем, кто знаком с тем, как работает кинескоп телевизора – понять принцип автоэлектронной эмиссии не составить труда (фото ниже).
Внутри кинескопа и катодолюминесцентной лампы имеется пара электродов (катод и анод), между которыми формируется разность потенциалов в несколько десятков киловольт.
В результате этого электроны, испускаемые катодом, разгоняются до больших скоростей и бомбардируют анод, непосредственно за которым имеется слой люминофора. Под их воздействием чувствительный слой начинает светиться (испускать фотоны).
Технологические и эксплуатационные особенности
Лампы новой конструкции генерируют свет в очень широком спектре видимого диапазона (начиная от УФ и заканчивая ИК излучением). На стадии испытаний разработчиками особое внимание уделялось именно ультрафиолетовому участку спектра. Аналогичные разработки в США не увенчались успехом, так как изделия выходили слишком дорогими и имели большую задержку по включению.
Российским исследователям удалось разобраться со всеми проблемами благодаря таким новшествам, как:
- Применение в конструкции лампы автоэлектронных катодов и явления автоэлектронной эмиссии.
- Последнее состоит в испускании потока электронов холодным катодом.
- Использование туннельного эффекта, позволившего расходовать лишь небольшую часть мощности электрического поля.
Катод лампочек изготавливается из обычного углерода и имеет форму, благодаря которой он выдерживает интенсивное излучение. Кроме того, он обеспечивает достаточный эмиссионный ток и стоит очень дешево. Для успешной конкуренции на рынке осветительного оборудования был разработан компактный и сравнительно недорогой источник питания.
Достоинства и недостатки
Преимущества новой разработки:
- Спектр излучения приятен и безопасен для человеческого глаза.
- Увеличена площадь светоизлучающей поверхности (лампа светит ярче аналогов).
- Время ее активации не превышает 0,5 миллисекунд.
- Широкий температурный диапазон (от -196 до +150 градусов).
- Низкие затраты на производство.
- Отсутствие необходимости в утилизации.
Недостатков у осветителей нового типа не обнаружено (если не считать, что они находятся в стадии разработки).