燈管老煉的目的在於進一步激活陰極,改善電子發射能力,同時通過放電清除燈管內殘餘雜質氣體,使燈管性能穩定、參數一致。特別是燈管如果在排氣過程中陰極分解激活不足,可通過老煉使陰極性能得到改善。

4.12.1燈管老煉的方法

燈管老煉方法有多種,常用有以下幾種。

4.12.1.1高壓啟動點燈老煉

該老煉方法的電路原理示意圖,主要由調壓器1、變壓器2、彙流排3、電刷4、鎮流器5、燈管6等組成。在線路L1與L2、L2與L3、L1與L3之間形成400V以上的高壓,通過調節調壓器1,可使燈管6獲得略大於其額定燈管電流的電流,在高壓啟動下燈點燃。燃點15~30min,完成燈管老煉。這種老煉方法的特點是:

①電氣控製與機械設備簡單;

②是在特殊情況下的點燈,不能完全達到老煉的目的;

③在陰極冷態的情況下,以400V以上的高壓啟動,會造成陰極氧化濺射和蒸發,損傷陰極;

④老煉工藝時間長,適用於小批量生產,否則設備過長或過大。

4.12.1.2觸發啟動、陰極預熱、熱點交換老煉

該老煉方法的電路原理示意。燈管4陰極的加熱電壓由外加燈絲加熱變壓器3提供,不需要附加跳泡開關啟動裝置。加熱變壓器3的初級連接在變壓器2的次級兩端。啟動熒光燈時,把交流電源電壓220V加到變壓器2的初級,加熱變壓器3的初級電壓U等於變壓器2輸出的開路電壓,並且提供給燈陰極的電壓為10~20V,足夠使陰極加熱至熱電子發射溫度,陰極提供充裕的熱電子發射源。此時,開路電壓足以使燈管4在熱電子發射狀態下擊穿燃點。當燈一旦點燃後,變壓器2輸出端上的電壓U從開路值降到燈的正常工作電壓值,陰極外加熱電壓隨之降低。一小部分陰極加熱功率來自於燈管陰極位降,以確保燈管燃點過程中陰極溫度處於最佳狀態。

上述電路中,燈絲加熱由外加燈絲加熱變壓器3提供,燈管啟動所要求的開路電壓比高壓啟動點燈老煉電路中瞬態高壓低得多,無需高壓脈衝,陰極溫度沒有劇烈的變化,燈管在陰極熱電子發射狀態下啟動,同時燈管燃點過程中陰極位降大為降低,因而不存在高壓啟動對陰極氧化物塗層的損傷問題,陰極濺射損傷小。

在上述電路的基礎上,采用新技術原理,可方便地使陰極熱點從陰極的一端遷移到另一端,實現陰極熱點的多次遷移變換。燈管放電工作,放電電流流過陰極塗層,同時在塗層內產生一定方向和強度的電場,氧化物塗層借助高溫和電場作用,產生一定數量自由鋇原子,在塗層內和表麵擴散並得到更好的分布,降低了陰極功函數,提高了熱電子發射能力,改善了陰極活性。通過陰極熱點變換技術,數次實現熱點變換,既使整個陰極氧化物塗層均能得到進一步分解激活,又可縮短老煉工藝時間。該老煉方法的特點是:

①燈管陰極氧化物塗層能得到均勻的進一步分解激活,達到老煉的目的;

②燈管陰極是在熱態下觸發啟動,開路電壓比較低,陰極濺射損傷小;

③老煉過程中因陰極熱點多次變換,老煉時間短;

④適用於大批量、大規模自動化生產;

⑤機械設備、電氣控製比點燃老煉複雜,造價高。

這種老煉方法國內企業使用的較少,但國外企業使用的較多。

4.12.1.3點燃老煉

老煉過程是點燈絲(控製燈電流)、點亮(210V)、高電壓燃點(≥235V,視燈功率而定,20s左右)、間歇,點燃(220V,5min),間歇(30~60s),啟動(190V,10s),熄滅。在20世紀的80年代和90年代,燈管老煉多是采用此種方法。

4.12.1.4高頻老煉

高頻老煉分兩步完成,首先對燈絲進行通電加熱,然後讓燈管通過高頻線圈產生氣體放電。高頻感應所產生的氣體放電現象要比點燃老煉時的放電強烈得多,因此高頻老煉對於消除燈管內雜質氣體、改善燈管啟動性能等方麵都比點燃老煉效果好。但其設備與工藝都比點燃老煉複雜。