萤光灯

title: 原理.
content: 萤光管内充满了低压氩气或氩氖混合气体及水银蒸气,而在玻璃萤光管的内侧表面,则涂上一层磷质萤光漆,在灯管的两端设有由钨制成的灯丝线圈(这个钨丝线圈上会涂上"电子粉",其成分是由锶、钡等碱土金属化合物组成的)。当电源接通后,首先电流通过灯丝加热并释放出电子(这里的电子是由电子粉释出的),电子会把管内气体变成电浆(plasma),并令管内电流加大,当两组灯丝间的电压超过一定值之后灯管开始产生放电,使水银蒸气发放出253.7nm及185nm波长的紫外线,萤光管内侧表面的磷质萤光漆会吸收紫外线,并释放出较长波长的可见光。发出的光线颜色由磷质成分的比例控制,而玻璃管则避免有害的紫外线及其他有害物质如水银泄漏出来。  萤光管的放电电流与导通电阻之间存在一个正反馈关系:当更多电流流进萤光管后使得更多气体被离子化,使得管内的导通电阻不断降低,如此便会令更多电流入萤光管内。如果将萤光管直接接到固定电压的电源,萤光管将会因电流不断上升而很快被烧毁,因此需要以一个辅助电路控制进入萤光管的电流在一固定水平,而这个电流控制电路通常被称为安定器。传统镇流器实际上是一个电感,当导通电阻降到很低的时候,镇流器固定的感抗和铜耗使导通电流近似于定值,开始稳定工作。传统镇流器需搭配一个称为启动器(Starter,俗称「士赖达」、“跳泡”)的小元件才能使灯丝间的压差达到使萤光管足以放电的程度,最新的电子式镇流器则不需要启动器,因为启动工作已被包含在镇流器内。
title: 规格.
content: 日光灯管如果照直径来分类,可分成T2、T3.5、T4、T5、T6、T8、T9、T10、T12等规格,所谓的T5就是直径为5/8英寸(约16毫米)的日光灯管;T8直径为1英寸(约25毫米);T9直径为9/8英寸(约29毫米)的日光灯管。目前全世界的主流为T5、T6和T8,目前台湾的主流为T8,厂商主要推广的是T5灯管。
title: 命名规则.
content: F54T5 835 HO
title: T8、T9和白炽灯的比较.
title: 优点.
content: T8、T9萤光管与同一光度的传统电灯泡(白炽灯)相比有更高的发光效率,因为更高比例的电能被转化为可见光,所以同一亮度的萤光管比白炽灯温度要低。白炽灯一般只能把大约2%的输入能量转化为可见光,同一亮度的T8、T9萤光管一般只需前者消耗的约1/3至1/4的电能,使用寿命亦较传统灯泡更长。  萤光灯管可以提供多种色温选择,相较于白炽灯及卤素灯色温多介于2700~3300k之间,萤光灯还可以买到6500k、5500k、5000k、4000k等多种色温。  虽然T8、T9萤光灯的购买成本略高于白炽灯,但它可节省更多能源及电费,较长的寿命亦令其更换成本相对下降,对商业而言亦可节省更换灯泡的人力成本。
title: 缺点.
content: 萤光管未能提供稳定的光源,而是闪烁的光源,其闪烁频率与驱动电压的频率有关,虽然人眼不易察觉,但可产生闪光灯效应(strobe effect),在一些工作环境可能造成危险,例如转动的风扇,假如其频率与萤光管相同,就会看似停止不动。萤光管亦会令摄录机拍摄的片段出现闪烁,虽然传统灯泡亦会出现闪烁,但其强度则较低。萤光管亦不能使用标准的亮度调节开关。  目前电子式安定器已经基本解决这个问题。传统的电感式镇流器采用市电(频率为50~60Hz)直接驱动萤光管,而电子式安定器采用高频振荡反馈式镇流(高频开关切换式谐振电路限流),其输出的驱动电压频率已大大提高,萤光管的闪烁频率也相应提高,人的肉眼已经不会被这种高频闪烁影响。  目前国际大厂已经开始陆续停产T9灯管,改推荐T5灯管,仅剩下台湾灯管品牌仍在大量生产,可以预期在供给量减少的情况下,T9灯管会比较少见。然T8灯管因为没有T9灯管的主要缺点--汞含量过高,但T8灯管较T5耗电也逐渐减少,若非T5灯具与光源显著降价,T8,T9还是会被大量使用。  萤光灯管的演色性较低,传统白炽灯及卤素灯有100的演色性,市售萤光灯管的演色性大多超过80,演色性超过90的萤光灯管就比较难购买;因此萤光灯管的光线较为不自然不舒适。  补充  光源对物体的显色能力,即光源使物体呈现其本身色彩的能力,称为显色性,是通过与同色温的参考或基准光源(白炽灯或画光)下物体外观颜色的比较。光所发射的光谱内容决定光源的光色,但同样光色可由许多,少数甚至仅仅两个单色的光波纵使而成,对各个颜色的显色性亦大不相同。相同光色的光源会有相异的光谱组成,光谱组成较广的光源较有可能提供较佳的显色品质。当光源光谱中很少或缺乏物体在基准光源下所反射的主波时,会使颜色产生明显的色差(color shift)。色差程度愈大,光源对该色的显色性愈差。显色指数系数(Kaufman)仍为目前定义光源显色性评价的普遍方法。  能正确表现物质本来的颜色需使用显色指数(Ra)高的光源,其数值接近100,显色性最好。要鲜明地强调特定色彩,表现美的生活可以利用加色的方法来加强显色效果。采用低色温光源照射,能使红色更加鲜艳;采用中等色温光源照射,使蓝色具有清凉感;采用高色温光源照射,使物体有冷的感觉。
title: T5日光灯.
content: T5日光灯最早出现于1995年,是目前已商业化生产的日光灯中,最为省电的一种,然而其灯具和T8、T9的管并不相容,必须花钱采购专用灯具,此为其普及的障碍之一。  理论上T5管必须配合电子安定器使用,在T8配合电子安定器可以在理论上在接近T5管的效率,但实际环境下仍是T5管明显地有较高效率,原因是两者的最佳工作温度不同。 T5使用固态汞,其最佳工作温度约为摄氏35度,而T8使用的是液态汞,其最佳工作温度大约是25°C。根据香港机电工程署的一份测试报告,萤光灯在操作时,其本身温度会比环境温度高约10°C,若有加灯罩的情况下更会比环境温度高15°C。因此在一般有空调的环境中,加上萤火灯自身的发热后,萤火灯的工作温度约在35至40°C之间,刚好是T5萤火灯的最高效率的工作温度内;而在更高温度的环境中(无空调的地方),T5也比T8有更高效率。  不过,T5灯有高输出和高效率两种,前者在同样长度、同瓦数时较亮,后者较省电,选购时要略为注意。  T5管内在磷的表面加上了一层薄膜,这层薄膜防止汞被磷吸收,因此T5管使用的汞较少;同时也防止了因为磷吸收了汞后效率降低,所以T5管在长期使用后光度比较稳定,在工作经过其寿命的40%后,光度也只有5%的下跌。  T5日光灯省电效果也比现今的传统灯泡、省电灯泡和LED都来的好,;由于直径比较小,故使用的玻璃、萤光粉和汞都较传统的T8、T9节省,可以说是目前最省电也相对环保的照明工具,但缺点是价格较高(但仍比LED便宜很多很多)。 T5灯管的演色性比不上演色性最高的T8灯管。  T5日光灯最好是采用预热型启动电子安定器,但仍有些产品采用传统的电感式镇流器或是瞬时启动无预热型电子安定器,此类产品较为耗电、易产生闪烁,而且也使萤光灯的寿命缩短,购买时宜特别留意。  而T5灯管的最大对手是CCFL灯管,CCFL灯管的效率或许略低于T5灯管、但也相差不远,CCFL寿命极长、耐点灭、单支含汞量已经很低、整体汞消耗量则更低,因此整体环保效益更佳。  对目前仍使用传统型安定器配合T8灯管之使用者而言,最具成本效益的升级方式乃是更换成新型的预热式电子安定器(优点是不闪烁、省电、相对耐点灭、延长灯管寿命,缺点是要1~2秒才能点亮),如果需要高品质光线则是在换了安定器后、再换成演色性大于90甚至达98的T8灯管,如果想要长寿命、最低汞污染及经常点灭则是换成CCFL灯管,而不是换成T5灯。
title: 效率.
title: 比较.
content: 荧光灯的光效类似于一体式荧光灯(CFL)。
title: 竞争者.
content: 除了省电灯泡外,目前最强力的竞争者为高强度气体放电灯,长远来看最有潜力的竞争者则是冷阴极荧光灯管或者发光二极管固态照明技术。  但是LED目前有价格偏高、散热器过大、演色性差及发光效率仍待加强等缺点,要和普通T8、T9日光灯管甚至T5日光灯管竞争仍需等到很长一段时间,目前尚未成熟。  冷阴极萤光灯管为目前大多数液晶显示器所采用的背光光源,其寿命为一般萤光灯的三倍以上,且具有反复启动也不易光衰的特性。然此项技术目前多在LCD厂商手中,传统三大照明厂目前均不打算推展此项商品,为其普及的障碍。  鉴于荧光灯的适用场所大都为较低空间的室内一般性照明,HID并非其主要竞争对手。目前来看,LED是其最主要的也是最有潜力的竞争者。市场已经开始采用LED照明产品来替代荧光灯的尝试,除了价格仍处不利态势,LED已经超越荧光灯。如果不是简单地替换灯管,而是灯具整体更换,或者是新建照明系统,则LED甚至在造价方面也没有太显著的劣势。比如一个600*600标准荧光灯盘,若采用同光通量的LED灯盘,其价格后者无非前者的1.5~2倍,而寿命等性能大幅度提升了,更遑论环保意义。
title: 环境问题.
content: 萤光管内有水银成分,对人体有害。胡乱弃置萤光管会对环境造成损害,因此处理弃置的萤光管成为一个问题。目前只有少数国家或地区(例如:韩国、巴西、台湾)会对废弃的萤光管实行回收,并把萤光管安全地处理掉。由于在萤光管内仅能使用水银蒸气,实际的水银含量是很低的(少于1mg),回收时要先抽气也造成回收的困难度。而固态汞萤光灯管的逐渐普及则可以减轻这方面的难度。

Summary: 荧光灯(Fluorescent lamp),或称日光灯、灯管、萤光管、光管,是一种照明装置,属于气体放电灯的一种。它使用电力在氩或氖气中激发水银蒸气,形成电浆并发出短波紫外线,紫外线被磷质吸收后,磷会发出可见的光以照明,这样发出可见光的方式属于萤光。

Fluorescent lamp: A fluorescent lamp, or fluorescent tube, is a low-pressure mercury-vapor gas-discharge lamp that uses fluorescence to produce visible light. An electric current in the gas excites mercury vapor, which produces short-wave ultraviolet light that then causes a phosphor coating on the inside of the lamp to glow. A fluorescent lamp converts electrical energy into useful light much more efficiently than incandescent lamps. The typical luminous efficacy of fluorescent lighting systems is 50–100 lumens per watt, several times the efficacy of incandescent bulbs with comparable light output.