螢光燈
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荧光燈，或稱日光燈、光管、螢光管，是一種照明裝置，使用電力在氬或氖氣中激活水銀蒸氣，形成電漿並發出短波紫外線，令磷質發出可見的螢光以照明。一般的螢光管以玻璃製造，在兩端裝有插口以連接電源及固定螢光管的位置。
與電燈泡不同，螢光管必須設有鎮流器（又稱為“安定器”），与启辉器配合产生让气体发生电离的瞬间高压。一些新型的螢光灯，采用与传统荧光灯不同的电离方法，不必使用鎮流器和启辉器，大大节省电能并缩小体积，令它可以使用在傳統燈泡的燈頭插座上，又称“節能燈”或「慳電膽」。
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[编辑] 原理
螢光管內充滿了低壓氬氣或氬氖混合氣體及水銀蒸氣，而在玻璃螢光管的內側表面，則塗上一層磷質螢光漆，在燈管的兩端設有由鎢製成的燈絲線圈。當電源接通後，首先電流通過燈絲加熱並釋放出電子，電子會把管內氣體變成電漿，並令管內電流加大，當兩組燈絲間的電壓超過一定值之後燈管開始產生放電, 使水銀蒸氣發放出253.7nm 及185nm波長的紫外線，螢光管內側表面的磷質螢光漆會吸收紫外線，並釋放出較低波長的可見光。發出的光線顏色由磷質成份的比例控制，而玻璃管則避免有害的紫外線及其他有害物質如水銀洩漏出來。
螢光管的放電电流与導通電阻之间存在一个正反馈关系：當更多電流流進螢光管後使得更多氣體被離子化，使得管內的導通電阻不斷降低，如此便會令更多電流入螢光管內。如果將螢光管直接接到固定電壓的電源，螢光管將會因電流不斷上升而很快被燒毀，因此需要以一個輔助電路控制進入螢光管的電流在一固定水平，而這個電流控制電路通常被稱為鎮流器。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。傳統鎮流器需搭配一個稱為啟動器(Starter)的小元件才能使燈絲間的壓差達到使螢光管足以放電的程度, 最新的電子式鎮流器則不需要啟動器，因為啟動工作已被包含在鎮流器內.
[编辑] 規格
日光燈管如果照直徑來分類，可分成T2、T3.5、T4、T5、T6、T8、T9、T10、T12等規格，所謂的T5就是直徑為5/8英吋(約16公釐)的日光燈管；T8直徑為1英吋(約25公釐)；T9直徑為9/8英吋(約29公釐)的日光燈管。目前全世界的主流為T5、T6和T8，唯有台灣95%的市佔率都是T9燈管[1]
[编辑] T8、T9和白熾燈的比較
[编辑] 優點
T8、T9螢光管與同一光度的傳統電燈泡（白熾燈）相比有更高的發光效率，因為所消耗的能量中較高比例被轉化為可見光，較少被轉化為熱能而浪費掉，所以使用中的同一光度的螢光管比白熾灯温度要低。白熾灯一般只能把大約10%的输入能量轉化為可見光，同一光度的T8、T9螢光管一般只需前者消耗的約1/3至1/4的電能，使用壽命亦較傳統燈泡長大約10至20倍之多。
雖然T8、T9螢光燈的購買成本略高於白熾燈，但它可節省更多能源及電費，較長的壽命亦令其更換成本相對下降，對商業而言亦可節省更換燈泡的人力成本。
[编辑] 缺點
螢光管未能提供穩定的光源，而是閃爍的光源，其閃爍频率與驱动電壓的频率有關，雖然人眼不易察覺，但可產生闪光灯效應(strobe effect)，在一些工作環境可能造成危險，例如轉動的風扇，假如其頻率與螢光管相同，就會看似停止不動。螢光管亦會令攝錄機拍攝的片段出現閃爍，雖然傳統燈泡亦會出現閃爍，但其強度則較低。螢光管亦不能使用標準的亮度調節开关。
目前電子式安定器已经基本解决这个问题。传统的电感镇流器采用市电（频率为50~60Hz）直接驱动螢光管，而電子式安定器采用高频振荡反馈式镇流（高頻開關切換式諧振電路限流），其输出的驱动电压频率已大大提高，螢光管的闪烁频率也相应提高，人的肉眼已经不會被這種高频闪烁影響。
目前國際大廠已經開始陸續停產T9燈管，改而推廣新一代的T5燈管，可以預期在供給量減少的情況下，T9燈管將會逐漸變貴且慢慢被淘汰。
[编辑] T8、T9和省電燈泡的比較
- 優點
- 相對於相同亮度的省電燈泡，燈管的價格較為便宜。
- 缺點
- 隨著科技不斷進步，目前的省電燈泡已較年代久遠的T8、T9日光燈省電，特別是螺旋狀的日光燈。
[编辑] T5日光燈
T5日光燈最早出現於1995年，是目前已商業化生產的日光燈中，最為省電的一種，然而其燈具和T8、T9的管並不相容，必須花錢採購專用燈具，此為其普及的障礙之一。
T5日光燈由於直徑比較小，故使用的玻璃、螢光粉和汞都較傳統的T8、T9節省，省電效果也比現今的傳統燈泡、省電燈泡和較低階的LED都來的好，可以說是目前最省電也最環保的日光燈管，唯價格偏高和良率還比不上已成熟的T8、T9燈管是其缺點，但長期來看T5燈管是最環保和最省錢的燈具之一。
絕大部分的T5日光燈燈具都是採用電子式安定器(电子镇流器)，此為最省電之燈具，但仍有極少數產品採用传统的傳統式安定器(电感镇流器)，此類產品較為耗電且易產生閃爍，購買時宜特別留意。
和T8、T9燈具比較起來，以辦公室環境方面來看，日本採用的是T8規格，如果能進一步使用T5規格，能進一步減少辦公室環境中照明設備60％的耗電量。直徑16公釐的T5具備2萬個小時的使用壽命，搭配專用的轉換器電路，可達到每瓦100流明（lm）的發光效率，使用壽命未來有可能會達到6萬個小時。[2]
[编辑] 效率
| 型式 | 光源效率 （LM/W） |
平均壽命 （小時） |
特性 | 使用範圍 |
|---|---|---|---|---|
| 管型燈管 Tubular-lamp |
60至104 | 5000至12000 | 有各種不同的光色可以選擇，可達到高照度並兼顧經濟性 | 辦公室，商場，住宅，一般公共建築 |
| PL 燈管 PL-LAMP |
46至87 | 8000至10000 | 體積小，壽命長，效率高，省電 | 局部照明，安全照明方向指標照明 |
| SL省電燈管 | 39至50 | 6000 | 能直接取代普通白熾燈泡 | 大部分使用普通白熾燈泡的場所均可以使用 |
[编辑] 競爭者
除了省電燈泡外，目前最強力的競爭者為高強度氣體放電燈（HID），長遠來看最有潛力的競爭者則是LED固態照明技術。
但是LED目前有價格偏高、散熱器過大及發光效率仍待加強等缺點，要和普通T8、T9日光燈管甚至T5日光燈管競爭仍需等到很長一段時間，目前尚未成熟。
雖然全世界的專家們都相信LED終將取代所有日光燈管和省電燈泡，但這一天的來臨依舊是遙遠而未可知。
[编辑] 環境問題
螢光管內有水銀成份，對人體有害。胡亂棄置螢光管會對環境造成損害，因此處理棄置的螢光管成為一個問題。目前只有部份发达國家會對廢棄的螢光管實行回收，並把螢光管安全地處理掉。由於水銀蒸氣才能使用在螢光管內 實際的水銀含量是很低的(少於1mg)，回收時要先抽氣 也造成回收的困難度。而固態汞螢光燈管的逐漸普及則可以減輕這方面的難度。
[编辑] 注釋
| 白熱型： | 電燈泡 - 卤素灯泡 - 密封聚束灯〔PAR〕 |  |
| 螢光燈： | 节能灯〔精緻型螢光燈，CFL〕 - 熒光燈管 - 无极灯〔感应灯〕 | |
| 气体放電燈： | 高強度氣體放電燈〔HID〕 - 水銀燈 - 金卤灯 - 霓虹燈 - 钠灯 | |
| 電弧： | 弧光灯 - 汞弧灯 - 氙灯 - Yablochkov蜡烛 | |
| 燃燒： | 电石灯 - 蜡烛 - 煤气灯 - 煤油灯 - 石灰光灯 - 油灯 - 安全灯 - 煤油汽灯 | |
| 其他類型： | 微波硫灯 - 固态照明〔SSL〕如：發光二極管〔LED〕 - 光導纖維 - 等离子灯 - 电致发光纤维线 - 化学发光 | |
