Les lampes cathodoluminescentes sont le dernier développement d'un groupe de scientifiques du MIPT. Les échantillons obtenus par eux ne contiennent pas du tout de mercure et surpassent les homologues luminescents et LED dans un certain nombre de paramètres. C'est une bonne raison pour examiner de plus près les nouveaux produits d'éclairage.
Principe d'opération
Le travail du dispositif d'éclairage est basé sur le principe déjà connu du rayonnement ultraviolet (UV). En utilisant le principe de l'émission de champ, les scientifiques de l'Institut de physique et de technologie de Moscou ont réussi à se passer des vapeurs de mercure dangereuses pour l'homme. Cela signifie que le nouveau produit est écologique et peut être éliminé avec les déchets normaux.
Remarque: Il n'y a pas encore d'analogues de ce développement dans le monde!
Quiconque connaît le fonctionnement d'un kinéscope TV - il n'est pas difficile de comprendre le principe de l'émission autoélectronique (photo ci-dessous).
À l'intérieur du kinéscope et de la lampe cathodoluminescente, il y a une paire d'électrodes (cathode et anode), entre lesquelles se forme une différence de potentiel de plusieurs dizaines de kilovolts.
En conséquence, les électrons émis par la cathode sont accélérés à des vitesses élevées et bombardent l'anode, immédiatement derrière laquelle se trouve une couche de phosphore. Sous leur influence, la couche sensible commence à briller (émettre des photons).
Caractéristiques technologiques et opérationnelles
Les lampes nouvellement conçues génèrent de la lumière dans un très large spectre de la gamme visible (des UV aux infrarouges). Au stade des tests, les développeurs ont accordé une attention particulière à la partie ultraviolette du spectre. Des développements similaires aux États-Unis n'ont pas été couronnés de succès, car les produits étaient trop chers et avaient un long délai de mise sous tension.
Les chercheurs russes ont réussi à résoudre tous les problèmes grâce à des innovations telles que:
- Application des cathodes de champ dans la conception de la lampe et le phénomène d'émission de champ.
- Cette dernière consiste en l'émission d'un flux d'électrons à partir de la cathode froide.
- L'utilisation de l'effet tunnel, qui a permis de ne consommer qu'une petite partie du champ électrique.
La cathode de l'ampoule est fabriquée à partir de carbone ordinaire et est conçue pour résister à un rayonnement intense. De plus, il fournit un courant d'émission suffisant et est très bon marché. Pour être compétitif sur le marché de l'éclairage, une alimentation électrique compacte et relativement peu coûteuse a été développée.
Avantages et inconvénients
Avantages du nouveau développement:
- Le spectre de rayonnement est agréable et sans danger pour l'œil humain.
- La surface de la surface émettrice de lumière est augmentée (la lampe brille plus que les analogues).
- Son temps d'activation ne dépasse pas 0,5 millisecondes.
- Large plage de température (-196 à +150 degrés).
- Faibles coûts de production.
- Pas besoin d'élimination.
Aucune lacune n'a été trouvée dans le nouveau type d'illuminateurs (sauf qu'ils sont en cours de développement).