无极灯是一种高光效长寿命的节能光源，是未来光源发展的一个重要方向。其光效的高低直接取定于灯内汞的蒸气压，汞的蒸气压取决于汞齐的冷端温度，而汞齐冷端温度又由灯内气体温度和灯的散热状况决定，因此研究无极灯内气体温度特性对分析光效的高低极其重要。以有荧光粉和无荧光粉的150W 无极灯为例，对此进行了初步研究，结果表明，无极灯启动时的温度特性与有、无荧光粉有关，关灯后的温度特性与灯的散热结构有关。

　　引言

　　全球能源危机使得绿色节能的无电极照明光源成为当今研究的热点之一。无极灯具有长寿命、高效节能、高可靠性、显色性高、可瞬间启动或再启动等优点。因此，近年来成为商家追捧的热点。虽然目前无极灯在巨大的世界照明市场所占份额还很小，但这种状况不会持续太久。现在有些国家已经明确立法要淘汰白炽灯，节能、环保、长寿命的无极灯必定会有更广阔的市场。

　　国内外高频无极灯的技术发展起源于19 世纪后期，当时美国人汤普森、泰斯拉等人发明了高频无极灯，然而受当时科技水平的限制，一直到20 世纪90 年代，新型半导体电子技术的飞速发展，才使高频无极灯有了进入商品领域的可能。自无极灯问世以来，世界各国的照明企业都对无极灯进行了大量的研究与实践，特别是以飞利浦、松下、GE、欧司朗等为代表的国外大型照明企业。1991 年，日本松下公司在日本境内推出了一款无极荧光灯，它的工作频率为13. 56MHz，功率为27W，光效为37. 0 lm /W，平均寿命高达40 000h。同年，荷兰飞利浦公司也推出了一款QL 无极灯。这种灯的工作频率为2. 65MHz，功率为55W，光效为70. 6 lm /W，灯的寿命高达60 000h。1994 年，美国GE公司推出一款一体化紧凑型无极荧光灯。该灯的工作频率也是2. 65MHz，输入功率为23W，光效为48 lm /W，平均寿命为15 000h左右。德国的欧司朗公司在20 世纪后期也推出了ENDURA 无极灯。该灯的功率为70W，光效高达93 lm /W，寿命为60 000h，光色有暖白色和日光色，显色指数在80 ～ 89 之间。目前这些公司的无极灯在市场上的销售量很小，主要原因是价格较贵，难以推广使用。

　　目前国内从事无极灯生产和销售的企业主要有上海宏源、福建源光亚明、浙江长虹、江苏正信、广州士昌·丹达、河北宝石等。这些企业产品的性能与国外产品相比，虽然各有所长，但仍具有一个共同的问题:那就是实际产品的光效和理论光效相差甚远，也就是说提高无极灯光效的研究尚有很多工作可做。

　　尽管影响光效的因素有很多，但都与无极灯的放电过程密切相关。因此要提高无极灯的性能必须对无极灯的放电过程及电学、光学性能进行细致的研究，以从机理、特性和使用条件等方面对无极灯光效等参数进行优化，这对节能减排非常重要，也符合我国发展低碳经济的重要战略部署。

　　1 无极灯的结构

　　高频发生器是一个AC － DC － AC 变换器，它为耦合器提供高频能量来激发和维持灯泡内的气体放电。高频发生器的所有电子元器件都装在一个金属外壳电源盒里，这有双重功能:屏蔽无线电干扰和进行热传导。

　　耦合器由磁芯、高温线、导热棒和同轴电缆等组成，是把能量从高频发生器耦合到灯泡内的器件。磁芯和高温线的作用是产生高频磁场。通过中间的导热棒，线圈产生的多余热能和放电通过金属底座传导到外面。耦合器通常采用双层绕制:一层输送电流，另一层用来降低公共模式终端电压的干扰。

　　灯泡是无极灯的发光器件，主要由泡壳、内管、汞齐、荧光粉等组成。工作时，泡体内除惰性缓冲气体外，还有主、辅汞齐释放出来的汞蒸气。主汞齐位于泡壳底部的短管中，可提供稳定工作时的汞原子。辅助汞齐放置在内管壁的铟网上，提供启动时的汞原子，当灯关掉时，铟网快速冷却，收集了灯泡中的大部分汞原子，以准备下次启动。无极灯采用的汞齐分低温汞齐、中温汞齐和高温汞齐，选择合适的汞齐能保证无极灯在一个较宽的温度范围内保持稳定的光输出。荧光粉目前多采用三基色荧光粉，它能将汞原子激发跃迁产生的波长为253. 7nm 的紫外线转化为可见光。