직관형 형광램프의 종단방전과 횡단방전의 특성

Abstract

유리관의 관경이 4 ㎜인 형광램프에서 종단방전과 횡단방전의 방전 특성, 발광 특성, 그리고 분광 특성을 상호 비교 분석하였다. 제작된 형광램프의 주입 기체는 3 종류이며, 수은 혼합 기체인 Ne(95%)+Ar(5%)+Hg(2 ㎎), 무수은의 순수 Xe 100% 및 Ne(96%)+Xe(4%)의 혼합 기체이다. 각 형광램프 샘플들의 기체 압력은 8 종으로 압력 범위는 5~300 Torr이다. 상기 램프의 특성을 조사하기 위하여 제작된 샘플 램프의 전체 수는 주입 기체 3 가지와 각 압력 8 가지로서 총 24 개이다. 수은 형광램프는 양광주 발광을 특징으로 하는 종단방전에서 발광 휘도 및 효율이 매우 높고, 횡단방전에서는 거의 발광하지 않는다. 무수은 제논 형광램프는 횡단방전에서 비교적 높은 휘도 특성을 보이며, 종단 방전에서는 방전 전압이 높고 발광 효율도 매우 낮다. 제논 형광램프의 횡단방전은 Ne+Xe(4%)인 혼합 가스보다 압력(~수 100 Torr)이 높은 순수 제논 가스의 발광 효율이 더 높다. 본 실험을 통하여 수은 램프와 무수은 제논 램프의 방전 방식의 차이를 확인하였다. 수은 형광램프는 양광주를 활용하는 종단방전의 형태로서 종래의 튜브형이 바람직하다. 무수은의 제논 형광램프는 높은 압력(~수 100 Torr)의 순수 제논 기체에 대하여 방전 경로가 짧은 횡단방전을 특징으로 하는 평판형이 바람직하다.