Lysstofrør og kompaktlysstofrør

Opbygning

kl-30-30-20-dcl-kompaktlysstofsrør-opbygning-low.jpg

Kompaktlysrørets opbygning:
1. Koldeste punkt
2. Forbindelsesbro
3. Udladningsrør
4. Elektrode
5. Sokkel

zoom

Lysstofrør og kompaktlysstofrør er opbygget af flere elementer, herunder et gasfyldt rør, som på indersiden er belagt med lyspulver, samt af elektroder og sokler. 

I det følgende gennemgås de delelementer, der findes i lysstofrør og kompaktlysstofrør.

Udladningsrøret
Til fremstilling af aflange lysstofrør anvendes blødt glas, mens bukkede lysstofrør fremstilles af en særlig slags blødt glas kaldet blyglas.

Kun i de tilfælde, hvor røret skal anvendes til UV-stråling (f.eks. i solarier), kræves en speciel glassammensætning.

 

kl-30-30-10-dcl-lysstofsrør-opbygning-low.jpg

Lysstofrørets opbygning.

 

kl-30-30-40-dcl-lysstofsrør-flouresc-pulver-high.jpg

Fluorescerende pulver (lyspulver) til
3-pulver-rør er sammensat af tre
fosfortyper, som her er udsat for
UV-stråling. Figuren viser, at de tre
komponenter hver især omdanner
UV-strålingen til lys af farverne
blå, rød og grøn. Med en passende
vægtning af de tre farver i
lyspulveret fås (additivt) farven
hvid.

zoom

Det fluorescerende pulver
Udviklingen af adskillige typer fluorescerende pulver har resulteret i et stort udvalg af lysstofrør. Fra de tidligere halofosfater (1-pulver fosfor) benyttes i dag primært trifosfater (3-pulver fosfor). Variation i pulversammensætningen, som består af blå, grønne og røde fluorescerende pulvere, gør det muligt at skabe næsten enhver tænkelig lysfarve. I lysstofrør med en Ra-værdi på 90-97 anvendes polyfosfater (5-pulver fosfor). Belægningen påføres rørets inderside, f.eks. ved elektrostatisk påførsel eller ved at gennemskylle røret med en væske, som pulveret er opslemmet i.

Mens 3-pulver-rør har et lysudbytte, der er ca. 10 % højere end 1-pulver-rør, er lysudbyttet for 5-pulver-rør ca. 30 % lavere end for 3-pulver-rør.

Trifosfater findes nu i 2. generation, som beskytter glaskolben mod angreb fra kviksølv. Dette har øget levetiden betydeligt og samtidig gjort det muligt at reducere mængden af kviksølv i gassen. Samtidig er varmebestandigheden af glasoverfladen øget, hvilket har gjort en reduktion af rørets diameter muligt. Dette er årsagen til, at moderne lysrør kan fås med en diameter på kun 16 mm (T5 typer) i forhold tidligere tiders 26 mm (T8 typer). 

kl-30-30-50-sh-elektrodebeskyttelse-t8-rør-high.jpg

Elektrodebeskyttelse.
Foto: Silla herbst.

zoom

Elektroder
Lysstofrørets elektroder har to funktioner; at starte og drive røret. Elektroderne består af en glødetråd, som består af en wolframlegering. Glådetråden er snoet to eller tre gange om sig selv og belagt med et emitterstof, som let frigiver elektroner. Mængden af emitterstof er medbestemmende for rørets levetid.

Elektroder bør forvarmes til ca. 800° C før start, hvilket sker ved at påtrykke røret en høj tændspænding. Manglende forvarmning belaster elektroderne unødigt hårdt, fordi emitterstoffet derved afskydes. Dette forkorter levetiden og bevirker rørets ender sværtes.

Start uden forvarmning foregår hurtigere og kan i nogle situationer være hensigtsmæssig, f.eks. ved trappebelysning. I de tilfælde kan skader på røret minimeres ved at omgive glødetråden med en elektrodebeskyttelse i form af en ring eller et rør, der begrænser afskydningen af emitterstof.

I hver ende af et lysstofrør sidder en elektrode. I T5-lysstofrør og tyndere lysstofrør er den ene af elektroderne forskudt en smule fra underlaget. Området bag denne forskudte elektrode udgør det koldeste punkt i røret (cold spot), og her kondenserer kviksølvet.  

Gasfyldning
Gassen sammensætning har bl.a. betydning for lysudsendelsen, temperaturfølsomheden, levetiden og strømmen gennem røret.

Under drift vil volumenforholdet mellem kviksølvdampen og den inaktive gasart være omtrent 1 til 3.000. Den inaktive gasart består normalt af lige store dele argon og neon, hvad der nedsætter tændspændingen til et minimum. Særligt effektive lysstofrør, ofte benævnt "energibesparende lysstofrør", er ligeledes tilsat krypton og xenon.

Et korrekt gastryk opnås, når der er balance mellem mængden af flydende og gasformigt kviksølv. En stor del af kviksølvet fordamper, når lampen lyser, mens resten kondenserer til små perler på kolbens koldeste sted. Dette sted kaldes også coldspot, og temperaturen i dette punkt er afgørende for lyskildens ydeevne. Punktet befinder sig midt på et T8-rør og i den ende af et T5-rør, som er mærket med producentens navn.

For at etablere en korrekt dosering af kviksølv fra cold spot, indbrændes alle fluorescente lyskilder ved fuld styrke i 100 timer. Manglende indbrænding vil resultere i lavt lysudbytte, forringet levetid eller "åling", hvor lyset forekommer at bevæge sig i røret.

Kviksølvdampen er desuden meget følsom over for temperatursvingninger, hvorfor der kan tilsættes et eller flere metaller. Herved dannes såkaldt amalgam (en kviksølvblanding), som medfører, at lysstofrøret kan anvendes inden for et stort temperaturområde (omgivelsestemperatur).

Neonrør er et særligt eksempel på flourescente lyskilder, som ikke indeholder kviksølv, men i stedet benytter en særlig gas.

Sokler
Sokler til lysstofrør og kompaktlysstofrør er standardiseret efter den internationale standard IEC 60061-1, og notationen følger de regler, som er beskrevet i afsnittet om halogenlamper.

Udvalget af sokler for de lige lysstofrør er begrænset, og har 1,2 eller 4 kontaktstifter, se figuren herunder. Hyppigst anvendes 2-stiftsoklen. Cirkulære og U-formede rør anvender sokler med fire stifter; mens eksplosionssikre rør er forsynet med 1-stiftsokkel.

Til kompaktlysstofrør anvendes derimod mange forskellige sokler. De små, to-fingrede rør har sokler af typen G23 (med indbygget glimtænder) eller 2G7 (uden glimtænder). De firefingrede rør har samme grundform G24, men er forsynet med enten to stifter og indbygget glimtænder ("d") eller fire stifter uden glimtænder ("q"). Derudover er soklerne udført forskelligt alt efter wattage; for rør til og med 13 W hedder typen "1", for rør med 18 W "2" og for rør med 26 W "3". De lange, tofingrede rør er alle forsynet med sokkel 2G11.

 

kl-30-30-60-osram-sokler-lystofsrør-01-high.jpg

Sokler til aflange og cirkulære rør. Fra Osram "Indoor and Outdoor" 2008-2009.

 

 

kl-30-30-70-osram-sokler-kompaktlysstofrør-high.jpg

Sokler til kompaktlysstofrør. Fra Osram "Indoor and Outdoor" 2008-2009.

 

Fremstilling af lysstofrør
Ved fremstilling af lysstofrør er det fluorescerende pulver opslemmet i en væske, som påfyldes et klart glasrør og derefter tømmes ud ad røret igen. En efterfølgende opvarmning af røret får bindemidlet i det fluorescerende pulver til at hæfte på den glasflade, der udgør rørets inderside. Elektroder smeltes herefter fast i begge ender af røret, der tømmes for luft og tilsættes gas og kviksølv, inden åbningerne forsegles. En sokkel monteres i begge ender af røret vha. en særlig kit. Efter hærdning af kit indbrændes røret.

Fremstilling af kompaktlysstofrør sker efter lignende principper.

 

kl-30-30-30-osram-lysstofsrør-produktionsprocess-high.jpg

Fremstilling af lysstofrør.
1. Afskæring af rør i passende længde
2. Belægning med fluorescerende pulver. Dette kan f.eks. ske ved at gennemskylle røret med en væske, som pulveret er opslemmet i, eller ved elektrostatisk påførsel af lyspulveret.
3. Bærende rør, pumperør, fortrådning
4-7. Samling af komponenter omkring bærende rør. Montage af filamenter og elektrodebeskyttelse
8. Forsegling af kolbe til øvrige komponenter
9. Luftudtømning af kolbe, opfyldning af kolbe med gas og kviksølv samt forsegling af kolbe.
10. Færdigt rør.

 

Relaterede emner: