用固汞替代液汞可获得更高的光效

  2007-3-9 欧盟继美国、澳大利亚之后宣布将结束白炽灯的100年历史，给节能灯展开了更美好的前景,节能环保的绿色照明已是世界潮流。但是，节能灯必须名符其实地“节能”和“环保”才能越过欧美等设置的技术壁垒和贸易壁垒如：“能源之星”、“RoHs指令”、“WEEE指令”等，才能大规模地进入国际市场。固汞与液汞相比无论在节能—提高光效和环保方面都具有明显优势。

    一、可获得更高的光效

    采用固汞替代液汞，可以获得更高的光效。大家都知道荧光灯是基于灯管中的汞原子受运动电子激发后，释放出紫外线激发荧光粉而发光，理论和实践均表明采用液汞的荧光灯只有当管壁温度为40℃-45℃时，管内的汞气压约为0.8Pa时，才能获得最佳的亮度，这种情况最典型的是T12 40W荧光灯在室温下可得到最佳光效。

    随着节能灯的发展，荧光灯的管径已经逐步降低从T12降到T5、T4、T3、T2，随着管径降低、管壁负载上升，管壁温度也随之而上升，导致管内的汞气压大幅升高，远远超过最佳的汞气压0.8Pa；由于汞原子浓度太高，造成内耗——共振吸收，紫外线强度反而随温度的上升而下降，导致发光效率的降低——“温升光衰”；因此，管壁在45℃以后，每上升高1℃，节能灯的亮度将降低约1%%。

    目前，节能灯的管壁都很细，特别是可以与白炽灯互换的球灯（外面有密封的灯罩），其内部发光管的温度可以达90℃以上，如用液汞的灯管，其亮度可降低40%%；其它形状的节能灯，即使不用密封罩，由于管径很细，发光管的温度也要达到60℃左右，如用液汞其亮度也要降低5%%—10%%。

    固汞（亦称汞齐）是由液汞与其它金属元素组成的合金汞，在常温下呈现为固态。固汞有2大特点：一是固态，二是调整合金汞的元素配比，可以获得不同温度下的最佳汞气压，以适应各种管壁温度的节能灯。

    例如：管壁温度为60℃时，可选用在60℃时能发挥到0.8Pa汞气压的固汞，以此类推对于任何节能灯T5、T4、T3、T2、3U、2D、螺旋灯等，都可以根据管壁温度或放置固汞的“位置温度”通过实验，选用能维持0.8Pa汞气压的固汞，即可获得最佳的发光亮度，达到真正的节能效果，可以轻松地达到“能源之星”的标准。二、可精确控制用汞量

    液汞对环境的危害是众所周知的，在照明行业中汞的污染主要发生在“制灯环节”和“寿终废弃品”的二个环节。液汞的危害主要是常温下是液态（低于-38℃才能形成固态），挥发量大，流动性强，而且“无孔不入”，一旦流失，很难回收，形成看不见的污染源，对空气、环境和水、土产生污染。

    在“制灯环节”必须减少汞原子的挥发，防止汞的流失，并严格控制每支灯管的用汞量（这也是消费地区对“寿终废弃品”得要求）。如采用固汞替代液汞其优点是：固汞的挥发量大大低于液汞，大约是液汞的20%%-80%%，可以减少对空气的污染；固汞一般不存在流失，即使有偶尔的失落也可以很容易回收，经清洁处理后可继续使用；固汞是汞的合金，其分布是非常均匀的，采用固汞可精确地控制每支灯管的用汞量，可以很容易地达到“RoHs指令”的要求：5mg/灯或2mg/灯以下，若用液汞很难实现。

    三、可减少污染容易回收利用在“制灯环节”环节采用固汞替代液汞，可减少汞的挥发，减轻空气的污染，避免汞的流失，同时能精确控制每支灯管的用汞量，其次在制灯过程中，即使废品灯管中的固汞也容易回收利用，如采用液汞基本无法回收。

    在“寿终废弃品”环节中，寿终废弃品的汞污染主要威胁到光源消费地区的环境。欧盟的RoHs指令（关于在电子设备中限制使用有害物质的指令）与WEEE指令（关于废弃电子电器设备指令）是二项强制性的环境领域的技术法规，汞是主要有害物质之一，RoHs指令明令限制每支灯管的汞用量（小功率节能灯5mg/灯以下），固汞可以很轻松地满足其要求，即使按WEEE指令，对废弃灯管的有害物质进行收集回收，固汞也比液汞要容易得多。

    目前，我国的国产固汞技术已达到国际先进水平。扬州神珠电子器材厂生产的固汞拥有自主知识产权，许多跨国公司和国内知名企业均已采用该厂的固汞制造节能灯，为我国的节能灯走向世界，提供了有力的技术支持。