没有水银污染的绿色光源_趣味物理-查字典物理网

为了有效地解决水银蒸气的污染问题，世界上最大的照明产品生产企业之一、德国欧司朗（OSRAM）公司的研究人员弗兰克·福尔卡默（Frank Vollkamme）和洛塔尔·希茨施克（Lothar Hitzschke）研制成功了一种不使用水银的荧光灯，这种灯以一种无害的惰性气体氙气代替了水银蒸气。为制造这种新型荧光灯，他们研究了许多年。福尔卡默说：“在研究初期效果极差，只有15％的电能被转化成了光能，但我们仍然继续试验。最后，终于发现了氙在光的转化效率方面比较低的原因：它产生的紫外线辐射完全是以随机的形式释放的，所以我们就想办法通过发送电脉冲来‘训练’这种释放，也就是为氙气加上高压电脉冲。这样，在两次电脉冲发送之间就留有一段足够的间隙，以使所有的氙原子做好下次释放的准备，这样就可以避免在原子尚未做好释放准备的情况下向其提供能量。”这个能够以如此高的效率（大约为60％）将电能转化为紫外线辐射的系统被称为“氙的准分子辐射”（Xeradex），其应用范围将会是十分广泛的。

1998年，欧司朗公司在汉诺威博览会上首次展出这种新型荧光灯。利用“氙的准分子辐射”系统制造的荧光灯有许多诱人的特点和性能。首先是它的纯平结构，由于它的电极是通过在玻璃板上涂一层透明导电层（如氧化钢，氧化锡）制作的，所以外型很薄（约为1厘米），很小巧，在整个发光区域亮度均匀。这样它就成为理想的液晶显示器的背景照明光源。另外，因为它使用的是惰性气体，所以不需要像普通荧光灯那样为使水银完全变成蒸气而加热一段时间，即使在低温下仍能迅速启动，且光亮度和环境温度无关。其次，它的使用寿命很长，可达5万小时以上。虽然由于成本等因素，这种充氙气的荧光灯现在还只能应用于诸如液晶显示器背景照明光源这样的小范围内，但随着技术日趋成熟，这种名副其实的节能、无汞污染、舒适的绿色光源在普通照明领域的应用也为期不远了。

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