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紧凑型荧光灯与荧光粉 刘义成 摘要：本文探讨三个问题：荧光粉一次特性的检测与评价，荧光粉在浆液中的分散及分散保持，路灯等光源的视觉亮度似乎该用中介视觉而不是常用的明视觉。 一. 前 言 荧光粉一次特性的检测与评价已有过多经，我国的稀土荧光粉与紧凑型荧光灯才二十年左右的历史，但已取得长足的进步，发展更是迅猛。刚开始时，全国的荧光粉年产量才1.2 吨，技术上主要注重“亮度”。现在的荧光粉年产量已达880吨，荧光灯达5亿支(不包括含卤粉灯)，并销向世界，技术上粉与灯均已逼近世界一流水平。这一切离不开改革开放政策，也包含广大技术人员的辛劳。 虽然取得不小成绩，但还存一些问题：各公司间技术水平参差不齐，整体水平离世界一流还有一定距离，应用方面似乎还可开发。本文就这些问题作些探讨：如何检测、评价荧光粉的优劣，荧光粉及灯还存在的问题，可开发应用领域。 二. 荧光粉的检测与评价 正确检测、科学评价是荧光粉不断发展的基础，它不仅是质量的保证，还可为改进与发展提供方向。综观我们的检测、评价，似乎落后于生产，包含资金与人才。有些单位套用国外著名荧光粉公司的“宣传性”指标，实际上这些只是基本指标，达到这些指标不一定就是优质品，另有许多项目要控制，那些著名公司没公开而已。 荧光粉检测项目可分为三类：色度、粒度与抗真空紫外辐射能力。最后一项检测确实不易，本文略去，如能检测更好。 (一)色度 荧光粉色度包含其发光色、发光效率、温度效应、显色性、粉体表面色，前三项可用分光辐射仪测出发光光谱后计算得出，后一项用反射率仪测出粉体发射率计算出。发光效率也可用亮度仪直接测出。发光色应按用户要求，温度效应应稳定，其它项目的值越高越好。 1.发光色色坐标 通常我们用 CIE 1931-XYZ系统的 x、y 坐标表征发光色；可在此系统中，不仅各处的色容量不同，而且同一点各方向的色容量也不同。为此，CIE推荐出 1964 UCS系统，UCS(Uniform Chromaticity-Scale)是“均匀色度标尺”的简称，用 u、v 坐标表征发光色。在此系统中，色容量差别得到很大改善。两系统关系为： u = 4x /(12y - 2x + 3) v = 6y /(12y - 2x + 3) ⑴ 以《GB/T 17262-1998 单端荧光灯性能要求》中节能灯发光色的“圈”为例(此国标中的光圈数据有些错误)。在XYZ系统中，离中心点6SDCM的圈是长、短轴相差二倍或以上的椭圆；转换到UCS系统，这些圈的长、短轴接近许多；数据见表一。表中“建议半径”是作者建议用圆估算是否“进圈”的半径。同理，制灯厂可用中心u、v 坐标及离中心距离来控制混合粉发光色色坐标。这比用x、y 坐标合理，比用SDCM容易判断。用色温来控制是不科学的。 表一 6SDCM的灯圈数据 编号 XYZ系统 UCS系统 长轴 短轴 长轴 短轴 建议半径 F6500 0.00223 0.00095 0.0047 0.0044 0.0045 F5000 0.00274 0.00118 0.0057 0.0051 0.0050 F4000 0.00313 0.00134 0.0063 0.0053 0.0050 F3500 0.00317 0.00139 0.0064 0.0051 0.0050 F3000 0.00278 0.00136 0.0065 0.0045 0.0045 F2700 0.00258 0.00137 0.0063 0.0039 0.0045 2.效率 效率有两层含义。首先是“能量效率” ─ 荧光粉受激发所发出的能量(光谱的积分)与激发能量的比，另一个是“刺激值效率” ─ 发出光谱所得到的某一刺激值与发出能量的比，即： 效率 = 发出能量/激发能量 × 刺激值/发出能量 = 刺激值/激发能量 。 我们通常用相对法测试效率：取一与样品同类粉作为标样，样品与标样同激发条件，作为激发能量相同；用光谱乘刺激函数的积分或直接用积分法得出刺激值，再作比较。例如测得标样值为Y0 、样品值为Y ，那么样品的相对Y刺激值Br为： Br = Y / Y0 × 100% ⑵ 人的明视觉亮度函数V(λ)等于(λ)刺激值函数，因而相对亮度即为Br ，我们记相对X、Z刺激值效率为Rr、Rb ，同理可测得Rr 、Rb 。 已知标样色坐标x0 、y0 ，样品色坐标x 、y 以及某相对刺激值，那么可以算出样品另两个相对此标样的相对刺激值。例