ما هي المصابيح المهبطية؟

المصابيح الكاثودية هي أحدث تطور لمجموعة من العلماء من MIPT. لا تحتوي العينات التي تم الحصول عليها من قبلهم على الزئبق على الإطلاق وتتجاوز نظائر الإنارة و LED في عدد من المعلمات. هذا سبب وجيه لإلقاء نظرة فاحصة على منتجات الإضاءة الجديدة.

مبدأ التشغيل

يعتمد عمل جهاز الإضاءة على المبدأ المعروف بالفعل للأشعة فوق البنفسجية (UV). باستخدام مبدأ الانبعاثات الميدانية ، تمكن علماء من معهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا من الاستغناء عن أبخرة الزئبق الخطرة على البشر. هذا يعني أن المنتج الجديد صديق للبيئة ويمكن التخلص منه مع النفايات العادية.

ملحوظة: لا توجد نظائر لهذا التطور في العالم حتى الآن!

أي شخص على دراية بكيفية عمل شريط سينمائي للتلفزيون - ليس من الصعب فهم مبدأ الانبعاث الإلكتروني التلقائي (الصورة أدناه).

يوجد داخل مجرى الحركة والمصباح المهبطي زوج من الأقطاب الكهربائية (الكاثود والأنود) ، يتشكل بينهما فرق جهد يبلغ عدة عشرات من الكيلوفولت.

نتيجة لذلك ، يتم تسريع الإلكترونات المنبعثة من الكاثود إلى سرعات عالية وتقصف الأنود ، الذي توجد خلفه مباشرة طبقة الفوسفور. تحت تأثيرها ، تبدأ الطبقة الحساسة في التوهج (تنبعث منها فوتونات).

الميزات التكنولوجية والتشغيلية

تولد المصابيح المصممة حديثًا ضوءًا في نطاق واسع جدًا من النطاق المرئي (من الأشعة فوق البنفسجية إلى الأشعة تحت الحمراء). في مرحلة الاختبار ، أولى المطورون اهتمامًا خاصًا لجزء الأشعة فوق البنفسجية من الطيف. لم تتوج تطورات مماثلة في الولايات المتحدة بالنجاح ، حيث كانت المنتجات باهظة الثمن وكان لها تأخير طويل في التشغيل.

تمكن الباحثون الروس من التعامل مع جميع المشاكل بفضل ابتكارات مثل:

• تطبيق كاثودات المجال في تصميم المصباح وظاهرة الانبعاث الميداني.
• يتكون الأخير من انبعاث تيار من الإلكترونات من الكاثود البارد.
• استخدام تأثير النفق الذي جعل من الممكن استهلاك جزء صغير فقط من طاقة المجال الكهربائي.

كاثود المصباح الكهربائي مصنوع من الكربون العادي وهو مصمم لتحمل الإشعاع الشديد. علاوة على ذلك ، فإنه يوفر تيار انبعاث كافٍ ورخيص جدًا. للمنافسة بنجاح في سوق الإضاءة ، تم تطوير مصدر طاقة صغير الحجم وغير مكلف نسبيًا.

المميزات والعيوب

فوائد التطوير الجديد:

• طيف الإشعاع لطيف وآمن للعين البشرية.
• يتم زيادة مساحة السطح الباعث للضوء (يضيء المصباح أكثر سطوعًا من نظائره).

• وقت التنشيط لا يتجاوز 0.5 مللي ثانية.
• نطاق درجة حرارة واسع (-196 إلى +150 درجة).
• تكاليف إنتاج منخفضة.
• لا حاجة للتخلص منها.

لم يتم العثور على أوجه قصور في النوع الجديد من أجهزة الإضاءة (باستثناء أنها قيد التطوير).