專利名稱：冷陰極霓虹燈的制作方法
霓虹燈是稀簿氣體放電氣光燈，屬于照明F21技術(shù)領(lǐng)域，燈管內(nèi)充少量各種惰性氣體，金屬蒸氣啟點(diǎn)后即呈現(xiàn)各種光色，主用于商業(yè)廣告，亦用于裝飾或作指示燈。
霓虹燈的特點(diǎn)有啟點(diǎn)電壓高于正常工作電壓，啟點(diǎn)前內(nèi)阻很高，啟點(diǎn)后內(nèi)阻很低，由于實(shí)際需要，燈管都做得很長，這樣，啟點(diǎn)電壓通常都在萬伏以上，所以霓虹燈都備有一個(gè)帶漏磁分路之鐵蕊變壓器，以升高電壓啟點(diǎn)，啟點(diǎn)后降去多余電壓，漏磁分路變壓器體積大，笨重，損耗大，價(jià)高，是霓虹燈電路中的簿弱環(huán)節(jié)。
稀簿氣體放電燈之工作情況較復(fù)雜，在進(jìn)線低電位端為陰極，有陰極位降區(qū)，高電位端為陽極，有陽極位降區(qū)，陽極位降區(qū)之下為等離子體區(qū)，亦叫正輝區(qū)，是為色光輻射之主體。陰極位降區(qū)是耗能區(qū)，長度有限，且固定不變。等離子體區(qū)長度可變，由數(shù)米到60米長度。
對(duì)霓虹燈之要求是各種色光輻射，所以它的負(fù)載阻抗即為燈管內(nèi)部的等離子體區(qū)。而陰極位降區(qū)的存在不但降低了霓虹燈的效率，且提高其啟點(diǎn)電壓，改善的辦法消除陰極位降區(qū)，使霓虹燈之啟點(diǎn)電壓等于負(fù)載電壓，等于市電源電壓。
申請(qǐng)件《88205266.7快電子真空器件》所述方案可用作改進(jìn)霓虹燈結(jié)構(gòu)。其基本原理為設(shè)立一對(duì)外電路接電源正負(fù)極的屏極[1]、[4]，發(fā)射電子的冷陰極[2]、[3]安置在此對(duì)屏極[1]、[4]之間靠近屏極[1]、[4]內(nèi)側(cè)邊位置即成。
由于屏極[1]、[4]接外部電源，則其間即建立起加速電場(chǎng)，置于此加速電場(chǎng)中之冷陰極[2]，[3]，在其發(fā)射電子后，電子即被電場(chǎng)導(dǎo)向高電位屏極，陰極位降區(qū)即消失，不須按傳統(tǒng)采用帶漏感分路的升壓變壓器來提高啟點(diǎn)電壓。冷陰極霓虹燈管兩端負(fù)載電壓即按市電220伏或380伏聯(lián)接。
冷陰極是敷氧化鎂發(fā)射膜之電子發(fā)射極，早在1956年已為外國研制成功之現(xiàn)有技術(shù)。
冷陰極霓虹燈結(jié)構(gòu)是設(shè)置在充有惰性氣體，金屬蒸氣的玻璃管[5]兩端之屏極[1]、[4]及靠近兩屏極內(nèi)側(cè)之冷陰極[2]、[3]。屏極[1]與冷陰極[2]及屏極[4]與冷陰極[3]之間的空隙，即為冷陰極真空器件之屏壓對(duì)屏流3/2方公式中之積分常數(shù)C2，而外部電路中，高電位端與冷陰極[2]間之電位差及冷陰極[2]與屏極[1]之間微電位差比值亦是R1與R2之比值，(冷陰極[3]與屏極[4]同)即為上述公式中之積分常數(shù)C1，而C1與C2之比值即為冷陰極霓虹燈建立積分電位差冷發(fā)射之基礎(chǔ)。
冷陰極霓虹燈用在交流電路時(shí)，則冷陰極[2]、[3]一時(shí)擔(dān)當(dāng)發(fā)射極之任務(wù)，一時(shí)又擔(dān)當(dāng)屏極之任務(wù)，在擔(dān)當(dāng)屏極任務(wù)時(shí)，有電流倒流過冷陰極[2]、[3]，則對(duì)冷陰極壽命不利。固此在冷陰極[2]、[3]的引出線上宜各安裝一個(gè)半導(dǎo)體二極管，半導(dǎo)體二極管之接線方向是當(dāng)冷陰極[2]、[3]在發(fā)射電子時(shí)為導(dǎo)通，在擔(dān)當(dāng)屏極任務(wù)時(shí)不導(dǎo)通。
為了消除霓虹燈的陽極位降區(qū)，屏極[1]、[4]之兩內(nèi)側(cè)面可設(shè)置一些放電金屬尖端。從另外的角度考慮，如果陽極位降區(qū)的存在，與陰極位降區(qū)有關(guān)聯(lián)，則陰極位降消失時(shí)，陽極位降亦不存在，就不必設(shè)置放電尖端。
冷陰極霓虹燈亦可用于低壓直流電，那未其電極結(jié)構(gòu)為負(fù)屏極[1]，冷陰極[2]，屏極[4]，玻璃管[5]。此時(shí)，燈管之電極面積大，電極間距離短，作裝飾燈，指示燈用。此低壓直流冷陰極霓虹燈可在高電位端與R1之間接一電位器R3，調(diào)節(jié)亮度。
實(shí)施例附圖

圖1為長管之霓虹燈，其結(jié)構(gòu)為屏極[1]冷陰極[2]、冷陰極[3]、屏極[4]、玻璃管[5]，半導(dǎo)體二極管[6]、[7]及積分電位器R1、R2。
圖2為用于低壓直流電者，其結(jié)構(gòu)為負(fù)屏極[1]冷陰極[2]、屏極[4]、玻璃管[5]，積分電位器R1、R2，調(diào)節(jié)亮度電位器R3。
權(quán)利要求
1.一種冷陰極霓虹燈，由充惰性氣體，金屬蒸氣的玻璃管身[5]及燈管兩端各置一組包括有屏極，冷陰極所組成的電極，特征有用交流市電時(shí)，燈管之一組電極為負(fù)屏極[1]，發(fā)射電子冷陰極[2]，屏極[4]，當(dāng)市電極性改變后，一組電極為負(fù)屏極[4]，發(fā)射電子冷陰極[3]，屏極[1]。及用低壓直流電之燈管電極為負(fù)屏極[1]，發(fā)射電子冷陰極[2]、屏極[4]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之燈管，特征有燈管電流之發(fā)射是取決于設(shè)置在由屏極[1]及屏極[4]之間所建立加速電場(chǎng)中，敷發(fā)射膜的冷陰極[2]或冷陰極[3]及由燈管外部電路上跨接于負(fù)載電壓兩端之積分電位器R1、R2上所建立之積分電位差之共同作用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述之燈管，特征有屏極[1]，屏極[4]之內(nèi)側(cè)表面設(shè)置有部份放電尖端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述之燈管，特征有用交流市電時(shí)，冷陰極[2]，冷陰極[3]引出線與兩組積分電位器R1、R2聯(lián)接點(diǎn)間，接入半導(dǎo)體二極管[6]、[7]。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述之燈管，特征用低壓直流電時(shí)，積分電位器R1與電源正端可接入一個(gè)可變電位器R3。
全文摘要
一種由三個(gè)電極組成的霓虹燈,燈管兩端置兩組外電路接交流市電源的屏極,兩屏極內(nèi)側(cè)靠近屏極位置設(shè)兩個(gè)敷氧化鎂發(fā)射膜之冷陰極。當(dāng)燈管左端屏極為負(fù)極性時(shí),其側(cè)邊冷陰極射電子。右端屏極為正極性而吸收電子使燈管發(fā)光,反之亦然。此發(fā)明方案,市電直接接燈管兩端電極,不須串入有漏磁感之變壓器。
文檔編號(hào)H01J61/04GK1289020SQ9912051
公開日2001年3月28日 申請(qǐng)日期1999年9月17日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月17日
發(fā)明者白鄯村 申請(qǐng)人:白鄯村