阴极发光灯实现在不使用稀土的情况下与LED相媲美

来自莫斯科物理科学与技术学院（MIPT）和俄罗斯科学院Lebedev物理研究所的研究人员设计并测试了用于普通照明的阴极发光灯原型品，这种新型灯依赖于场发射现象，比全球同类产品更可靠，耐用，更光亮。该研究报告发表在《真空科学与技术》杂志上。

自从上世纪80年代LED发明以来，工程师和科学家们就一直在设计一种比LED更加节能的灯源，这种灯依赖于使用旧电视机中阴极射线管的相同原理：在真空管一端的带负电的电极或阴极作为电子枪，通过高达10千伏的电位差使发射的电子加速到管的另一端的带正电荷的阳极上，通过电子轰击导致发光。阴极发光灯具有能够发射几乎任何波长的光的优点，从红色到紫外，取决于使用哪种荧光材料。

新型灯源与LED相比的另一个重要优点是它不依赖于一些关键元素，这些包括镓，铟和一些稀土元素，因为它们的供应有限，并且这些材料在卫生、国防、航空航天和其他关键行业中是必不可少的，不可替代的。欧盟委员会已经将其列为对欧洲经济具有重要战略意义。在美国已经尝试大规模生产商业型阴极发光灯泡，但是消费者没有接受该装置，主要是因为它体积庞大并且需要几秒钟来将阴极加热到工作温度。但是有些阴极不需要预热，它们被称为场发射阴极，因为它们依赖于场发射现象，涉及由于隧穿而仅在静电场下发射电子的冷阴极。

因此设计一种高效持久且技术先进的阴极可以批量生产并以合理的价格出售，这是具有挑战性的。尽管日本和美国一直在努力，但最近的俄罗斯研究标志着这次尝试的第一次成功尝试。

该报告中数据表明，如果大规模生产，新型阴极发光灯泡可以与基于发光二极管进行竞争，并且有助于逐步淘汰含汞的危险荧光灯。

本文译自https://www.laserfocusworld.com/lasers-sources/article/14035561/cathodoluminescent-lamps-rival-leds-without-using-rare-earths

kevin编译编辑

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