高頻無極燈具有的高效、環(huán)保、節(jié)能、無頻閃和無眩光等特點使其在照明業(yè)異軍突起，成為一種新的綠色光源。

　　在無極燈的生產(chǎn)中，燈管制作涵蓋的工序最多。其中在燈管制作中，排氣工藝的成敗至關(guān)重要，它直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和壽命。目前，國內(nèi)無極燈的排氣設(shè)備還是沿用了普通玻璃系統(tǒng)的排氣設(shè)備。這導(dǎo)致國內(nèi)生產(chǎn)的無極燈在運行中產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定，尤其在參數(shù)的一致性和發(fā)光效率方面與國外產(chǎn)品存著一定的差距，從而使得其優(yōu)勢無法完全發(fā)揮出來。

　　針對國內(nèi)的這一種現(xiàn)狀，在對無極燈燈管生產(chǎn)工藝進行分析和研究的基礎(chǔ)上，作者設(shè)計、研制了一種無極燈燈管的排氣設(shè)備，該排氣設(shè)備從排氣、測量、烘烤、充氣、工作氣體回收等幾個方面滿足了無極燈燈管的工藝要求，從而達到了保證產(chǎn)品的一致性、穩(wěn)定性、可靠性和高發(fā)光效率的目的。

1、無極燈燈管的生產(chǎn)工藝

1.1、無極燈的工作原理

　　無極燈是基于法拉第電磁感應(yīng)原理，采用類似于變壓器的結(jié)構(gòu)，完成初級繞組與等離子體環(huán)路所形成的次級繞組之間的電功率耦合，來進行電功率傳遞的一種長壽命、高光效的電光源。它由高頻發(fā)器、耦合器和燈管三部分組成，如圖1 所示。通過電磁感應(yīng)方式耦合到燈管內(nèi)的電能使得燈管內(nèi)的低壓汞和惰性氣體的混合蒸汽電離形成等離子體，處于激發(fā)態(tài)的汞原子返回基態(tài)時，自發(fā)輻射出253.7 nm 的紫外線，激發(fā)燈管內(nèi)壁的三基色熒光粉發(fā)光，將紫外光轉(zhuǎn)換為可見光。無極燈不再使用傳統(tǒng)光源中所必須的燈絲和電極，避免了傳統(tǒng)光源中由燈絲損耗等一系列制約燈壽命和性能的難題。

圖1 無極燈的基本組成

1.2、燈管的生產(chǎn)工藝及技術(shù)

　　無極燈燈管的生產(chǎn)工藝主要包括如圖2 所示的多道工序。清洗工序需采用玻璃清洗液、蒸餾水（或去離子水）對燈管進行清洗才能滿足要求。此外，排氣工序是燈管制造中難度最大、耗時最多并且對設(shè)備要求最高的一道關(guān)鍵工序。排氣工序的好壞不僅影響燈管的光效的高低，而且關(guān)系到燈管壽命的長短。其排氣工藝既具有一般燈泡排氣系統(tǒng)的特點，又有其特殊性。因此，需要采用專門的設(shè)備來完成。

圖2 無極燈燈管主要生產(chǎn)工序

2、多工位無極燈排氣臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計

　　無極燈燈管的排氣工序的主要作用包括：

　　① 確保并盡量提高燈管的本底真空度；
　　② 充入惰性氣體、適量的工作氣體和汞蒸汽；
　　③ 完成燈管的封離。

　　無極燈燈管能夠達到的真空度以及燈管內(nèi)惰性氣體和工作氣體的量將直接影響到無極燈使用中的發(fā)光效率和壽命。因此，在無極燈排氣臺設(shè)計時必須首先保證實現(xiàn)上述功能，才能確保生產(chǎn)出質(zhì)量可靠、一致性好且穩(wěn)定的無極燈管；此外，還需從節(jié)能和降低成本的角度作了創(chuàng)新性設(shè)計；最終確定排氣臺總體結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)可以劃分成幾個功能模塊，即：抽氣、測量、烘烤、充氣和昂貴的工作氣體的回收。

　　該排氣臺的特點可以概括為：

　　① 真空系統(tǒng)為金屬系統(tǒng)，其管道短、粗、直且內(nèi)表面積光潔，提高了系統(tǒng)的有效抽速并且減小了系統(tǒng)的放氣量；
　　② 真空測量系統(tǒng)配置合理；
　　③ 對工作氣體的充氣進行了精確地計量控制；
　　④ 實現(xiàn)了多余工作氣體的回收。

2.1、真空系統(tǒng)

　　真空系統(tǒng)是排氣臺的核心。圖3 為無極燈排氣臺的結(jié)構(gòu)圖，由圖可知真空獲得是由機械泵和金屬油擴散泵組成。機械泵作為前級泵，擴散泵作為主抽真空泵，配用冷阱來防止油蒸氣的返流。為了提高抽速、減少死空間，真空管道設(shè)計時充分保證了短、粗和直。此外，真空度由復(fù)合真空計來進行監(jiān)控。充氣壓強由計量規(guī)控制。經(jīng)測試，該系統(tǒng)的極限真空為5.2×10^{- 4} Pa， 本底真空2.3×10^{- 3} Pa，在＜500℃的高溫烘烤下，真空度仍能保持在6~9×10^{- 3} Pa量級。