หลักการของหลอดฟลูออเรสเซนต์

หลักการของหลอดฟลูออเรสเซนต์

ภายในหลอดฟลูออเรสเซนต์ (fluorescent tube) จะบรรจุไอของปรอทและก๊าซอาร์กอนแรงดันต่ำที่ผิวภายในของหลอดเชื่อมต่อกับอุปกรณ์สองชิ้นคือบัลลาสต์ (ballast) และสตาร์ทเตอร์(starter)

กระแสไฟฟ้าไหลตามสาย ผ่านขั้วหลอดด้านหนึ่งไปยังสตาร์ทเตอร์ที่ต่ออยู่กับขั้วหลอดอีกด้านหนึ่งแล้วไหลต่อไปยังบัลลาสต์ แล้วกลับเข้าสู่แหล่งกำเนิดไฟฟ้าใหม่
ในตอนแรกขั้วทั้งสองของสตาร์ทเตอร์จะแยกออกจากกัน เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านจะอาศัยการนำไฟฟ้าของก๊าซอาร์กอนแรงดันต่ำในหลอดทำให้เกิดแสงสีแดงเข้ม ในขณะเดียวกันความร้อนในหลอดจะทำให้แผ่นโลหะคู่ร้อนขึ้นจนโค้งงอเข้าหากัน ขั้วทั้งสองจึงสัมผัสกันทำให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้ กระแสไฟฟ้าที่ขั้วหลอดจะเพิ่มสูงขึ้นจึงปล่อยอิเล็กตรอนอิสระออกมาจำนวนมาก ขณะเดียวกันเนื่องจากกระแสไฟฟ้าไหลผ่านโลหะคู่ทำให้ส่วนที่ไหลผ่านก๊าซอาร์กอนลดลง แสงสีแดงส้มจึงดับไปอุณหภูมิจะลดลง ทำให้โลหะคู่แยกออกจากกันจึงเกิดไฟฟ้าไม่ครบวงจร
ในช่วงที่กระแสไฟขาดตอนนี่เองขดลวดในบัลลาสต์จะเกิดการเหนี่ยวนำตัวเอง ทำให้แรงเคลื่อนไฟฟ้าสูงขึ้น อาศัยก๊าซอาร์กอนในหลอดฟลูออเรสเซนต์นำไฟฟ้ากระแสไฟฟ้าจึงไหลผ่านขั้วหลอดด้านหนึ่งผ่านก๊าซภายในหลอดไปยังขั้วหลอดอีกด้านหนึ่ง โดยไม่ผ่านสตาร์ทเตอร์ในขณะเดียวกันบัลลาสต์ยังทำหน้าที่เป็นตัวจำกัดกระแสไฟฟ้าให้มีค่าพอเหมาะกับความต้องกันของหลอดไฟ

เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านหลอด อิเล็กตรอนความเร็วสูงจะวิ่งเข้าชนโมเลกุล ของปรอทภายใน ทำให้เกิดรังสีอัตราไวโอเลตซึ่งเป็นรังสีที่มีพลังงานสูงมองด้วยตาเปล่าไม่เห็น แต่เมื่อรังสีอัตราไวโอเลตกระทบกับผงเรืองแสงที่ฉาบผิวในของหลอด ผงเรืองแสงจะเปล่งแสงสว่างที่เรามองเห็นได้