FIPEL 전구의 작동 원리

기업들은 형광등 사무실 조명을 좋아합니다 . 직장인은 많지 않습니다. 이 조명은 기존 백열등보다 에너지 효율이 더 높을 수 있지만 깜박이는 경향이 있으며 일부 사람들이 눈에 힘들다고 불평하는 이상하고 부 자연스러운 노란색 색조를냅니다. 설상가상으로 그들은 종종 계속 윙윙 거리는 소리를 내며 너무 짜증나고 활력이 넘쳐서 1958 년 공포 영화 "The Fly"에서 우연히 인간-곤충 교배종으로 변신 한 과학자라고 상상할 수 있습니다 .

사람들은 제 2 차 세계 대전 이후이 기술을 사용하는 조명기가 널리 보급되기 시작한 이래 60 년 이상 형광등의 시각적 및 청각 적 단점을 참아 왔습니다. 예를 들어, Popular Mechanics 잡지에 실린 1947 년 기사는 그들의 소리를 "침실의 조용한 곳에서 날아 다니는 벌"과 비교하여 집주인에게 다락방이나 지하실과 같은 장소에 설치하라고 경고했습니다. 그리고 적절하게 회전합니다 [출처 : Brown ]. 더 최근의 형광등은 전임자처럼 윙윙 거리는 소리를 많이 내지 못하지만 여전히 소음을내는 것은 괴로울 정도입니다.

그러나 수평선에 형광등보다 오래 지속되고 조용한 새로운 전구가 있습니다. 백열 전구나 심지어 소형 형광등 (CFL) 보다 에너지를 적게 사용합니다 . CFL 또는 LED ( 발광 다이오드 ) 전구 의 푸르스름한 빛을 방출하지 않습니다 . 노스 캐롤라이나의 웨이크 포레스트 대학교와 아일랜드의 트리니티 칼리지의 연구원들은 FIPEL 이라고도 알려진 현장 유도 폴리머 전계 발광 기술 에 기반한 새로운 종류의 조명기구를 개발했습니다 . 그들은 이미 CeeLite라는 회사와 협력하여 FIPEL 조명을 제조하고 있으며 2013 년 말까지 소비자 시장에 출시되기를 희망합니다. [출처 : Neal , Spector ]

이 기사에서는 FIPEL 조명이 작동하는 방식과 많은 사람들이이를 잠재적으로 엄청난 발전으로 보는 이유를 설명합니다.

내용

1. 형광등이 그렇게 짜증나는 이유
2. 새로운 유형의 전구
3. FIPEL 조명이 미래가 될 수있는 이유

제너럴 일렉트릭 은 1939 년 뉴욕 ​​세계 박람회에서 처음으로 형광등을 소개했습니다 . 램프의 수명이 길고 설치 및 유지 관리 비용이 적기 때문에 즉시 업계에 큰 타격을 받았습니다. 그러나 그들은 그 끔찍한 빛의 윙윙 거리는 소리와 램프가 내뿜는 거친 빛 때문에 평범한 사람들에게 그다지 인기가 없었습니다 [출처 : Adams ]. 그게 어디에서 왔습니까?

형광등은 기본적으로 아르곤과 같은 불활성 가스와 일부 수은이 혼합 된 튜브입니다. 전류가 튜브로 펌핑 될 때 전자는 수은 원자와 충돌하여 이들을 여기시키고 자외선을 방출하게합니다 [출처 : Adams ]. 튜브 내부를 감싸는 형광체 라는 물질 은 자외선을 가시 광선으로 변환합니다. 문제는 자체 장치에 남겨두면 전류가 집의 회로 차단기를 작동시킬 때까지 튜브에서 위험한 수준으로 계속 상승한다는 것입니다. 안정기 라고하는 장치 는 전류의 흐름을 방해하는 자기장을 생성하여 안전을 유지할 수 있도록하여 이러한 현상을 방지합니다 [출처 : Adams ].

특히 구형 형광등에서 안정기의 자기장은 자기 변형 이라는 효과를 일으키는 경향이 있습니다 . 이는 자기장이 실제로 안정기의 코어를 압착하여 모양을 약간 변경한다는 것을 의미합니다. 그러면 형광등이 초당 약 120 번 삐걱 거리는 소리가납니다 [출처 : Adams ]. 일상적인 기술을 더 짜증나게 설계 할 수는 없을 것입니다. 그래서 그것을 극복하기 위해 완전히 새로운 기술이 필요했습니다.

버즈의 긍정적 인면

자기 변형 변환기는 음파 탐지기 시스템에서 제 2 차 세계 대전 중 해저에서 소리를 반사하고 히틀러의 U- 보트를 감지하는 데 사용되었습니다 [출처 : Physics 24/7 ].

웨이크 포레스트와 트리니티의 연구원들은 실제로 FIPEL 기술을 발명하지 않았습니다.이 기술에 관한 최초의 논문은 1992 년 오스트리아 연구자들에 의해 발표 된 것으로 보입니다. 그러나 그들의 장치는이를 실행 가능한 광원으로 전환 한 최초의 장치입니다 [출처 : Dillow , Grem, et al ].

구식 백열 전구 의 수은이나 필라멘트 대신 FIPEL 조명에는 이리듐 화합물과 적은 수의 탄소 나노 튜브가 주입 된 여러 층의 폴리머 (플라스틱)가 포함되어 있습니다. 후자는 인간 머리카락 직경의 1 / 10,000만큼 작은 실험실에 지어진 원통형 구조입니다! 기존의 재료와 비교하여 이러한 나노 재료는 증가 된 강도, 화학적 반응성 및 / 또는 전도도와 같은 많은 새로운 특성을 가지고 있습니다 [출처 : European Commission ]. FIPEL 관에 전류가 흐르면 형광 관의 수은을 통과하는 전류와 마찬가지로 빛을 생성하도록 자극합니다. 그 에너지는 폴리머를 통해 여과되어 빛을 생성합니다 [출처 : Dillow ,Electronics Weekly ].

에너지 측면에서 FIPEL 조명은 CFL보다 에너지 효율이 두 배이며 LED 와 거의 같습니다 . 그러나 소량의 수은을 포함하는 CFL과 같은 부식성 화학 물질이 없습니다. 그리고 플라스틱이기 때문에 FIPEL은 재활용하기 쉽습니다. 전구의 수명은 LED와 거의 같은 25,000 ~ 50,000 시간입니다. 발명가 인 웨이크 포레스트 물리학 교수 인 David Carroll은 자신의 실험실에서 10 년 동안 전구를 태워 왔다고 말했습니다. [출처 : Neal , Spector ]

연구원들은 FIPEL 조명을 제조하여 태양 스펙트럼에서 거의 모든 가시 광선 색상을 생성 할 수 있다고 말합니다. Carroll이 BBC에 말했듯이 FIPEL 조명은 CFL 과 관련하여 매우 우수 합니다. Carroll은 "[CFL]은 푸르스름하고 거친 색조를 띠고 있습니다."라고 설명했습니다. "그것은 인간의 눈에 잘 맞지 않습니다. 사람들은 두통에 대해 불평하고 그 이유는 그 빛의 스펙트럼 내용이 태양과 일치하지 않기 때문입니다. 우리 장치는 태양 스펙트럼과 완벽하게 일치 할 수 있습니다.

Carroll은 "우리는 이러한 소용돌이 전구 중 하나보다 더 밝으며 원하는 백색광에 어떤 색조를 줄 수 있습니다."라고 덧붙였습니다. [출처 : McGrath ]

또한 FIPEL 조명은 플라스틱으로 만들어 졌기 때문에 백열 전구용으로 설계된 구형 소켓에 맞는 전구부터 천장 타일 위의 공간에 들어갈 수있는 대형 시트 또는 패널에 이르기까지 다양한 모양으로 성형 할 수 있습니다. 부드럽고 눈에 잘 띄지 않는 빛이 방 전체에 고르게 퍼질 수 있도록합니다 [출처 : Dillow ].

비용에 관해서는 CeeLite의 경영 컨설턴트는 제조 된 FIPEL 전구가 LED 보다 저렴해야 하지만 CFL보다 약간 더 비싸야한다고 말했습니다 [출처 : Spector ].

한 비평가는 온백색 LED가 이미 사용 가능하고 (푸른 색조가없는) CFL에 수은이 아주 적기 때문에 실제로 FIPEL이 실제로 획기적인 것인지 의문을 제기했습니다 [출처 : Holloway ]. 그러나 대부분의 반응은 긍정적이었습니다. 예를 들어 웹 사이트 Engadget은 FIPEL을 "super-bulb"[출처 : Cooper ] 라고 불렀습니다 .

작성자 주 : FIPEL 전구의 작동 원리

형광등은 저에게 많은 이상한 연관성을 가지고 있습니다. 제가 1960 년대 소년이었을 때, 저는 Woolworth의 5 개 및 10 개 상점의 애완 동물 부서에서 많은 시간을 보냈습니다. 다채로운 열대어와 다양한 거북이, 카멜레온 및 기타 작은 파충류 생물에 감탄했습니다. 플라스틱 식물로 둘러싸여 있고 섬뜩하고 깜빡이는 형광등에 휩싸인 작은 유리 테라리움에서 잠깐 살고 있습니다. 몇 년 후 신문사 사무실의 창문이없는 구석에서 일했을 때, 나는 윙윙 거리는 깜빡이는 천장 조명에 의해 똑같은 종류의 부 자연스러운 빛을받으며 긴 낮과 밤을 보냈습니다. 나는 마침내 그 파충류가 어떻게 느꼈는지 깨달았습니다.

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