蛍光灯 | アリエナイ理科ポータル

機械王の休日、第83回をお送りします。最近はLEDに取って変わられつつある蛍光灯ですが、まだまだ見かける機会もあると思います。そんな蛍光灯ですが、端にある電極が二つのものは一般的だと思いますが、これが一つしかないものも中にはあるそうで、内部的な違いはどうなっているのか、POKA先生が実際に分解してみたとのこと。

蛍光灯の仕組みと電極の数
電極二つタイプの蛍光灯を切断
電極が一つの蛍光灯の中身は？
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蛍光灯の仕組みと電極の数

蛍光灯がなぜ光るのか。

一般的なものであれば、端にある電極を通じてフィラメントに電気を流して熱し、放出された熱電子が封入されたガスの中を放電することによって光ると、ごく簡単に説明すると、そういう仕組みになっております。

この性質上、フィラメントに電流を流す関係で、蛍光灯の端には二つの電極が存在します。

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こんな感じで、ごく一般的に見かけるわけですが、しかし、中には電極が一つしかないタイプの蛍光灯も存在しています。

今回は、この二種類の蛍光灯の内部構造がどう違うのかを、実際に確認してみました。

電極二つタイプの蛍光灯を切断

まずは、一般的な電極二つの蛍光灯をぶった切ってみましょう。

とはいえ相手はガラス管なので、切ると言ってもノコギリでギコギコやるわけにもいきません。ここはダイヤモンドヤスリを使って切り落とすのが簡単で良いでしょう。

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変に力がかかるとガラスが割れて危険な上に、構造を調べたいフィラメント部分を壊してしまっては元も子もありません。なので、まずはガムテープを一周巻き、テープの端をガイドにして、切り込みを入れていきます。

こうすることで失敗なく切断作業ができます。ある程度の深さまでヤスリの角で切り込みを入れると、貫通して内部のガスが出ていきます。この状態で端を軽く叩いてやると、ポロッと落ちて切断完了です。

切り落とした端の部分を見ると、フィラメントが確認できますね。一般的な蛍光灯に使われているフィラメントはタングステン製です。

電極が一つの蛍光灯の中身は？

さて、これを踏まえた上で、電極が一つの蛍光灯の中身と比べてみましょう。切断そのものは同じようにやって大丈夫です。

DNライティングスリムラインスリム蛍光灯 FSL54T6W

DNライティング

さて、内部は尖った電極なのか、平べったい電極なのかと気になりましたが・・・実際に見てみると、意外なことに普通の蛍光灯とまったく同じ、フィラメントタイプの電極が使われていました。

さらに電極付近を分解してよく調べてみると、フィラメントから出ている電線は短絡されており、フィラメントには電流を流さないような構造となっていました。

この辺は、電極が一つの、スリムライン蛍光灯と呼ばれる種類のものが「瞬時起動式」という始動方式を取っているからだと思いますが、蛍光灯もなかなか奥が深いものです。

気になったものはとりあえずバラしてみるのが基本だぞ、諸君！

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POKA

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【機械王の休日】白色蛍光：蛍光灯に使われている蛍光物質を調べる

くられ — Wed, 19 Dec 2018 14:07:37 +0000

初出：2018/12/18　Vol.307　機械王の休日：蛍光灯に使われている蛍光物質を調べる

Joker

先生、今日は蛍光灯・・・って、何ですかそのクラなんちゃらフィアっぽい装置は・・・

POKA

蛍光灯を光らせるといえばやはりテスラコイルだろう！

くられ

いやー異次元空間に飛ばされるとかヒドい目に遭ったなぁ・・・（二回目フラグ）

機械王の休日、第26回をお送りします。近頃はLEDに取って代わられつつある蛍光灯ですが、POKA先生からしてみれば、これもまた身近な素材のひとつとなります。今回は、蛍光灯の仕組みと、使われている蛍光物質についての話をお送りしましょう。

蛍光灯の蛍光体
365nmで励起させてみる
185nm＋254nmで励起させてみる
余談
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蛍光灯の蛍光体

最近は明かりといえばLEDですが、部屋の照明なら、一昔前は蛍光灯が一般的でした。この蛍光灯、なぜ光るのか、まず仕組みを簡単に説明しましょう。

古典的な蛍光灯は、管の内部にアルゴン（ないし混合希ガス）と気体の水銀が封入されています。放電によってこの水銀蒸気を励起して短波長の紫外線を発生させて、やはり管内に塗布されている蛍光体をこの紫外線で光らせる事で、白色光を得ています。

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今回、注目したいのは、この蛍光体の方です。種類としては、ケイ酸カルシウムやタングステン酸カルシウムなどが用いられているようです。さっそく、蛍光灯を破壊してこの蛍光体を取り出してみましょう！

・・・蛍光灯を割ってしまった事のある方はもちろんご存じだと思いますが、ガラス片が尖っていて大変危険なので、くれぐれも安全に気を付けてください。

365nmで励起させてみる

蛍光体を365nmの紫外線LEDで励起させてみましょう。いつも光らせるのに使っているアレです。

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この通り、せいぜいが弱く青っぽく光る程度で、とても白色とは呼べない状態です。365nmの紫外線では、ほとんど蛍光反応を示さない事がわかりました。

出力という意味では、最近は強力な365nmのLEDも調達できます。しかしながらこの場合は出力の問題ではなく、より短い波長の高エネルギーな紫外線でないと駄目なようです。

185nm＋254nmで励起させてみる

というわけで、今度はハンディー殺菌灯の光を当ててみます。

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この通り、鮮烈な白色蛍光となりました。殺菌灯からは、254nmと185nmの大変短い波長の紫外線が出ています。今度は試しに、管の内側ではなく、外側から照らしてみましょう。

管外から当てた光では、白色蛍光は観察できませんでした。この事から、254nm＋185nmの光線は、管で遮蔽されてることが分かります。

蛍光灯の蛍光体は粉状で、このように指で擦る程度で集める事が可能です。短波長で白色を得たい場合に応用できるかもしれません。

余談

冒頭の茶番は、「○○の主役は我々だ！」さんの動画「クラレルフィア装置を追え」シリーズが元ネタです。

さらに言えば「フィラデルフィア計画」というものが下敷きにあります。

フィラデルフィア計画 - Wikipedia

こちらは都市伝説ですが・・・テスラコイルで蛍光灯が光るのは事実なので、機会があれば（笑）、ぜひお試しください。

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