형광등의 원리

형광등은 이제 조명기구의 대명사처럼 되어 버렸다.
형광등은 기체나 증기 속의 방전에 의한 빛을 광원으로 이용한 것으로, 필라멘트 발열에 의한 주울발열을 이용한 백열전구와는 발광 원리가 근본적으로 다르다. 진공 유리관에 소량의 수은 증기와 방전을 쉽게 하기 위해 아르곤 가스를 넣고 봉한 다음 양끝에 전극을 붙인 형광등은, 전극 사이에 전압을 걸면 방전이 일어나 빛을 발하는 원리로 이뤄져 있다.
수은 증기 속에서 방전에 의해 방사되는 빛은 90% 정도가 눈에 보이지 않는 자외선으로  눈에 보이는, 이른바 가시광선(可視光線)은 10% 정도에 불과한 청록색 빛뿐이다. 이러한 가시광선은 조명이 될 수 없기 때문에 유리관 안쪽에 형광물질을 칠해 자외선이 형광물질에 닿아 가시광선을 방사하도록 한 것이다.
형광등은 ‘형광 방전관’, ‘글로 램프’, '안정기‘의 3부분으로 구성돼 있다. 광원인 방전관에는 양끝의 전극에 필라멘트가 붙어있고, 필라멘트에는 열전자가 튀어나가기 쉬운 물질, 즉 바륨이나 스트론튬이 발라져 있다. 관속에는 수은과 아르곤 가스로 채워져 있다.
전원 스위치를 넣으면 전원 전압은 점등관(글로 램프)에 즉시 걸리게 된다. 이 점등관은 유리관 속에 고정전극과 바이메탈인 가동전극(可動電極)을 부착해 아르곤 가스를 넣어 밀봉한 구조로 되어 있다.
스위치를 켜면 점등관의 전극 갭에 방전이 일어나 바이메탈이 가열되어 늘어나 고정전극과 접촉하는데, 형광등에는 폐회로(閉回路)가 구성돼 방전관인 필라멘트에 전류가 흘러 가열되고, 이 가열로 필라멘트에서 열전자가 튀어나와 수은이 증발해 방전 개시의 준비가 이뤄지게 된다. 그 사이에 점등관의 바이메탈은 냉각돼 복귀하고 방전관의 방전이 개시되는 것이다.
점등관과 병렬로 콘덴서가 들어 있는데, 이것은 점등관의 점멸에 의한 잡음전파를 방지하기 위한 것이며, 콘덴서는 라디오나 텔레비전에서 잡음이 발생하는 것을 방지하기 위해 고주파 전류를 흡수하는 역할을 하고 있다.

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 형광등의 원리