Ahli fizik Rusia telah membuat prototaip lampu, mirip pada prinsipnya dengan tabung gambar TV, yang mempunyai ciri kebolehpercayaan, ketahanan dan intensiti bercahaya yang belum dicapai oleh orang lain di dunia. "Resipi" untuk pemasangannya dan hasil pemeriksaan pertama disajikan dalam Journal of Vacuum Science & Technology.
Untuk masa yang lama, lampu pijar biasa berfungsi sebagai sumber cahaya utama di rumah-rumah, yang prototaip pertama muncul pada akhir abad ke-19 berkat eksperimen Lodygin, Edison dan pencahayaan sains lain pada masa itu. Baru-baru ini mereka mula digantikan dengan sumber pencahayaan kompak alternatif, termasuk pemancar LED dan pendarfluor.
Walaupun penggunaan tenaga mereka rendah dan daya tahan relatif, sumber pencahayaan seperti itu mempunyai banyak kelemahan, bermula dengan spektrum radiasi yang tidak wajar dan berakhir dengan kenyataan bahawa pengeluaran mereka atau lampu itu sendiri mengandungi merkuri dan bahan toksik lain. Semua ini memaksa para saintis dan jurutera mencari pengganti untuk mereka dan "mencipta semula" jenis lampu yang ada.
Sebagai contoh, empat dan tiga tahun yang lalu, ahli fizik dari Korea Selatan dan Amerika Syarikat membuat pelapis khas dan filamen graphene untuk lampu pijar konvensional, yang meningkatkan kecekapannya beratus kali dan menjadikannya lebih ekonomik daripada kedua-dua jenis lampu "penjimatan tenaga".
Menurut perkhidmatan akhbar MIPT, Ozol dan rakan-rakannya di Phystech dan Institut Fizik Akademi Sains Rusia berjaya melakukan sesuatu yang serupa, secara radikal meningkatkan reka bentuk lampu yang disebut cathodoluminescent.
Peranti pencahayaan seperti itu sudah ada selama lebih dari setengah abad, tetapi mereka mendapat pengedaran yang sangat terhad kerana fakta bahawa ukurannya jauh lebih besar daripada "pesaing" mereka, dihidupkan perlahan seperti lampu pendarfluor, dan sekitar dua kali lebih lama LED dari segi kecekapan tenaga.
Kelemahan ini disebabkan oleh fakta bahawa lampu katod berfungsi dengan prinsip yang hampir sama dengan tiub gambar televisyen lama. Sebenarnya, ia adalah labu yang dilapisi dengan bahan fosfor khas. Ia bersinar ketika "dihujani" oleh elektron, yang dipancarkan oleh katod, elektrod bermuatan negatif, atau "senapan pancaran elektron".
Di kebanyakan peranti seperti itu, zarah bermuatan negatif tidak akan segera meninggalkan katod, tetapi hanya setelah memanaskan dan mencapai suhu operasinya. Atas sebab ini, tiub gambar TV dan lampu katod lama tidak menyala dengan segera, tetapi setelah beberapa saat.
Video promosi:
Masalah ini dapat diselesaikan dengan menggunakan katod pelepasan medan yang disebut, elektrod dari alat khas yang mampu "menembak" elektron dalam keadaan sejuk kerana terowong kuantum.
"Senjata elektron" seperti itu sebelumnya digunakan untuk membuat tiub vakum untuk komputer primitif pertama, serta sistem lampu latar untuk skrin kristal cair. Walaupun terdapat usaha saintis dan jurutera, mereka gagal menjadikannya tahan lama, padat dan murah, sebab itulah mereka memberi laluan kepada transistor dan LED.
Autocathode kami dibina berdasarkan karbon konvensional. Ia berfungsi bukan hanya sebagai bahan kimia, tetapi sebagai struktur: kita telah belajar bagaimana membuat struktur dari serat karbon yang tidak takut pengeboman ion, memberikan arus pelepasan yang tinggi, maju dari segi teknologi dan murah untuk dihasilkan. Ini adalah pengetahuan kami semata-mata, tidak ada teknologi seperti itu di tempat lain di dunia,”kata Evgeny Sheshin, profesor di MIPT.
Seperti yang dinyatakan oleh ahli fizik, untuk ini, para saintis memproses hujung katod sedemikian rupa sehingga menjadi seperti sikat atau sisir, ditutup dengan banyak mikroprotrusion pecahan mikron tebal. Mereka mencipta kekuatan medan elektrik yang sangat tinggi berhampiran permukaan katod, yang mengeluarkan elektron ke dalam vakum sekitarnya.
Di samping itu, penyelidik Rusia telah mencipta sumber kuasa padat untuk lampu katod, yang membolehkannya "diperas" dengan ukuran lampu pijar konvensional atau rakan sejawat LEDnya. Lampu serupa, seperti yang diperhatikan oleh saintis, hanya menggunakan tenaga 5.6 watt, menghasilkan kira-kira jumlah cahaya yang sama dengan lampu pijar 25 watt.
Dalam hal ini, ia tidak kalah dengan lampu pendarfluor LED atau konvensional, tetapi pada masa yang sama daya tahan dan cahaya itu sendiri tidak dipengaruhi oleh suhu persekitaran, ia mempunyai spektrum yang lebih semula jadi dan dapat berfungsi lebih dari 10 ribu jam.
Di samping itu, lampu ini tidak mengandungi komponen yang diimport, tidak memerlukan bahan mentah yang diimport untuk pengeluaran dan, pada prinsipnya, dapat dihasilkan di mana-mana kilang lampu elektrik domestik. Para saintis berharap penemuan mereka dapat membantu Rusia sepenuhnya meninggalkan penggunaan merkuri dalam pengeluaran alat pencahayaan.
