Đèn huỳnh quang hay còn gọi là đèn tuýp (hoặc đèn ống) gồm có điện cực (wolfram) và vỏ đèn phủ bột huỳnh quang (chủ yếu là phosphor). Thêm vào đó, đèn được bơm hơi thủy ngân và khí hiếm (neon, argon...) để tăng độ bền cho điện cực và tạo ra ánh sáng màu.
Cấu tạo bao gồm:
- Ống thủy tinh: dài 0,3m-2,4m, bên trong phủ bột huỳnh quang, chứa hơi thủy ngân và khí trơ (neon, argon,...)
- Điện cực: làm từ dây wolfram, có dạng lò xo xoắn, nối ra ngoài qua chân đèn.
Đặc điểm của đèn huỳnh quang: hiện tượng nhấp nháy, hiệu suất chiếu sáng cao hơn đèn sợi đốt, tuổi thọ: 8000 giờ, cần bộ khởi động.
Thông số kỹ thuật: 127V, 220V
Nguyên lý hoạt động: Khi bật điện, hiện tượng phóng điện giữa hai điện cực phát ra tia cực tím. Tia cực tím tác động vào lớp bột huỳnh quang làm đèn sáng. Để hỗ trợ hiện tượng phóng điện, người ta lắp thêm chấn lưu (tăng phô) và tắc te (chuột bàn).
Vì ít tỏa nhiệt ra môi trường, đèn huỳnh quang có hiệu suất chiếu sáng cao hơn nhiều so với đèn sợi đốt và tuổi thọ cao hơn. Trung bình, sử dụng đèn huỳnh quang tiết kiệm hơn đèn sợi đốt từ 8 đến 10 lần. Hiện nay, trên thị trường có loại đèn huỳnh quang thu nhỏ (còn gọi là đèn compact). Nó tương tự đèn huỳnh quang nhưng có hiệu suất chiếu sáng cao hơn và tiết kiệm điện năng hơn.
Lịch sử phát triển
Hiện tượng phát quang từ một số loại đá và chất khác đã được biết đến từ lâu trước khi con người hiểu rõ về nó. Vào giữa thế kỷ 19, các nhà thí nghiệm đã quan sát tia sáng từ bình thủy tinh chân không có dòng điện chạy qua. Ngài George Stokes từ Đại học Cambridge là một trong những người đầu tiên giải thích hiện tượng này, gọi là 'huỳnh quang' theo tên Fluorite, một khoáng chất có nhiều mẫu phát sáng mạnh do chứa tạp chất. Hai nhà khoa học người Anh, Michael Faraday vào những năm 1840 và James Clerk Maxwell vào những năm 1860, đã giải thích hiện tượng này dựa trên dòng điện và ánh sáng.
Heinrich Geissler, một thợ thổi thủy tinh người Đức, là người đầu tiên phát minh ra ống Geissler - một loại đèn phóng khí. Ống này gồm một ống thủy tinh hút chân không một phần với các điện cực kim loại ở hai đầu. Khi đặt điện áp cao lên hai điện cực, bên trong ống phát sáng. Thêm vào ống các chất hóa học khác, có thể tạo ra nhiều màu sắc khác nhau.
Thomas Edison phát minh đèn huỳnh quang năm 1896, sử dụng lớp phủ wolfram calci làm chất phát sáng, kích thích bởi tia X. Dù nhận được bằng sáng chế năm 1907, nhưng nó không được sản xuất. Một nhân viên của Edison đã tạo ra đèn phóng khí thành công thương mại. Năm 1895, Daniel McFarlan Moore chứng minh đèn dài 2-3m sử dụng CO2 hoặc Nitơ để phát ra ánh sáng hồng hoặc trắng. Đèn này phức tạp hơn đèn sợi đốt, cần nguồn điện áp cao và hệ thống điều chỉnh áp suất khí.
Trong thời gian Moore phát triển hệ thống chiếu sáng, Peter Cooper Hewitt đã phát minh đèn hơi thủy ngân, được cấp bằng sáng chế năm 1901. Đèn Hewitt phát sáng khi dòng điện chạy qua hơi thủy ngân ở áp suất thấp. Không giống đèn Moore, đèn Hewitt được sản xuất với kích cỡ tiêu chuẩn và hoạt động ở điện áp thấp. Đèn hơi thủy ngân hiệu quả năng lượng hơn đèn sợi đốt, nhưng ánh sáng xanh lam là hạn chế lớn. Tuy nhiên, nó được sử dụng trong nhiếp ảnh và một số quy trình công nghiệp khác.