Российские ученые создали уникальные светильники

С будущего года привычные нам люминесцентные лампы окажутся вне закона. Дело в том, что они считаются экологически опасными, так как содержат ртуть. Скоро вступит в действие международная Минаматская конвенция, запрещающая производство и оборот всех бытовых приборов с ртутью. А значит, с люминесцентными лампами ультрафиолетового спектра, придется постепенно расставаться. Казалось бы, ничего страшного, ведь на смену уже пришли светодиодные лампы. Но они имеют существенные недостатки: не универсальны, при повышенных температурах быстро теряют яркость, например в закрытых потолочных светильниках.

Какие альтернативы? Одними из самых перспективных источников света сегодня считаются катодолюминесцентные лампы. Они также излучают ультрафиолет, но не содержат ртути, являются абсолютно экологичными. Их даже начали в США выпускать серийно, но без особого успеха. Причина - большие размеры и необходимость ждать после включения несколько секунд, пока катод достигнет рабочей температуры, а главное сильный нагрев катода, что приводит к его быстрому износу. Как избежать нагрева, в принципе известно, этот вариант реализуется в так называемых автокатодах. В основе - явление автоэлектронной эмиссии, когда холодный катод испускает электроны под действием электрического поля. Но создать эффективный, долговечный и дешевый автокатод пока никому не удавалось. Эту проблему сумели решить ученые из МФТИ и Физического института РАН.

С будущего года привычные нам люминесцентные лампы окажутся вне закона

- Очевидно, чтобы лампа ярко светила, надо бомбардировать люминофор мощным потоком электронов, - говорит руководитель работы, профессор МФТИ Евгений Шешин. - Оптимальный вариант - сделать катод похожим на своеобразного ежика, с миллионом мельчайших иголок, которые испускают электроны. Но металл для такого ежика не подходит. Нет технологии, которая бы позволила изготовить столь сложную конструкцию. Поэтому катоды пытаются изготавливать главным образом из углерода. Но и эта технология оказалась очень сложной, с множеством своих "подводных камней". В российском методе заложено несколько ноу-хау, что позволило создать такую структуру углерода, которая дает не только сильную освещенность, но и надежна, долговечна, дешева в производстве. "Такой технологии нет больше нигде в мире", - утверждает Евгений Шешин. Статья об этом исследовании опубликована в международном научном журнале Journal of Vacuum Science & Technology B.

Фото: Инфографика "РГ"/Александр Чистов/Юрий Медведев