慳電膽原理

In "compact fluorescent lamp" (慳電膽) electrons flow through the fluorescent lamp and collide with mercury vapour atoms, causing photons of UV (ultraviolet) light to be released. The UV light is then converted into visible light as it passes through the phosphor coating on the inside of the glass tube.

Compact fluorescent lamps emit light from a mix of phosphors inside the bulb, each emitting one band of color. Modern phosphors balance the emitted light color. Every extra phosphor added to the coating mix improves color rendering. Good quality compact fluorescent lamps use three or four phosphors to achieve a "white" light.

慳電膽以熒光的過程產生可見光的原理，但仍未解釋電能如何轉換成紫外輻射，使熒光過程能在慳電膽腔內發生。原來在慳電膽腔內注有低壓的隋性氣體，一般是氬。在隋性氣體的環境內有少量水銀蒸氣。慳電膽腔內兩端各有一條細小燈絲作為電極，還有一個叫鎮流器的裝置用來控制施加在兩個電極之間的電壓。 當慳電膽操作時，電流流過電極燈絲，把它加熱，使電子容易離開燈絲。鎮流器控制施加於電極之間的電壓。在低氣壓的環境內，電壓使電子脫離加熱了的燈絲，沿著慳電膽腔內加速。這些電子與慳電膽腔內的水銀原子碰撞，把能量傳到水銀原子，使水銀原子受激發。基於水銀原子內電子的排列，受激發的水銀原子主要以紫外輻射把這能量釋放。塗在慳電膽內腔的磷光體把這些紫外輻射轉換成可見光，完成由電能轉換成光的過程。 慳電膽的運作可分為兩個過程：一是當電子和水銀原子碰撞時，電能轉換成紫外輻射，二是磷光體把紫外輻射轉換成可見光。由於兩個過程的效率頗高，慳電膽的效率遠比普通燈膽為高。一般的慳電膽所消耗的功率，只為同光度燈膽的 20 %慳電膽不是透過加熱物質而發出可見光的，而是透過一個稱為熒光的過程。熒光是當某些物質 (如磷光體) 吸收某個波長的輻射 (電磁波) 後，再發射出另一個不同波長的輻射的過程。在熒光燈中，磷光體吸收的是紫外輻射而發射的是可見光。在早期的光管內，只會使用單一的磷光體，發出的可見光是冷冷的白光。現代的慳電膽內腔塗上了三種的磷光體。當紫外輻射被三種磷光體吸收，磷光體便會分別發射出紅、藍、綠三種顏色的光。只要三種磷光體的份量適宜，就能產生顏色適合照明的可見光。點解有黃光和白光, 因為其燈泡壁所塗的螢光物質不同

慳電膽同普通長型光管一樣，光管內壁有磷質塗層，兩端電極經高壓電發出電弧產生紫外線，紫外線令磷層輝光，不同成份磷層可發出不同顏色輝光，輝光後只需少量電流可維持光度，事實上光管比所謂慳電膽還要慳電。