蛍光灯

蛍光灯、または蛍光管は、蛍光を利用して可視光を生成する低圧水銀蒸気放電ランプです。ガス内の電流が水銀蒸気を励起し、紫外線を生成してランプ内の蛍光体コーティングを発光させます。蛍光灯は、白熱灯よりもはるかに効率的に電気エネルギーを有用な光に変換しますが、ほとんどのLED ランプほど効率的ではありません。蛍光灯の一般的な発光効率は 1 ワットあたり 50～100 ルーメンで、同等の光出力を持つ白熱電球の効率の数倍です (たとえば、白熱灯の発光効率は 1 ワットあたり 16 lm に過ぎない場合があります)。

蛍光灯器具は、ランプを流れる電流を調整するために安定器が必要なため、白熱灯よりも高価ですが、初期費用はランニングコストの低さで相殺されます。白熱灯と同じサイズのコンパクト蛍光灯は、家庭で白熱灯の 省エネ代替品として使用されています。

アメリカ合衆国では、蛍光灯は一般廃棄物として分類されています。米国環境保護庁は、リサイクルまたは安全な処分のために蛍光灯を一般廃棄物から分離することを推奨しており、一部の管轄区域では蛍光灯のリサイクルを義務付けています。^[3]

特定の岩石やその他の物質の蛍光は、その性質が理解される数百年も前から観察されていた。それを最初に説明した一人は、 1852年にケンブリッジ大学のアイルランド人科学者ジョージ・ストークス卿で、彼はこの現象を、不純物のためにサンプルの多くが強く光る鉱物である蛍石にちなんで「蛍光」と名付けた。

19世紀半ばまでに、実験者たちは、部分的に真空にされたガラス容器に電流を流すと、そこから放射される光を観察していた。この説明は、1840年代にイギリスの科学者マイケル・ファラデー、1860年代にジェームズ・クラーク・マクスウェルが開発した電気と光の現象の性質に基づいていた。^[4]

この現象については、1856年にドイツのガラス職人ハインリッヒ・ガイスラーがそれまで不可能だった程度までガラス管を真空にする水銀真空ポンプを開発するまで、ほとんど研究が進められませんでした。ガイスラーは、両端に金属電極があり部分的に真空にしたガラス管からなる、最初のガス放電ランプであるガイスラー管を発明しました。電極間に高電圧をかけると、管内がグロー放電で光りました。管内にさまざまな化学物質を入れることで、さまざまな色を作り出すことができ、精巧なガイスラー管は娯楽用に販売されました。さらに重要なのは、科学研究への貢献です。ガイスラー管の実験を行った最初の科学者の1人はユリウス・プリュッカーで、彼は1858年にガイスラー管で発生する発光効果を体系的に説明しました。彼はまた、管内のグローが電磁場に近づくと位置が変わるという重要な観察も行いました。アレクサンドル・エドモン・ベクレルは1859年に、ガイスラー管に入れた特定の物質が光を発することを観察しました。彼はその後、これらの管の表面に発光物質の薄いコーティングを施しました。蛍光は発生しましたが、管の効率は悪く、動作寿命も短かったです。^[5]

ガイスラー管から始まった研究は、より優れた真空が作られるにつれて続きました。最も有名なのは、ウィリアム・クルックスが科学研究に使用した真空管です。この管は、ヘルマン・シュプレンゲルが作成した非常に効率的な水銀真空ポンプによって真空にされていました。クルックスらが行った研究は、最終的に、1897 年にJJ トムソンが電子を発見し、1895 年にヴィルヘルム・レントゲンがX 線を発見することにつながっています。クルックス管として知られるようになったこの管は、内部の真空度が高すぎたために電気刺激による発光に必要な微量のガスが不足し、ほとんど光を発しませんでした。

トーマス・エジソンは、商業的可能性を求めて蛍光灯の開発に短期間取り組んだ。1896年に発明した蛍光灯は、X線で励起される蛍光物質としてタングステン酸カルシウムのコーティングを使用した。1907年に特許を取得したが^[6] 、生産には至らなかった。ガイスラー管を照明に使用しようとした他のいくつかの試みと同様に、このランプの動作寿命は短く、白熱灯の成功を考えると、エジソンが電気照明の代替手段を追求する理由はほとんどなかった。ニコラ・テスラは1890年代に同様の実験を行い、明るい緑がかった光を発する高周波駆動の蛍光灯を考案したが、エジソンの装置と同様に商業的な成功は得られなかった。

エジソンの元従業員の一人がガス放電ランプを発明し、ある程度の商業的成功を収めた。1895年、ダニエル・マクファーラン・ムーアは、二酸化炭素または窒素を使用してそれぞれ白色またはピンク色の光を発する長さ2～3メートル（6.6～9.8フィート）のランプを実演した。このランプは白熱電球よりもかなり複雑で、高電圧電源と充填ガスの圧力調整システムの両方が必要だった。^[7]

ムーアは、耐用年数を延ばすために、管内のガス圧を一定に保つ電磁制御バルブを発明した。^[8]ムーアのランプは複雑で高価で、非常に高い電圧を必要としたが、白熱電球よりかなり効率が良く、当時の白熱電球よりも自然光に近い光を発した。1904年以降、ムーアの照明システムは多くの店舗やオフィスに設置された。^[9]その成功は、ゼネラル・エレクトリック社が白熱電球、特にそのフィラメントを改良する動機付けとなった。GEの努力は、タングステンベースのフィラメントの発明で実を結んだ。白熱電球の寿命の延長と効率の向上は、ムーアのランプの主な利点の1つを打ち消したが、GEは1912年に関連特許を購入した。これらの特許とそれを支える発明努力は、20年以上後に同社が蛍光灯を手掛ける際に大きな価値を持った。

ムーアが照明システムを開発していたのとほぼ同時期に、ピーター・クーパー・ヒューイットが水銀灯を発明し、1901年に特許を取得しました（US 682692 ）。ヒューイットのランプは、低圧の水銀蒸気に電流を流すと光りました。ムーアのランプとは異なり、ヒューイットのランプは標準化されたサイズで製造され、低電圧で動作しました。水銀灯はエネルギー効率の点で当時の白熱灯よりも優れていましたが、青緑色の光を出すため用途が限られていました。しかし、写真撮影や一部の工業プロセスには使用されました。

水銀灯は、特にヨーロッパでゆっくりと開発が続けられました。1930 年代初頭には、大規模な照明に限定的に使用されるようになりました。一部の水銀灯には蛍光コーティングが施されていましたが、これは主に色補正に使用され、光出力の向上には使用されませんでした。また、水銀灯は、一定の電流を維持するために安定器を組み込んだ点でも蛍光灯を先取りしていました。

クーパー・ヒューイットは、照明に水銀蒸気を使用した最初の企業ではなかった。ウェイ、ラピエフ、アロンズ、バスティアン、ソールズベリーらが、それ以前にも水銀蒸気を使った研究を行っていた。特に重要なのは、ドイツのクッヒとレッチンスキーが発明した水銀蒸気ランプである。このランプは、小口径の電球と、高圧で動作する大電流を使用した。電流が流れるため、電球は高温で動作し、石英電球の使用が必要となった。消費電力に対する光出力は他の光源よりも優れていたが、スペクトルの赤色部分が欠けている点でクーパー・ヒューイットランプと似ており、通常の照明には適さなかった。電極を石英に密封するのが難しかったため、ランプの寿命は短かった。^[10]

ガス照明の次のステップは、1898年に大気から分離して発見された不活性ガスであるネオンの発光特性を利用したものであった。ネオンは、ガイスラー管で使用すると鮮やかな赤色に光った。 ^[11] 1910年までに、空気液化の技術を開発しビジネスに成功したフランス人ジョルジュ・クロードは、副産物として十分なネオンを入手し、ネオン照明産業を支えるようになった。 ^{[12] [13]}ネオン照明は1930年頃にフランスで一般照明に使用されていたが、従来の白熱照明よりもエネルギー効率が良くなかった。代替ガスとしてアルゴンや水銀蒸気も使用されるネオン管照明は、主に人目を引く看板や広告に使用されるようになった。しかし、ネオン照明は蛍光灯の開発にも関係していました。クロードの改良電極 (1915 年に特許取得) は、電極劣化の大きな原因である「スパッタリング」を克服したからです。スパッタリングは、イオン化された粒子が電極に衝突して金属片が剥がれるときに発生します。クロードの発明には大きな表面積を持つ電極が必要でしたが、ガスベースの照明の大きな障害を克服できることを示しました。

ネオンライトの開発は、蛍光ランプの最後の重要な要素である蛍光コーティングにとっても重要でした。^[14] 1926年、ジャック・リスラーはネオン管への蛍光コーティングの適用でフランスの特許を取得しました。^[15]これらのランプは、商業的に成功した最初の蛍光灯と見なされる可能性があり、主な用途は一般照明ではなく広告でした。ただし、これが蛍光コーティングの最初の使用ではありませんでした。ベクレルは以前にこのアイデアを使用しており、エジソンは失敗に終わったランプにタングステン酸カルシウムを使用しました。^{[16] [17] [18]}他の取り組みも行われていましたが、すべて効率が低く、さまざまな技術的問題に悩まされていました。特に重要なのは、ベルリンのドイツ企業の従業員であったフリードリヒ・マイヤー、ハンス・ヨアヒム・シュパンナー、エドムンド・ゲルマーによる1927年の低電圧「金属蒸気ランプ」の発明です。

蛍光灯の主要な特徴はすべて、1920 年代の終わりに整いました。数十年にわたる発明と開発により、蛍光灯の主要コンポーネントが完成しました。経済的に製造されたガラス管、管に充填する不活性ガス、電気安定器、長寿命の電極、発光源としての水銀蒸気、信頼性の高い放電を生成する効果的な手段、紫外線で活性化できる蛍光コーティングなどです。この時点では、基礎研究よりも徹底的な開発の方が重要でした。

1934年、著名な物理学者でGEのコンサルタントでもあったアーサー・コンプトンが、イギリスのゼネラル・エレクトリック社（米国のゼネラル・エレクトリック社とは無関係）で蛍光灯の実験が成功したことをGEのランプ部門に報告した。この報告に刺激を受け、主要な要素がすべて揃ったジョージ・E・インマン率いるチームは、1934年にゼネラル・エレクトリック社のネラパーク（オハイオ州）のエンジニアリング研究所で蛍光灯のプロトタイプを製作した。これは簡単な作業ではなかった。アーサー・A・ブライトが指摘しているように、「新しい装置が一般向けに準備されるまでに、ランプのサイズと形状、陰極の構造、アルゴンと水銀蒸気のガス圧、蛍光粉の色、蛍光管の内側に取​​り付ける方法、ランプとその補助装置のその他の詳細について、多くの実験を行う必要があった。」^[19]

ゼネラル・エレクトリックは、蛍光灯の研究開発のための技術者や技師を擁していただけでなく、もともとヒューイット、ムーア、キュッヒに交付された特許を含め、蛍光灯に関する重要な特許とみなしていたものを管理していた。これらよりも重要なのは、最終的に蛍光灯に採用されたガス圧でも分解しない電極に関する特許だった。GEのスケネクタディ研究所のアルバート・W・ハルは、この発明の特許を1927年に申請し、1931年に交付された。 ^[20]ゼネラル・エレクトリックは、特許の管理を利用して白熱灯との競争を防ぎ、蛍光灯の導入をおそらく20年遅らせた。最終的に、戦時生産には経済的な照明を備えた24時間稼働の工場が必要となり、蛍光灯が利用可能になった。

ハル特許は GE に蛍光灯に対する法的権利を主張する根拠を与えたが、蛍光灯の生産開始から数か月後、同社は、ドイツでマイヤー、スパナー、およびゲルマーが発明した前述の「金属蒸気ランプ」について 1927 年に米国特許出願が提出されていたことを知った。特許出願では、ランプが紫外線を生成する優れた手段として開発されたとされていたが、蛍光照明に関する記述もいくつか含まれていた。米国特許取得の取り組みは何度も延期されたが、特許が認められれば、GE にとって深刻な問題を引き起こす可能性があった。当初、GE は、特許の優先権は従業員の 1 人であるリロイ J. バットルフに与えられるべきだと主張して、特許の発行を阻止しようとした。同社の主張によれば、バットルフは 1919 年に蛍光灯を発明しており、特許出願はまだ保留中だった。 GEはまた、1936年にインマンの名義で彼のグループがもたらした「改良」をカバーする特許出願も行っていた。1939年にGEは、マイヤー、スパナー、ジャーマーの主張には一定の価値があると判断し、いずれにせよ長い干渉手続きは彼らにとって最善ではないとした。そのため、彼らはバットルフの主張を取り下げ、18万ドルを支払ってマイヤーらの出願を買収した。その時点では、その特許はエレクトロンズ社という会社が所有していた。その特許は1939年12月に正式に認められた。^[21] この特許はハルの特許とともに、GEに確固たる法的根拠を与えたように見えたが、シルバニア・エレクトリック・プロダクツ社は、自社が保有する特許を侵害していると主張し、何年にもわたって訴訟を起こしていた。

特許問題は何年もの間完全に解決されなかったが、ゼネラル・エレクトリックは製造とマーケティングの強さにより、新興の蛍光灯市場で傑出した地位を獲得した。「蛍光ルミラインランプ」の販売は、4つの異なるサイズの管が市場に投入された1938年に始まりました。これらは、Lightolier、Artcraft Fluorescent Lighting Corporation、およびGlobe Lightingの3つの大手企業が製造した器具に使用されました。スリムライン蛍光灯バラストは、1946年にウェスティングハウスとゼネラル・エレクトリックによって一般に導入され、ショーケース/ディスプレイケース器具は1946年にアートクラフト・蛍光灯によって導入されました。^{[22] [23]} 翌年、GEとウェスティングハウスは、ニューヨーク万国博覧会とサンフランシスコのゴールデンゲート国際博覧会での展示会を通じて新しい照明を宣伝しました。戦時中の製造業により照明の需要が激化したため、蛍光照明システムは第二次世界大戦中に急速に普及しました。 1951年までに、米国では白熱灯よりも蛍光灯の方が多くの光を生み出した。^[24]

最初の数年間は、ベリリウム含有量の異なる亜鉛オルトケイ酸塩が緑がかった蛍光体として使用されていました。少量のタングステン酸マグネシウムを加えると、スペクトルの青色部分が改善され、許容できる白色が得られました。ベリリウムが有毒であることが発見された後、ハロリン酸ベースの蛍光体が主流になりました。^[25]

電気エネルギーを光に変換する基本的なメカニズムは、水銀原子内の電子が励起状態からより低いエネルギー レベルに落ちるときに光子が放出されることです。アーク内を流れる電子は水銀原子と衝突します。入射電子が十分な運動エネルギーを持っている場合、そのエネルギーは原子の外側の電子に伝達され、その電子は一時的に不安定な高いエネルギー レベルにジャンプします。原子の電子がより低く安定したエネルギー レベルに戻ると、原子は紫外線光子を放出します。水銀原子から放出される光子のほとんどは、スペクトルの紫外線(UV) 領域の波長を持ち、主に 253.7 ナノメートル (nm) と 185ナノメートル(nm)の波長です。これらは人間の目には見えないため、紫外線エネルギーは内側の蛍光体コーティングの蛍光によって可視光に変換されます。吸収された紫外線光子と放出された可視光光子のエネルギー差によって、蛍光体コーティングが加熱されます。

低圧アーク放電により電流が管内を流れます。電子はフィラメントを囲むバルブ内の希ガス原子と衝突してイオン化し、衝撃イオン化のプロセスによってプラズマを形成します。アバランシェイオン化の結果、イオン化されたガスの伝導率は急速に上昇し、より高い電流がランプを流れるようになります。

封入ガスはランプの電気的特性を決定するのに役立ちますが、それ自体は光を発しません。封入ガスは、電子が管内を移動する距離を効果的に増加させ、電子が水銀原子と相互作用する可能性を高めます。さらに、電子の衝撃によって準安定状態に励起されたアルゴン原子は、水銀原子にエネルギーを与えてイオン化することができ、ペニング効果として説明されます。これにより、クリプトンなどの他の封入ガスと比較して、ランプのブレークダウン電圧と動作電圧が低下します。^[26]

蛍光灯管には、アルゴン、キセノン、ネオン、またはクリプトンと水銀蒸気の混合物が充填されています。ランプ内の圧力は大気圧の約0.3%です。^[27] T12 40ワットランプの場合、水銀蒸気のみの部分圧は約0.8 Pa（大気圧の8百万分の1）です。^[28]ランプの内面は、金属および希土類リン塩のさまざまな混合物で作られた蛍光コーティングでコーティングされています。ランプの電極は通常、コイル状のタングステンで作られており、熱電子放出を改善するためにバリウム、ストロンチウム、およびカルシウムの酸化物の混合物でコーティングされています。

蛍光灯の管は直線であることが多く、長さは小型ランプの約 100 ミリメートル (3.9 インチ) から高出力ランプの 2.43 メートル (8.0 フィート) まであります。一部のランプは円形の管を備えており、テーブル ランプなど、よりコンパクトな光源が必要な場所に使用されます。より大きな U 字型のランプは、よりコンパクトな領域で同じ量の光を提供するために使用され、特殊な建築目的に使用されます。コンパクト蛍光灯は、2 本、4 本、または 6 本の小径管を束ねて結合したもの、または小径管をらせん状に巻いたもので、最小限の体積で大量の光出力を提供します。

発光蛍光体は、チューブの内側に塗料のようなコーティングとして塗布される。有機溶剤を蒸発させ、次にチューブをガラスの融点近くまで加熱して、残った有機化合物を追い出し、コーティングをランプチューブに融合させる。懸濁した蛍光体の粒径を慎重に制御する必要がある。粒子が大きいとコーティングが弱くなり、粒子が小さいと光の維持と効率が悪くなる。ほとんどの蛍光体は、約 10 マイクロメートルの粒子サイズで最高の性能を発揮する。コーティングは、水銀アークによって生成される紫外線をすべて捕捉するのに十分な厚さでなければならないが、蛍光体コーティングが可視光を吸収しすぎるほど厚くてはならない。最初の蛍光体は、天然の蛍光鉱物の合成バージョンで、活性剤として少量の金属が加えられていた。後に他の化合物が発見され、さまざまな色のランプを製造できるようになった。^[29]

蛍光管は、水とシリコンの溶液に管を浸し、乾燥させることで外側にシリコンコーティングを施すことができます。このコーティングにより、管の表面は絹のような仕上がりになり、湿気から保護され、始動時に管の表面抵抗が予測どおりになることが保証されます。^[30]

蛍光灯は負性微分抵抗装置であるため、電流が流れるほど蛍光灯の電気抵抗が下がり、さらに多くの電流が流れるようになります。定電圧電源に直接接続すると、制御されていない電流が流れるため、蛍光灯はすぐに自己破壊します。これを防ぐために、蛍光灯はランプを流れる電流を制御するために バラストを使用する必要があります。

点灯中のランプの端子電圧は、アーク電流、管径、温度、充填ガスによって異なります。一般照明用 48 インチ (1,219 mm) T12 ^[31]ランプは 430 mA で動作し、電圧降下は 100 ボルトです。高出力ランプは 800 mA で動作し、タイプによっては最大 1.5 A で動作します。T12 ランプの電力レベルは、管長 1 メートルあたり 33 ～ 82 ワット (10 ～ 25 W/ft) です。^[32]

交流(AC)用で最もシンプルなバラストは、積層磁気コア上の巻線で構成される直列に配置されたインダクタです。この巻線のインダクタンスによって、 AC 電流の流れが制限されます。このタイプのバラストは、220～240V の国で一般的です (北米では、最大 30W のランプ)。バラストの定格は、ランプのサイズと電力周波数によって決まります。北米では、長い蛍光灯を点灯するには AC 電圧が不十分なため、バラストは多くの場合、漏れインダクタンスがかなり大きい(電流の流れを制限するため) 昇圧オートトランスです。どちらの形式の誘導バラストにも、力率補正用のコンデンサが含まれている場合があります。

蛍光灯は、アークを発生するのに十分な電圧の直流(DC) 電源から直接作動します。安定器は抵抗性でなければならず、ランプと同程度の電力を消費します。DC から作動する場合、始動スイッチは、始動するたびにランプへの電源の極性を反転するように配置されることがよくあります。そうしないと、水銀が管の一方の端に蓄積されます。これらの理由から、蛍光灯は (ほとんど) DC から直接作動することはありません。代わりに、インバータがDC を AC に変換し、電子安定器について以下に説明するように電流制限機能を提供します。

蛍光灯の性能は、電球壁の温度とそれが内部の水銀蒸気の分圧に与える影響に大きく左右されます。^[33]水銀はランプ内の最も冷たい場所で凝縮するため、その場所を約40℃（104℉）の最適温度に保つには慎重な設計が必要です。

アマルガムを他の金属と併用すると、蒸気圧が下がり、最適温度範囲が広がります。ただし、結露を防ぐために、電球壁の「コールドスポット」温度を制御する必要があります。高出力蛍光灯には、コールドスポット温度と水銀分布を制御するために、変形したチューブや内部ヒートシンクなどの機能があります。コンパクト蛍光灯などの高負荷の小型ランプにも、水銀蒸気圧を最適値に保つためにチューブ内にヒートシンク領域があります。^[34]

ランプに入力される電気エネルギーのうち、有用な光に変換されるのはほんの一部です。バラストは熱をいくらか放散します。電子バラストの効率は約 90% です。電極で一定の電圧降下が発生し、これも熱を発生します。水銀蒸気柱のエネルギーの一部も放散されますが、約 85% が可視光と紫外線に変換されます。

蛍光体コーティングに当たる紫外線のすべてが可視光に変換されるわけではなく、いくらかのエネルギーが失われます。現代のランプにおける最大の損失は、可視光の各光子のエネルギーが、それを生成した紫外線光子のエネルギーと比較して低いためです（ストークスシフトと呼ばれる現象）。入射光子のエネルギーは5.5電子ボルトですが、約2.5電子ボルトのエネルギーを持つ可視光光子を生成するため、紫外線エネルギーの45％のみが使用され、残りは熱として消散します。^[35]

ほとんどの蛍光灯は、熱陰極と呼​​ばれる熱によって管内に電子を放出する電極を使用しています。一方、冷陰極管の陰極は、電極間の高電圧 によってのみ電子を放出します。陰極は、電流が流れることで温まりますが、熱電子放出が著しくなるほど熱くはありません。冷陰極ランプには摩耗する熱電子放出コーティングがないため、熱陰極管よりもはるかに長寿命です。このため、長寿命の用途（液晶ディスプレイのバックライトなど）に適しています。電極のスパッタリングは依然として発生する可能性がありますが、スパッタリングされた材料のほとんどを捕捉するように電極を形作ることができるため、電極から失われることはありません。

冷陰極ランプは、陰極降下電圧がはるかに高いため、一般的に熱電子放出ランプよりも効率が低くなります。陰極降下電圧によって消費される電力は、光出力には影響しません。ただし、これは長い管ではそれほど重要ではありません。管端での電力消費が増加するため、冷陰極管は、熱電子放出管よりも低い負荷で動作させる必要があることも通常意味します。いずれにしても必要な管電圧が高いため、これらの管は簡単に長くすることができ、直列につないで動作させることもできます。文字や標識用の特殊な形状に曲げるのに適しており、瞬時にオン/オフを切り替えることもできます。

蛍光管に使用されているガスは、アークが「発生する」前にイオン化する必要があります。小型ランプの場合、アークを発生させるのにそれほど大きな電圧はかからず、ランプの始動に問題はありませんが、大型の管ではかなりの電圧 (1,000 ボルト程度) が必要です。さまざまな始動回路が使用されています。回路の選択は、コスト、AC 電圧、管の長さ、瞬時始動か非瞬時始動か、温度範囲、部品の入手可能性に基づいて行われます。

予熱はスイッチスタートとも呼ばれ、ランプの両端にあるフィラメントとカソードの組み合わせと、機械式または自動（バイメタル）スイッチ（右の回路図を参照）を組み合わせて使用​​します。このスイッチは最初にフィラメントをバラストと直列に接続して予熱します。短い予熱時間の後、始動スイッチが開きます。供給ACの位相に対してタイミングが正確であれば、これによりバラストは始動アークを開始するのに十分な高さの電圧を管に誘導します。^[36]これらのシステムは、200〜240Vの国では標準装備です（米国では約30ワットまでのランプ）。

1960 年代以前は、4 ピンのサーマル スタータと手動スイッチが使用されていました。^[要出典]グロースイッチ スタータは、ランプのカソードを自動的に予熱します。これは、不活性ガス (ネオンまたはアルゴン) を含む小型の密閉型ガス放電ランプ内の常開のバイメタルスイッチで構成されています。グロー スイッチは、フィラメントを周期的に温め、パルス電圧を開始してアークを点火します。このプロセスは、ランプが点灯するまで繰り返されます。管が点火すると、衝突する主放電によってカソードが高温に保たれ、電子の放出が継続されます。点灯した管にかかる電圧がスタータ内でグロー放電を開始するのに不十分であるため、スタータ スイッチは再び閉じません。^[36]

グロー スイッチ スターターでは、故障したチューブは繰り返しサイクルします。一部のスターター システムでは、熱過電流トリップを使用して、繰り返し始動しようとしたことを検出し、手動でリセットするまで回路を無効にします。

力率改善（PFC）コンデンサは主電源から進み電流を引き込み、ランプ回路によって引き出される遅れ電流を補償します。^[36]

電子スターターは、陰極を予熱するために別の方法を使用します。^[37]グロースターターとプラグイン交換可能な場合があります。半導体スイッチを使用し、ちらつきなしで最初にランプに当たる始動パルスを適用する前に陰極を予熱することでランプを「ソフトスタート」します。これにより、始動時に陰極から最小限の量の材料が除去され、ランプの寿命が長くなります。^{[36]これにより、家庭での使用のように頻繁にスイッチを入れるランプの寿命が通常 3 ～ 4 倍長くなり、 [38]}蛍光灯に典型的なランプの端の黒化が軽減されると主張されています。回路は複雑ですが、その複雑さは集積回路チップに組み込まれています。電子スターターは、高速始動 (通常の始動時間は 0.3 秒) に最適化されているか、^{[38] [39]}または低温および低電源電圧でも最も信頼性の高い始動のために、始動時間が 2 ～ 4 秒に最適化されている場合があります。^[40]高速始動ユニットは、始動時に聞こえるノイズを発生する場合があります。^[41]

電子スターターは、最初に電源を入れたときの短時間だけランプを始動させようとし、切れてアークを維持できないランプを何度も再点火しようとはしません。故障したランプの始動を自動的に停止するものもあります。^[37]これにより、グロースターターによるランプの再点火や故障したランプの連続的な点滅がなくなります。電子スターターは摩耗せず、定期的に交換する必要はありませんが、他の電子回路と同様に故障する可能性があります。メーカーは通常、20年、または照明器具と同じ寿命を引用しています。^{[39] [40]}

インスタント スタート蛍光灯は 1944 年に発明されました。インスタント スタートは、ガス柱を破壊してアーク伝導を開始するのに十分な高電圧を使用するだけです。高電圧スパークがアークに「衝突」すると、グロー放電が形成されるまで電流が増加します。ランプが温まり圧力が増加すると、電流は上昇し続け、抵抗と電圧の両方が低下し、主電源または線間電圧が引き継がれ、放電がアークになります。これらの管にはフィラメントがなく、管の両端にある 1 本のピンで識別できます (一般的なランプの場合。小型冷陰極ランプにも 1 本のピンがありますが、バラストではなく変圧器で動作します)。ランプ ホルダーの低電圧端には「切断」ソケットがあり、管を取り外すとバラストが切断され、感電を防止します。インスタントスタートランプは、動作中にカソードに加熱電流を絶えず送らないため、ラピッドスタートランプよりもわずかにエネルギー効率が高いですが、冷陰極の始動によりスパッタが増加し、ウォームアップ中にグロー放電からアークへの移行に非常に長い時間がかかるため、寿命は通常、同等のラピッドスタートランプの約半分になります。^[42]

アークの形成には、陰極から大量の電子を熱電子放出する必要があるため、ラピッド スタートバラスト設計では、陰極フィラメントを継続的に加熱する巻線がバラスト内に設けられています。通常、インスタント スタート設計よりも低いアーク電圧で動作し、始動時に誘導電圧スパイクは生成されないため、ランプは接地された反射鏡の近くに取り付け、グロー放電が管内を伝播し、容量結合によってアーク放電を開始できるようにする必要があります。一部のランプでは、接地された「始動補助」ストリップがランプ ガラスの外側に取り付けられています。このタイプのバラストは、ヨーロッパの省エネ T8 蛍光灯には適合しません。これらのランプは、ラピッド スタート バラストの開回路電圧よりも高い始動電圧を必要とするためです。

クイックスタートバラストは、電源が最初に投入されたときに、小型のオートトランスを使用してフィラメントを加熱します。アークが発生すると、フィラメントの加熱電力が低減され、チューブは 0.5 秒以内に始動します。オートトランスはバラストと一体化されている場合もあれば、独立したユニットである場合もあります。チューブを点火するには、接地された金属反射板の近くに取り付ける必要があります。クイックスタートバラストは、メンテナンスコストが低いため、商業施設でより一般的に使用されています。クイックスタートバラストを使用すると、ランプの故障の一般的な原因であるスタータースイッチが不要になります。ただし、クイックスタートバラストは、電源が投入されるとすぐに (スイッチをオンにすると) クイックスタートバラストライトが点灯するという望ましい機能があるため、家庭 (住宅) の設置にも使用されます。クイックスタートバラストは 240 V 回路でのみ使用され、旧式の効率の低い T12 チューブで使用するように設計されています。

半共振始動回路は、Thorn Lighting 社がT12蛍光灯で使用するために発明しました。この方法では、二重巻きのトランスとコンデンサを使用します。アーク電流がない場合、トランスとコンデンサはライン周波数で共振し、管の両端に供給電圧の約 2 倍と小さな電極加熱電流を生成します。^[43]この管電圧は、冷たい電極でアークを点火するには低すぎますが、電極が熱電子放出温度まで加熱されると、管点火電圧がリンギング電圧よりも低くなり、アークが発生します。電極が加熱されると、ランプは 3 ～ 5 秒かけてゆっくりと最大の明るさに達します。アーク電流が増加して管電圧が低下すると、回路は電流制限を行います。

半共振始動回路は、回路部品の初期コストが高いため、主に商業施設での使用に限定されています。ただし、交換する始動スイッチがなく、始動時の陰極の損傷が軽減されるためランプの寿命が長くなり、メンテナンス コストが削減されます。開回路の管電圧が高いため、この始動方法は特に寒冷地で管を始動するのに適しています。さらに、回路の力率はほぼ 1.0 で、照明設備で追加の力率補正は必要ありません。設計上、供給電圧の 2 倍が冷陰極点火電圧より低くなければならないため (そうでない場合、管が誤って瞬時に始動します)、この設計は管の長さが少なくとも 1.2 m (3 フィート 11 インチ) でない限り、 240 ボルトのAC 電源では使用できません。半共振始動器具は、一般に省エネ T8 レトロフィット管と互換性がありません。これは、このような管は T12 ランプよりも始動電圧が高く、特に低温では確実に始動しない可能性があるためです。最近、一部の国で T12 管を段階的に廃止するという提案が出されており、この始動方法の適用は減少するでしょう。

電子安定器はトランジスタを使用して供給周波数を高周波ACに変換し、 ランプの電流を調整します。これらの安定器は、通常の電源周波数での効率と比較して10 kHzでほぼ10％上昇するランプの効率の高さを活用します。AC周期が放電柱内の水銀原子を脱イオン化する緩和時間よりも短い場合、放電は最適な動作条件に近くなります。^[44]電子安定器は供給周波数AC電力を可変周波数ACに変換します。この変換により、電源周波数の2倍でランプの明るさの変調を減らすことができます。

低価格のバラストには、単純な発振器と直列共振LC 回路のみが含まれています。この原理は、電流共振インバータ回路と呼ばれます。しばらくすると、ランプの両端の電圧が約 1 kV に達し、ランプは冷陰極モードで瞬時に始動します。ランプが点火しない場合は、バラストの過熱を防ぐために陰極フィラメントが引き続き使用されます。一部のメーカーは、瞬時の始動を無効にしてフィラメントを予熱する時間を確保するために、 正温度係数 (PTC)サーミスタを使用しています。

より複雑な電子安定器では、プログラムされた始動を使用します。出力周波数は、安定器の出力回路の共振周波数より高く始動し、フィラメントが加熱された後、周波数は急速に低下します。周波数が安定器の共振周波数に近づくと、出力電圧が大幅に上昇し、ランプが点灯します。ランプが点灯しない場合は、電子回路が安定器の動作を停止します。

多くの電子バラストはマイクロコントローラによって制御されており、デジタルバラストと呼ばれることもあります。デジタルバラストは、ランプの始動と動作に非常に複雑なロジックを適用できます。これにより、始動を試みる前に壊れた電極や欠けた管をテストしたり、管の交換を検出したり、管の種類の検出などの機能が可能になり、1 つのバラストを複数の異なる管で使用できるようになります。調光などの機能は、組み込みのマイクロコントローラ ソフトウェアに含めることができ、さまざまなメーカーの製品に搭載されています。

1990年代に導入されて以来、高周波安定器はラピッドスタートランプや予熱ランプを備えた一般照明器具に使用されています。これらの安定器は入力電力を20kHzを超える出力周波数に変換します。これによりランプ効率が向上します。^[45] これらの安定器は600ボルト近くの電圧で動作するため、ハウジングの設計に考慮が必要であり、安定器からランプの端までのワイヤリードの長さに若干の制限が生じる可能性があります。

蛍光灯の寿命は、主に陰極電極の寿命によって制限されます。十分な電流レベルを維持するために、電極は金属酸化物の放出混合物でコーティングされています。ランプが始動されるたびに、および動作中に、管内の電子と重イオンの衝撃によって、少量の陰極コーティングが電極からスパッタリングされます。スパッタされた物質は管の壁に集まり、管を暗くします。始動方法と周波数は、陰極スパッタリングに影響します。フィラメントが破損して、ランプが使用できなくなる場合もあります。

低水銀設計のランプは、水銀がガラス管、蛍光体、内部部品に吸収され、充填ガス中で蒸発できなくなると故障する可能性がある。水銀が失われると、最初は完全な光出力までのウォームアップ時間が長くなり、最終的にはアルゴンガスが一次放電を引き継いだときにランプが薄暗いピンク色に光るようになる。^[46]

非対称電流を管に流すと、実質的にDCバイアス下で動作し、管に沿って水銀イオンの非対称分布を引き起こします。水銀蒸気圧の局所的な減少は、電極の1つ付近のベースガスのピンク色の発光として現れ、ランプの動作寿命が大幅に短縮される可能性があります。これは、設計が不十分なインバータで問題になることがあります。^[47]

ランプの内側を覆う蛍光体も時間の経過とともに劣化し、最終的にはランプは当初の光出力の許容可能な割合を生成できなくなります。

コンパクト蛍光灯の一体型電子安定器が故障すると、その電球の耐用年数も終了します。

蛍光灯から放射される光のスペクトルは、水銀蒸気から直接放射される光と、燐光コーティングから放射される光の組み合わせです。水銀の放出と燐光効果からのスペクトル線は、白熱光源によって生成されるものとは異なる光の複合スペクトル分布を与えます。可視スペクトル上の各狭帯域の波長で放射される光の相対的な強度は、白熱光源と比較して異なる割合にあります。色の付いた物体は、異なるスペクトル分布を持つ光源の下では異なって認識されます。たとえば、一部の蛍光灯によって生成される色の表現がきつくて不快だと感じる人もいます。健康な人が蛍光灯の下では不健康な肌の色調に見えることがあります。この現象が発生する程度は、光のスペクトル構成に関連し、演色評価数(CRI) によって測定できます。

相関色温度(CCT) は、光源の白さの「色合い」を黒体と比較した値です。一般的な白熱灯は 2700 K で、黄白色です。^[48]ハロゲン照明は 3000 K です。^[49]蛍光灯は、管内の蛍光体の混合を変更することで、選択した CCT に合わせて製造されます。温白色蛍光灯の CCT は 2700 K で、住宅照明によく使用されます。昼白色蛍光灯の CCT は 3000 K または 3500 K です。寒色蛍光灯の CCT は 4100 K で、オフィス照明によく使用されます。昼光色蛍光灯の CCT は 6500 K で、青白色です。

演色評価数 (CRI) は、光源が黒体放射体と比較してさまざまな物体の色を忠実に再現する能力を測定する試みです。色は、光源からの光を使用して、日光や同じ色温度の黒体などの基準光源からの光と比較して認識できます。定義により、白熱灯の CRI は 100 です。実際の蛍光灯の CRI は 50 から 98 の範囲です。CRI が低い蛍光灯には、赤色の光をあまり発しない蛍光体があります。白熱灯に比べて、皮膚のピンク色が薄く、したがって「不健康」に見えます。色の付いた物体はくすんで見えます。たとえば、CRI が低い 6800 K ハロリン酸鉄管 (極端な例) では、赤色は鈍い赤色、または茶色にさえ見えます。目は赤色の光を検出するのが比較的効率的ではないため、演色評価数が向上し、スペクトルの赤色部分のエネルギーが増加すると、全体的な発光効率が低下する可能性があります。^{[32] : 8}

照明器具には、さまざまな白色の蛍光灯が使用されます。器具内で蛍光灯の種類を混在させることで、低品質の蛍光灯の色の再現性を向上させることができます。

最も不快な光の一部は、古いハロリン酸カルシウム蛍光体（化学式Ca ₅ ( P O ₄ ) ₃ ( F、Cl ): Sb ³⁺、Mn ²⁺）を含む蛍光灯から発せられます。この蛍光体は主に黄色と青色の光を発し、緑色と赤色の光を比較的少なく発します。基準がない場合、この混合物は目には白く見えますが、光のスペクトルは不完全です。このようなランプの演色評価数（CRI）は約 60 です。

1990 年代以降、高品質の蛍光灯では、ユーロピウムとテルビウムのイオンをベースにした希土類三リン光体混合物が使用されています。この混合物の発光帯は可視光線のスペクトル全体に均等に分散されていますが、赤、緑、青にピークがあります。三リン光体管は、人間の目にはより自然な色を再現します。このようなランプの CRI は通常 85 です。

蛍光灯には様々な形や大きさのものがあります。^[50]多くのコンパクト蛍光灯は補助電子機器をランプのベースに統合しており、通常の電球ソケットに収まるようになっています。

米国の住宅では、蛍光灯は主にキッチン、地下室、ガレージに設置されています。学校や企業では蛍光灯のコスト削減効果が大きいため、白熱灯はほとんど使用されていません。電気代、税制優遇措置、建築基準法などにより、カリフォルニアなどの地域では蛍光灯の使用が増えています。蛍光灯の使用は減少しており、エネルギー効率が高く水銀を含まない LED 照明に取って代わられています。^[要出典]

他の国では、住宅における蛍光灯の使用は、エネルギー価格、地元住民の経済的および環境的懸念、および光出力の許容度によって異なります。東アジアおよび東南アジアでは、建物に白熱電球が使用されることはまれです。

多くの国では白熱電球の段階的な廃止と、他のタイプのエネルギー効率の高いランプへの置き換えを 奨励しています。

一般照明に加えて、特殊蛍光灯は映画やビデオ制作の舞台照明にもよく使用されます。従来のハロゲン光源よりも低温で、高周波バラストを使用してビデオのちらつきを防ぎ、高演色指数ランプを使用して昼光の色温度に近づけます。

蛍光灯は白熱灯よりも多くの入力電力を可視光に変換します。一般的な100ワットのタングステンフィラメント白熱灯は、入力電力のわずか5％を可視白色光（波長400～700nm）に変換しますが、一般的な蛍光灯は入力電力の約22％を可視白色光に変換します。^{[32] : 20}

蛍光灯の効率は、通常の安定器を使用した4ワット管の場合、ワットあたり約16ルーメンですが、現代の電子安定器を使用した場合はワットあたり100ルーメンを超え、一般的には全体で平均50～67 lm/Wです。^[52]安定器の損失は、磁気安定器ではランプ電力の約25％、電子安定器では約10％になります。

蛍光灯の効率は、ランプの最も冷たい部分の温度に依存します。T8 ランプの場合、これは管の中央にあります。T5 ランプの場合、これは文字が刻印されている管の端にあります。T8 ランプの理想的な温度は 25 °C (77 °F) ですが、T5 ランプの理想的な温度は 35 °C (95 °F) です。

通常、蛍光灯は、一度に数時間点灯した場合、同等の白熱灯の10～20倍の寿命があります。標準的な試験条件下では、蛍光灯の寿命は6,000～90,000時間（1日8時間点灯で2～31年）です。^[53]

蛍光灯は白熱灯に比べて初期コストが高いが、通常は寿命を通じてエネルギー消費量が少ないことで補われる。^{[54] [更新が必要]}

白熱灯と比較すると、蛍光灯はより拡散性があり、物理的に大きな光源です。適切に設計されたランプでは、拡散しない白熱フィラメントから見られるような点光源のグレアがなく、光がより均一に分散されます。ランプは、ランプと照射面間の一般的な距離に比べて大きいです。

蛍光灯は、同等の白熱灯に比べて約 5 分の 1 の熱しか放出しません。これにより、一般的に照明が多く窓が少ないオフィスビルの空調設備のサイズ、コスト、エネルギー消費量が大幅に削減されます。

頻繁なスイッチ切り替え（3時間毎以上）はランプの寿命を縮めます。^[55]始動サイクルごとに陰極の電子放出面が少しずつ侵食され、放出物質がすべてなくなると、ランプは利用可能なバラスト電圧で始動できなくなります。点滅灯（広告用など）の器具では、アークがオフのときに陰極温度を維持するバラストを使用して、ランプの寿命を延ばしています。

蛍光灯を点灯するのに必要な余分なエネルギーは、通常の動作の数秒分に相当するため、数分間必要のないときはランプを消す方がエネルギー効率が良い。^{[56] [57]}

蛍光灯が破損した場合、微量の水銀が周囲の環境を汚染する可能性があります。水銀の約99％は通常、特に寿命が近づいているランプでは蛍光体に含まれています。^[58]壊れたランプは、正しい方法で清掃しないと水銀を放出する可能性があります。^{[59] [検証に失敗]}

水銀が含まれているため、廃棄された蛍光灯は有害廃棄物として処理する必要があります。蛍光灯を大量に使用する場合は、地域によってはリサイクルサービスが利用可能であり、規制によって義務付けられている場合もあります。^{[60] [61]}一部の地域では、消費者もリサイクルを利用できます。^[62]

蛍光灯は微量の紫外線（UV）を放出します。1993年に米国で行われた研究では、蛍光灯の下に8時間座った場合の紫外線曝露は、1分間の太陽光曝露と同等であることがわかりました。^[63]コンパクト蛍光灯からの紫外線放射は、光過敏症の人の症状を悪化させる可能性があります。^{[64] [65] [66]}

博物館の展示品は、顔料や繊維の劣化を防ぐために紫外線から保護する必要があるかもしれません。^[67]

蛍光灯には、ランプを流れる電流を安定させ、アーク放電を開始するために必要な初期点弧電圧を供給するための安定器が必要です。多くの場合、1 つの安定器が 2 つ以上のランプで共有されます。電磁安定器は、聞こえるほどのハミング音やブザー音を発生することがあります。北米では、放出されるノイズを減らすために、通常、磁気安定器にタールのような充填剤が充填されています。高周波電子安定器を備えたランプでは、ハミング音が除去されます。1978 年の GE の文献によると、磁気安定器で失われるエネルギーは、ランプ入力電力の約 10% です。^[32]電子安定器はこの損失を減らします。

単純な誘導型蛍光灯安定器の力率は1 未満です。誘導型安定器は力率補正コンデンサに接続したり、力率補正コンデンサを内蔵したりすることができます。単純な電子安定器も、整流器入力段のため力率が低くなることがあります。

蛍光灯は非線形負荷であり、電源に高調波電流を生成します。ランプ内のアークは無線周波数ノイズを生成する可能性があり、これが電源配線を通じて伝導される可能性があります。無線干渉の抑制は可能です。非常に優れた抑制が可能ですが、蛍光灯器具のコストが増加します。

寿命が近づいた蛍光灯は、重大な無線周波数干渉の危険を及ぼす可能性があります。アークの負性微分抵抗から振動が発生し、管を流れる電流が経路長に応じて周波数が変化する同調回路を形成する可能性があります。^[68]

蛍光灯は室温付近で最もよく動作します。室温が低いか高い場合、効率は低下します。氷点下の気温では、標準のランプは点灯しない場合があります。寒い天候の屋外で信頼性の高いサービスを提供するために、特殊なランプが使用される場合があります。

蛍光灯は、高輝度放電ランプ、白熱灯、ハロゲンランプ、高出力 LEDと比較すると、長くて輝度の低い光源です。ただし、発光面の輝度が低いと、グレアが軽減されるため便利です。ランプ器具の設計では、コンパクトな電球ではなく長い管からの光を制御する必要があります。スペースが許せば、多くの照明器具で通常の白熱電球の代わりに コンパクト蛍光灯(CFL) が使用されています。

磁気安定器を備えた蛍光灯は、通常は気づかない100または120Hzの周波数でちらつきますが、このちらつきは光過敏症のある人にとって問題を引き起こす可能性があります。^[69]自閉症、てんかん、^[70] 狼瘡、^[71] 慢性疲労症候群、ライム病、^[72]めまいのある人にとって問題となることが報告されています。^[73]

ストロボ効果は、ちょうどよい速度で回転しているものが、1 つの蛍光灯だけで照らされると静止しているように見える場合に見られます。この効果は、リードラグ安定器で動作する 2 つのランプによって排除されます。本物のストロボ ランプとは異なり、光のレベルは顕著な時間で低下するため、可動部分の「ぼやけ」が顕著になります。

蛍光灯は、電源周波数 (50 または 60 Hz) でちらつきを生じることがありますが、これは多くの人に気付かれます。これは、損傷または故障した陰極によってわずかな整流が生じ、正負の交流サイクルで光出力が不均一になった場合に発生します。各管電極が半サイクルごとにわずかに異なる光出力パターンを生成する場合、電源周波数のちらつきが管の端から放射されることがあります。電源周波数のちらつきは、直接見るよりも 周辺視野でより目立ちます。

蛍光灯は寿命が近づくと、電源周波数よりも低い周波数でちらつき始めることがあります。これはアーク放電の負性抵抗の不安定性によるもので、^[74]ランプや安定器の不良、接続不良などが原因である可能性があります。

新しい蛍光灯は、ランプの一部に螺旋状の光のパターンが現れることがあります。この現象は陰極材料のゆるみによるもので、通常は数時間点灯すると消えます。^{[32] : 22}

電磁安定器は、ビデオのフレーム レートと蛍光灯の強度の変動の間に いわゆるビート効果が発生する可能性があるため、ビデオ録画に問題を引き起こす可能性もあります。

電子安定器を備えた蛍光灯は、約 5 kHz を超えると、励起電子状態の半減期が半サイクルよりも長くなり^{[引用が必要]}、光の生成が連続的になるため、ちらつきません。電子安定器の動作周波数は、赤外線リモコンとの干渉を避けるために選択されます。品質の悪い電子安定器や故障した電子安定器では、光が 100/120 Hz で大きく変調されることがあります。

蛍光灯器具は、白熱灯用の調光スイッチに接続できません。これには2つの影響があります。標準的な位相制御調光器から放出される電圧の波形は、多くの安定器と悪影響を及ぼし、低電力レベルで蛍光灯のアークを維持するのが難しくなります。調光装置には、互換性のある調光安定器が必要です。コンパクト蛍光灯の一部のモデルは調光可能で、米国では、そのようなランプはUL規格1993に準拠しているとみなされます。^[75]

体系的な命名法によって、一般的な形状、定格電力、長さ、色、その他の電気的特性や照明特性に基づいて、量販ランプが識別されます。

米国とカナダでは、ランプは通常、FxxTy などのコードで識別されます。ここで、F は蛍光灯、最初の数字 (xx) はワット単位の電力またはインチ単位の長さ、T は電球の形状が管状であること、最後の数字 (y) は 1/8 インチ単位の直径 (ミリメートル単位の場合もありますが、最も近いミリメートルに切り上げられます) です。一般的な直径は T12 または T38 ( 1+住宅用ランプの場合はT8 または T26 (1インチまたは 25 mm)、商業用省エネランプの場合は T10または T26 (1 インチまたは 25 mm) です。

蛍光灯のオーバードライブとは、定格条件で得られる光よりも多くの光を各管から得る方法です。ODNO（オーバードライブ通常出力）蛍光灯は、通常、光を増やすために電球を追加するスペースがない場合に使用されます。この方法は効果的ですが、いくつかの追加の問題が発生します。この技術は、水槽に光を追加するための費用対効果の高い方法として、水生園芸家の間で人気が高まっています。オーバードライブは、ランプ器具の配線を変更してランプ電流を増やすことによって行われますが、ランプの寿命は短くなります。^[76]

ブラックライトは、 UVA光 (波長約 360 nm) を 提供するために使用される蛍光灯のサブセットです。従来の蛍光灯と同じように作られていますが、ガラス管は蛍光体でコーティングされており、管内の短波 UV を可視光ではなく長波 UV に変換します。ブラックライトは、蛍光を誘発する (ブラックライト ペイントを使用して劇的な効果を生み出すため、および尿や可視光では見えない特定の染料などの物質を検出するため) だけでなく、虫を虫取り器に引き寄せるためにも使用されます。

いわゆるブラックライト ブルーランプも、透明ガラスではなく、ウッド ガラスと呼ばれるより高価な濃い紫色のガラスで作られています。濃い紫色のガラスは、水銀蒸気放電によって直接放出される光の可視色のほとんどをフィルターで除去し、紫外線に比べて可視光は比例して少なくなります。これにより、紫外線による蛍光がより見えやすくなります (そのため、ブラックライト ポスターがよりドラマチックに見えます)。殺虫器に使用されるブラックライト ランプではこの改良は必要ないため、通常はコストを考慮して省略されます。ブラックライトは単にブラックライトと呼ばれ、ブラックライト ブルーとは呼ばれません。

日焼けベッドで使用されるランプには、UVAとUVBの両方を放射する異なる蛍光体混合物（通常3〜5種類以上の蛍光体）が含まれており、ほとんどの人間の皮膚に日焼け反応を引き起こします。通常、出力は3〜10％のUVB（最も一般的には5％）で、残りのUVはUVAです。これらは主に高出力100Wランプですが、160Wの非常に高出力のものもやや一般的です。これらのランプで使用される一般的な蛍光体の1つは鉛活性化二ケイ​​酸バリウムですが、ユーロピウム活性化ストロンチウムフルオロホウ酸塩も使用されます。初期のランプでは活性剤としてタリウムが使用されていましたが、製造中に放出されるタリウムは有毒でした。^[77]

光線療法で使用されるランプには、UVB紫外線のみを放射する蛍光体が含まれています。^[要出典]ピーク波長306nmで290〜320ナノメートルを放射するブロードバンドUVBと、311〜313ナノメートルを放射するナローバンドUVBの2種類があります。波長が長いため、ナローバンドUVB電球はブロードバンドのように皮膚に紅斑を引き起こしません。^{[疑わしい-議論する]}皮膚に10〜20倍の高い線量が必要であり、より多くの電球とより長い露出時間が必要です。ナローバンドは、乾癬、湿疹（アトピー性皮膚炎）、白斑、扁平苔癬、およびその他の皮膚疾患に適しています。^[要出典]体内のビタミンD3を増やすには、ブロードバンドの方が適しています。

栽培用ランプ​​には、植物、藻類、光合成細菌、その他の光依存生物の光合成、成長、開花を促進する蛍光体混合物が含まれています。これらは主に赤と青の色域の光を発し、それがクロロフィルに吸収されて植物の光合成に使用されます。^[78]

ランプは鉄で活性化されたリチウム金属アルミネート蛍光体で作ることができます。この蛍光体は675～875ナノメートルの間にピーク発光し、可視スペクトルの深紅色部分では発光が少なくなります。^[79]

ユーロピウム活性化蛍光体から生成される濃い青色の光は、黄疸の光線療法治療に使用されます。この色の光は皮膚を透過し、過剰なビリルビンの分解を助けます。^[79]

殺菌灯にはリン光体が全く含まれていないため、蛍光灯ではなく水銀蒸気ガス放電灯となります。殺菌灯の管は、水銀放電によって放出される UVC 光を透過する溶融石英で作られています。殺菌灯から放出される 254 nm の UVC は細菌を殺し、184.45 nm の遠紫外線は酸素をイオン化してオゾンにします。OF と表示されたランプは 184.45 nm の遠紫外線を遮断し、オゾンをほとんど発生しません。さらに、UVC は目や皮膚に損傷を与える可能性があります。殺菌灯に短波紫外線を通し、水銀放電によって生成される可視光を遮断するフィルターを取り付けると、地質学者が蛍光色で特定の鉱物種を識別するために殺菌灯を使用する場合があります。また、 EPROM消去装置にも使用されています。殺菌灯の指定は G で始まります。たとえば、30 ワット、直径 1 インチ (2.5 cm)、長さ 36 インチ (91 cm) の殺菌灯は G30T8 となります (同じサイズと定格の蛍光灯である F30T8 とは異なります)。

無電極誘導ランプは、内部電極のない蛍光ランプです。1990 年以降、市販されています。電流は、電磁誘導を使用してガス柱に誘導されます。通常、電極は蛍光ランプの寿命を制限する要素であるため、このような無電極ランプは、購入価格も高くなりますが、耐用年数が非常に長くなります。

冷陰極蛍光ランプは、LED バックライト付き LCDが使用される前は、コンピューター モニターやテレビのLCDのバックライトとして使用されていました。また、コンピューターケースの改造者にも人気がありました。

蛍光灯は、適切な電気接続以外の方法でも点灯できます。ただし、これらの他の方法では、非常に暗いか非常に短い時間しか点灯しないため、主に科学のデモンストレーションで使用されます。静電気またはヴァンデグラフ発電機を使用すると、高圧静電容量が放電されてランプが瞬間的に点滅します。テスラコイルは管に高周波電流を流し、電圧も高いため、管内のガスがイオン化して発光します。これはプラズマグローブでも機能します。高電圧電力線との容量結合により、電界の強度に応じて、低い強度でランプを連続的に点灯できます。

• ガス充填チューブ
• LEDチューブ– 蛍光灯の代替品として製造
• 光源一覧
• メタルハライドランプ

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• いくつかの蛍光灯の説明と回路図