关键词:识别指纹采集指纹传感器u.are.u2000fps200
近年来,越来越多的个人、消费者、公司和政府机关都认为现有的基于智能卡、身份证号码和密码的身份识别系统很繁琐而且并不十分可靠。生物识别技术为此提供了一个安全可靠的解决方案。识别技术根据人体自身的生理特征来识别个人的身份,这种技术是目前最为方便与安全的识别系统,它不需要你记住象身份证号码和密码,也不需随身携带像智能卡之类的东西。
生物识别技术[1]包括虹膜识别技术、视网膜识别技术、面部识别技术、声音识别技术、指纹识别技术[2]。其中指纹识别技术是目前最为成熟的、应用也最为广泛的识别技术。每个人的包括指纹在内的皮肤纹路在图案、断点和交叉点上各不相同,也就是说,这些指纹特征是唯一的,并且终生不变。依靠这种唯一性和稳定性,我们就可以把一个人同他的指纹对应起来,通过比较他的指纹和预先保存的指纹进行比较,就可以验证他的真实身份。
指纹识别系统[3]是通过指纹采集、分析和对比指纹特征来实现快速准确的身份认证。指纹识别系统框图如图1所示。
指纹采集器采集到指纹图像后,才能被计算机进行识别、处理。指纹图像的质量会直接影响到识别的精度以及指纹识别系统的处理速度,因此指纹采集技术是指纹识别系统的关键技术之一。本文着重分析比较不同的指纹采集技术及其性能。
1指纹采集技术
指纹的表面积相对较小,日常生活中手指常常会受到磨损,所以获得优质的指纹细节图像是一项十分复杂的工作。当今所使用的主要指纹采集技术有光学指纹采集技术,半导体指纹采集技术和超声波指纹采集技术。
1.1光学指纹图像采集技术
光学指纹采集技术是最古老也是目前应用最广泛的指纹采集技术,光学指纹采集设备始于1971年,其原理是光的全反射(ftir)。光线照到压有指纹的玻璃表面,反射光线由ccd去获得,反射光的量依赖于压在玻璃表面指纹的脊和谷的深度以及皮肤与玻璃间的油脂和水分。光线经玻璃照射到谷的地方后在玻璃与空气的界面发生全反射,光线被反射到ccd,而射向脊的光线不发生全反射,而是被脊与玻璃的接触面吸收或者漫反射到别的地方,这样就在ccd上形成了指纹的图像。如图2所示。
光学采集设备有着许多优势:它经历了长时间实际应用的考验,能承受一定程度温度变化,稳定性很好,成本相对较低,并能提供分辨率为500dpi的图像。
光学采集设备也有不足之处,主要表现在图像尺寸和潜在指印两个方面。台板必须足够大才能获得质量较好的图像。潜在指印是手指在台板上按完后留下的,这种潜在指印降低了指纹图像的质量。严重的潜在指印会导致两个指印的重叠。另外台板上的涂层(膜)和ccd阵列随着时间的推移会有损耗,精确度会降低。
随着光学设备技术的革新,光学指纹采集设备的体积也不断减小。现在传感器可以装在6x3x6英寸的盒子里,在不久的将来更小的设备是3x1x1英寸。这些进展得益于多种光学技术的发展。例如:可以利用纤维光束来获取指纹图像。纤维光束垂直照射到指纹的表面,他照亮指纹并探测反射光。另一个方案是把含有一微型三棱镜矩阵的表面安装在弹性的平面上,当手指压在此表面上时,由于指纹脊和谷的压力不同而改变了微型三棱镜的表面,这些变化通过三棱镜光的反射而反映出来。
美国digitaipersona[4]公司推出的u.are.u系列光学指纹采集器是目前应用比较广泛的光学指纹采集器,主要用于用户登录计算机windows系统时确认身份,它集成了精密光学系统、led光源和cmos摄像头协同工作,具有三维活体特点,能够接受各个方向输入的指纹,即使旋转180度亦可接受,是目前市场上最安全的光学指纹识别系统之一。u.are.u光学指纹采集器按照人体工学设计,带有usb接口,是用户桌面上紧邻键盘的新型智能化外设。
1.2半导体指纹采集技术
半导体传感器是1998年在市场上才出现的,这些含有微型晶体的平面通过多种技术来绘制指纹图像。
(1)硅电容指纹图像传感器
这是最常见的半导体指纹传感器,它通过电子度量来捕捉指纹。在半导体金属阵列上能结合大约100,000个电容传感器,其外面是绝缘的表面。传感器阵列的每一点是一个金属电极,充当电容器的一极,按在传感面上的手指头的对应点则作为另一极,传感面形成两极之间的介电层。由于指纹的脊和谷相对于另一极之间的距离不同(纹路深浅的存在),导致硅表面电容阵列的各个电容值不同,测量并记录各点的电容值,就可以获得具有灰度级的指纹图像。
(2)半导体压感式传感器
其表面的顶层是具有弹性的压感介质材料,它们依照指纹的外表地形(凹凸)转化为相应的电子信号,并进一步产生具有灰度级的指纹图像。
(3)半导体温度感应传感器
它通过感应压在设备上的脊和远离设备的谷温度的不同就可以获得指纹图像。
半导体指纹传感器采用了自动控制技术(agc技术),能够自动调节指纹图像像素行以及指纹局部范围的敏感程度,在不同的环境下结合反馈的便可产生高质量的图像。例如,一个不清晰(对比度差)的图像,如干燥的指纹,都能够被感觉到,从而可以增强其灵敏度,在捕捉的瞬间产生清晰的图像(对比度好);由于提供了局部调整的能力,图像不清晰(对比度差)的区域也能够被检测到(如:手指压得较轻的地方),并在捕捉的瞬间为这些像素提高灵敏度。
半导体指纹采集设备可以获得相当精确的指纹图像,分辨率可高达600dpi,并且指纹采集时不需要象光学采集设备那样,要求有较大面积的采集头。由于半导体芯片的体积小巧,功耗很低,可以集成到许多现有设备中,这是光学采集设备所无法比拟的,现在许多指纹识别系统研发工作都采用半导体采集设备来进行。早期半导体传感器最主要的弱点在于:容易受到静电的影响,使得传感器有时会取不到图像,甚至会被损坏,手指的汗液中的盐分或者其他的污物,以及手指磨损都会使半导体传感器的取像很困难。另外,它们并不象玻璃一样耐磨损,从而影响使用寿命。随着各种工艺技术的不断发展,芯片的防静电性能和耐用度得到了很大的改善。
从lucent公司中分离出来的veridicom[5]公司,从1997年开始就一直致力于半导体指纹采集技术的研发,迄今已研制出fpsll0、fps200等系列cmos指纹传感器产品,并被一些商品化的指纹识别系统所采用。其核心技术是基于高可靠性硅传感器芯片设计。
fps200是veridicom公司在吸收了已广泛应用的fpsll0系列传感器优点的基础上,推出的新一代指纹传感器。fps200[6]表面运用vefidicom公司专利技术而制成,坚固耐用,可防止各种物质对芯片的划伤、腐蚀、磨损等,fps200能承受超过8kv的静电放电(esd),因此fps200可应用在苛刻的环境下。该产品融合了指纹中不同的脊、谷及其他纹理,通过高可靠性硅传感器芯片的图像搜索功能,无论手指是干燥、潮湿、粗糙都可以从同一手指采集的多幅指纹图像中选择一幅最佳图像保存在内存中,指纹分辨率可达500dpi,大大降低了传感器芯片识别过程中误接受与误拒绝情况的发生。
fps200是第一个内置三种通信接口的指纹设备:usb口、微处理器单元接口(mcu)、串行外设接口(sn),这使得fps200可以与各种类型的设备连接,甚至不需要外部接口设备的支持。外形封装尺寸(24mmx24mmxl.4mm),只有普通邮票大小。由于它的高性能、低功耗、低价格、小尺寸,可以很方便地集成到各种intemet设备,如:便携式电脑、个人数字助理(pda)、移动电话等。
1.3超声波指纹图像采集技术
ultra-scan公司首开超声波指纹图像采集设备产品先河。超声波指纹图像采集技术被认为是指纹采集技术中最好的一种,但在指纹识别系统中还不多见,成本很高,而且还处于实验室阶段。超声波指纹取像的原理是:当超声波扫描指纹的表面,紧接着接收设备获取的其反射信号,由于指纹的脊和谷的声阻抗的不同,导致反射回接受器的超声波的能量不同,测量超声波能量大小,进而获得指纹灰度图像。积累在皮肤上的脏物和油脂对超声波取像影响不大。所以这样获取的图像是实际指纹纹路凹凸的真实反映。
总之,这几种指纹采集技术都具有它们各自的优势,也有各自的缺点。超声波指纹图像采集技术由于其成本过高,还没有应用到指纹识别系统中。通常半导体传感器的指纹采集区域小于1平方英寸,光学扫描的指纹采集区域等于或大于1平方英寸,可以根据实际需要来选择采用哪种技术的指纹采集设备。
表1给出三种主要技术的比较。
表1
光学扫描技术半导体传感技术超声波扫描技术
成像能力干手指差,汗多的和稍胀的手指成像模糊。易受皮肤上的脏物和油脂的影响。干手指好,潮温、粗糙手指亦可成像。易受皮肤上的脏物和油脂的影响。非常好
成像区域大小中
分辨率低于500dpi可高达600dpi可高达1000dpi
设备体积大小中
耐用性非常耐用较耐用一般
功耗较大小较大
成本较高低很高
2应用与发展前景
据了解，Dialog半导体可以为智能手机、平板电脑、物联网、固态照明（SSL）和智能家电应用提供高度集成的标准（ASSP）及定制（ASIC）混合信号集成电路（IC）。Dialog半导体的DC-DC可配置系统电源管理等节能技术，通过延长电池使用寿命和实现便携式设备快速充电，提高产品的使用效率并增强消费者的用户体验。此外，Dialog半导体的技术组合还包括音频、智能蓝牙BluetoothSmart、快速充电RapidChargeAC/DC电源转换以及多点触控技术。《电器》记者了解到，Dialog半导体总部位于伦敦，在全球设有销售、研发和营销机构。2014年，Dialog半导体营业收入约为11.6亿美元。敦宏科技成立于2011年，是光宝集团成员公司敦南科技股份有限公司旗下的全资子，专注于应用在消费电子系统中的光学、惯性及环境传感器的设计与生产，并已向中国大陆市场批量供应光学传感器。
Dialog半导体将与敦宏科技紧密合作，开发用于智能手机、可穿戴设备和物联网应用的传感器及传感器解决方案。“用于环境光和接近感测以及用于色彩和手势分析的传感器等将成为新公司成立后生产的首批产品。另外，Dialog半导体还将与敦南科技和讯芯科技就先进制造和封装技术展开战略合作，进一步提升旗下产品和解决方案的竞争力。与此同时，Dialog半导体将继续向客户提供更多的系统解决方案，巩固其在电源管理、可应用于消费电子产品的智能蓝牙技术和可应用于智能家居的固态照明技术等领域的市场领先地位。”一位知情人士透露。
Dialog半导体首席执行官JalalBagherli在谈到该协议时表示：“该投资标志着Dialog半导体开始进军传感器市场，不但继续巩固在智能手机、物联网和智能照明等领域的电源管理、音频及蓝牙等领域的领导地位，还将密切参与对这些应用起到补充作用的技术的开发。这也是我们通过开展本地商业合作，在快速成长的大中华区的智能手机、智能照明和物联网市场上获得更高市场份额的又一重要举措。我们将继续为我们的客户提供一流的技术，并帮助他们快速而可靠地将这些技术融入产品设计，以提升产品的性能、降低成本、缩短上市时间。”
随着绿能环保成为全球热门议题，以及半导体产业对于产能提升、成本下降，及优秀人才的持续需求，今年的SEMICONTaiwan特别聚焦三大主题:绿能环保、下一代封装技术―TSV，以及产业人才培育，期望帮助产业升级。
安全与环保--“绿色竞争力”新指标
在全球一片节能减碳的呼声下，要成为现代化的国家，不能只注重生产，同时也要强化在公共安全、工业安全和环境保护方面的能力。2016年-2022年间，将二氧化碳排放量降低到2008年的排放量，台湾地区的半导体产业，在水、电及化学材料的消耗上，都还有努力空间。而在台积电、友达、奇美等制造大厂高调推行绿色政策下，在今年的展场中，来自全球各国的设备厂商也纷纷提供了许多更环保、更安全的半导体相关设备与材料解决方案。此外，SEMI特别邀请到台积电、友达和SAHTECH，以及AirProducts、Edwards等在“大宗硅甲烷/氢气储存及供应系统安全标准研讨会”与“太阳光电及平面显示器产业工安环保技术研讨会”中，从厂房实际使用需求到相关设备标准进行深入讨论和案例分享。
TSV―下一代IC的促成技术CTO论坛引爆热烈讨论
日月光集团研发中心总经理唐和明表示：现今摩尔定律有放慢的趋势，但为了因应市场持续对产品在“轻、薄、短、小”的要求，封装业在近年来积极发展三度空间的堆栈、硅穿孔(ThroughSiliconVia:TSV)等技术，并且已俨然成为下一波主流技术。除了封装业早已投入人才与资源在TSV(Via-Last)的研发之外，许多IDM与晶圆厂亦已积极投入wafer-level的TSV技术(Via-First)，以求取晶圆2D空间的最大利用。这无疑使TSV技术成为一个兵家必争的新战场。
CTO论坛之演讲贵宾阵容坚实，邀请日月光集团研发中心总经理唐和明、Gartner、IMEC、美商高通(Qualcomm)、美商リ劭萍(AVIZA)副总裁、新思科技(Synopsys)董事长兼执行长AartdeGeus、惠瑞捷(Verigy)等公司之高阶主管与专业人士，针对TSV趋势、技术发展与挑战进行深入研讨。
SEMI半导体科技种子计划
根据台湾地区工研院数据显示，未来3年内，台湾地区半导体产业对于人才的需求量将达到35,000个，然而由于专业人才呈现M型化的分部，SEMI为强化半导体产业人才培育，特于展览期间筹办“SEMIUniversity--半导体科技种子计划”，整合业界资源以培养学生具备理论与实务之能力，为产业储备精英更进一步地提升产业竞争力。本计划提供学生完整的半导体制程介绍与应用课程，并由专人带领导览展会，参观最新颖的设备材料实体展示，进而了解半导体产业之发展现况及最新趋势。
五大联谊活动活络产业交流
关键词：硅半导体材料；产业现状；发展趋势
中图分类号：TN304.1+2文献标志码：A
0前言
半导体材料是一类具有半导体性能、可用于制作半导体器件和集成电路的电子材料.硅材料是当今产量最大、应用最广的半导体材料，是集成电路产业和光伏产业的基础.硅材料的发展对推动我国相关产业实现技术跨越、增强国际竞争力、保持社会经济可持续发展和保障国家安全均起着重要作用.
2012年11月，上海市有色金属学会向上海市科学技术协会提交了《上海半导体材料产业技术发展研究报告》，该研究报告以硅半导体材料为重点，概述了国内外（国内主要以上海地区为主）半导体材料产业的现状，分析了“十二五”期间乃至今后几年我国半导体材料产业的机遇、存在问题、发展趋势及主要应用领域的市场需求，提出了上海半导体材料产业技术发展的方向、重点和措施.本文就报告中涉及的国内外硅半导体材料产业现状及其技术发展部分作一介绍.
1国内外硅半导体材料产业现状
1.1多晶硅
多晶硅是拉制单晶硅的唯一原料，90%以上的微电子器件是在单晶硅片和硅基材料上制作的，电力电子器件亦基本在硅上制作.在光伏产业中，多晶硅也是制取单晶硅、多晶硅锭和准单晶硅锭的唯一原料，约80%的太阳能电池是晶体硅太阳能电池，硅被认为是光伏产业的产能材料.
我国从20世纪50年代中期开始研发高纯度多晶硅.60年代中期，多晶硅进入工业化生产，成为当时世界上少数生产多晶硅的国家之一.70年代，由于技术落后、生产规模小、成本高、质量低和缺乏竞争力等原因，多晶硅企业纷纷停产.90年代，由于进口多晶硅的冲击，我国多晶硅产业每况愈下，最后只剩下峨嵋半导体厂一家[1-2].
2000年以前，全球大部分多晶硅用于满足半导体产业的需求.随着全球能源紧张问题的日趋严重，极大地推动了德国乃至欧洲太阳能光伏应用市场的发展，多晶硅市场需求随之快速增长，产能迅速扩张.2004年前后，国内外太阳能电池爆炸式增长造成了全球范围的多晶硅紧缺，多晶硅价格暴涨，更是激发了我国多晶硅产业的发展热潮.短短几年间，我国就建成了十几家千吨级甚至万吨级的多晶硅生产企业，其建设速度和技术提升速度之快，堪称世界之最.
上海有色金属第34卷
一、何谓芯片？
要了解芯片，首先要明白“集成电路”和“半导体”两个概念。1958年9月12日，在美国德州仪器公司担任工程师的“杰克·基尔比”发明了集成电路的理论模型。1959年，曾师从晶体管发明人之一肖克莱率先创造了掩模版曝光刻蚀方法，发明了今天的集成电路技术。而半导体是一种导电性能介于导体和绝缘体之间的材料，常见的有硅、锗、砷化镓等，用于制造芯片。
我们所说的集成电路指的是采用特定的制造工艺，把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及元件间的连线，集成制作在一小块硅基半导体晶片上并封装在一个腔壳内，成为具有所需功能的微型器件
芯片是指内含集成电路的半导体基片（最常用的是硅片），是集成电路的物理载体。
二、中国芯片发展现状
目前中国芯片发展现状可用四个词概括：发展很快，落后两代，技术受限，产品低端。
中国芯片制造工艺落后国际同行两代。中国目前只能量产28纳米级芯片，而国外可完成7纳米级产品制造；产能严重不足，50%的芯片依赖进口；同时中国的产能和需求之间结构失配，实际能够生产的产品，与市场需求不匹配；长期的代工模式导致设计能力和制造能力失配、核心技术缺失；投资混乱、研发投入和人才不足等问题，导致中国集成电路产业目前总体还处于“核心技术受制于人、产品处于中低端”的状态，并且在很长的一段时间内无法根本改变。
为什么中国制造不出高端芯片？先要了解芯片制造过程。芯片制造主要分为三大环节：晶圆加工制造、芯片前期加工、芯片后期封装。其中技术难度最大最核心的是芯片前期加工这个环节，分为上百道制程，每道制程都有相应的装备。在这些装备里面，技术难度最大的就是光刻技术。中国半导体技术主要是在第一和第三环节。第二个环节中的技术装备大部分处于空白，所以高端的整个芯片都需要进口。
光刻机精度，芯片制造的卡脖子环节
制约集成电路技术发展的有四大要素：功耗、工艺、成本和设计复杂度，其中光刻机就是一个重中之重，核心技术中的核心。
一些装备由于其巨大的制造难度被冠以“工业皇冠上的明珠”的称号，最主流的说法是两大装备：航空发动机和光刻机，最先进的航空发动机目前的报价在千万美元量级，但是最先进的光刻机目前的报价已经过亿美金。
关键词：发光二极管；荧光灯
中图分类号：J914文献标识码：A文章编号：
引言
伴随着全球节能减排的盛行,环保和节能成为市场热点,在此技术上我国也有了自己的技术和产业发展思路:抓住照明产业革命的历史机遇,坚持政府引导,以企业为主体和市场化运作原则,以技术创新为核心,机制创新为保障,在解决市场继续的产业化技术的同时,加大对重大关键技术研发的投入,集中力量,重点突破,实现跨越式发展。
一、发光二极管
发光二极管(LED),是一种半导体固体发光器件。它是利用固体半导体芯片作为发光材料,在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射,直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片,在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层,称为p-n结。在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。目前,发光半导体材料主要由III-V族元素组成,例如磷化镓(GaP)、砷化镓(GaAs),氮化镓等等。
LED具有以下特性：
1、高效节能：以相同亮度比较3W的LED节能灯333小时耗1度电，而普通60W白炽灯17小时耗1度电，普通5W节能灯200小时耗1度电。
2、超长寿命：半导体芯片发光，无灯丝，无玻璃泡，不许震动，不易破碎，使用寿命可达五万小时。
3、健康：光线健康光线中含紫外线和红外线少，产生辐射少（普通等管线中含有紫外线和红外线）。
4、绿色环保：不含汞等有害元素，利于回收，普通灯管中含有汞等元素。
5、保护视力：直流驱动，无频闪（普通灯都是交流驱动，就必然产生频闪）
6、安全系数高：所需电压、电流较小，安全隐患小。
7、市场潜力大：低压、直流供电，太阳能供电。
传统的LED主要应用于信号显示领域、建筑物航空障碍灯、航标灯、汽车信号灯、仪表背光照明，如今娱乐、建筑物室内外、城市美化、景观照明中应用也越来越广泛。但是目前LED光源的寿命还不能达到所标出的100，000小时，实际寿命约在50，000小时左右，这主要与其散热方面的问题有关。在很小的空间里，随着功率的加大，半导体组件就会过热。再者，白色LED还不能达到普通灯泡所具有的亮度。
LED应用前景广阔,就拿白光LED来讲,不过在讲白光LED之前,我们先看看目前所用的照明灯光源的状况:白炽灯和卤钨灯,其光效为12lm/W～24lm/W;荧光灯和HID灯的光效为50lm/W～120lm/W。对白光LED:光效为15lm/W～50lm/W,比一般家用白炽灯或卤钨灯相近甚至还高,这完全能达到照明领域的需要。而且随着LED照明的技术日趋完善,逐步发展到大功率的LED,采用大功率LED为光源,人的视觉效果柔和、均匀,并且大功率LED均采用恒流驱动,无频闪,长时间工作环境下眼睛没有疲劳感,是未来绿色照明产品。众所周知,目前中国能源日益紧缺,然而LED照明可大大达到节电目的,据有关资料理论测算,全国大概只要有1/3的白炽灯被LED灯取代,每年就能为国家节省用电近1000亿度,相当于一个三峡工程的年发电量。
二、荧光灯管的结构及其放电发光原理
荧光灯管，属低压气体放电发光的新型电光源。因具有光效高、节能、显色性能高等技术特点，被制做成U型管、螺旋管、环型管、细管径直管等形状的节能灯，广泛地应用于室内外环境照明。
但是在实际照明中，荧光灯管的亮度会慢慢地变暗，照明质量降低。这种现象实际上就是荧光灯管光衰现象。
（一）荧光灯管分类：
1、荧光灯管按气体放电性质来划分：有热阴极弧光放电型和冷阴极辉光放电型两大类型。应用于照明领域的荧光灯管，都属于热阴极弧光放电型荧光灯管。
2、按管径大小分
1）直管型荧光灯管按管径大小分为：T12、T10、T8、T6、T5、T4、T3等规格。规格中“T+数字“组合，表示管径的毫米数值。其含义：一个T=1/8英吋，一英吋为25.4mm；数字代表T的个数。如T12=25.4mm*1/8*12=38mm。
2）荧光灯管管径与其电参数的关系：
①荧光灯管，管径越细，光效越高，节电效果越好。
②荧光灯管，管径越细，启辉点燃电压越高，对镇流器技术性能要求越高。
管径大于T8（含T8）的荧光灯管，启辉点燃电压较低。相对于220V、50Hz工频交流电，符合启辉点燃电压小于1/2电源电压定律。可以采用电感式镇流器，进行启辉点燃运行。
管径小于T8的荧光灯管，启辉点燃电压较高。相对于220V、50Hz工频交流电，不符合启辉点燃电压小于1/2电源电压定律。不能采用电感式镇流器，进行启辉点燃运行。管径小于T8的荧光灯管，必须匹配电子式镇流器。由电子式镇流器，产生启辉高压，将荧光灯管击穿点燃。尔后，由电子式镇流器，驱动荧光灯管点燃运行。
（二）荧光灯管结构：荧光灯管有：玻璃管、灯头、灯管阴极、发光荧光粉、放电气体五大部分组成。
1)、玻璃管：玻璃管是荧光灯管的主体，也是荧光灯管的外壳。其内壁用于涂敷发光荧光粉。
2)、灯头：灯头主要用于固定支撑灯管阴极，和实现荧光灯管与灯架的电气连接。
3)、灯管阴极：灯管阴极又有导丝、灯丝、电子粉三部分组成。灯管阴极主要功能，是预热荧光灯管、发射电子、促使放电气体电离，启辉点燃荧光灯管。
4)、发光荧光粉：发光荧光粉主要是吸收紫外线，通过量子转换，将紫外线辐射转换为可见光。
5)、放电气体：放电气体由氪（Kr）、氩（Ar）和汞（Hg）惰性气体组成。主要用于荧光灯管，通过气体电离产生紫外线辐射。
（三）荧光灯管放电发光原理：
荧光灯管放电发光原理：荧光灯管通交流电后，由阴极灯丝产生交变电场。管内的汞（Hg）气体，在交变电场和阴极灯丝发射的电子共同作用下。汞（Hg）气体原子不断地获得能量，从原始基态被激发成激发态，而后由激发态返回到原始基态。汞（Hg）气体在这个基态－激发态－基态，能量变换过程中。将交变的电场能量转变为253.7nm的紫外线辐射（同时产生185nm的紫外线辐射）。荧光灯管内壁上的发光荧光粉，吸收253.7nm的紫外线辐射能量。通过量子转换，将253.7nm紫外线辐射转换为可见光。