電極作為霓虹燈管的核心部件，其質(zhì)量與性能的優(yōu)劣將直接影響燈管的壽命。本文通過針對(duì)轟擊不同電極所產(chǎn)生相應(yīng)的電子發(fā)射層的過程來論述之。并闡明轟擊的作用不僅限于燈管和電極的加熱除氣，更重要的作用在于使電極表面通過轟擊加熱進(jìn)行一系列的相關(guān)化學(xué)反應(yīng)而生成有利于電子發(fā)射的激活層，從而提高霓虹燈管的質(zhì)量，延長其壽命。

     有人會(huì)問：為什么在同一個(gè)排氣臺(tái)上，排氣狀況基本一致，有的人能做出好的燈管，而有的人卻做出的燈管的壽命很短，質(zhì)量很差呢？有人說其排氣“真空度”不夠高，其實(shí)，他們的排氣“真空度”基本上差不多，而關(guān)鍵在于其轟擊的技能沒有把握好。更確切地說：這些人對(duì)轟擊的作用有誤解，他們認(rèn)為轟擊的作用僅限于給燈管加熱到紙糊了為好，只有這樣排氣的燈管質(zhì)量才好，甚至有人提出轟擊的次數(shù)多一些為好。豈不知，這樣做，非但不能提高燈管的內(nèi)在質(zhì)量，反而搞不好會(huì)把電極的激活層給予濺射掉了，或氧化失效。也就是說：這些人只知道偏面地追求燈管的“真空度”，而不知一根質(zhì)量好的燈管除了對(duì)“真空度”有較高的技術(shù)要求外，更重要的是必須有一對(duì)發(fā)射性能良好的電極，即電極殼的內(nèi)表層通過轟擊加熱的過程中，能形成一層非常有利于電子發(fā)射激活層。若在轟擊中，完全喪失了這一激活層，那么“真空度”搞得再好，其壽命也不會(huì)超過1000小時(shí)的，（這里主要指安裝在室外因燈管濺散擊穿而損壞）。過去我本人也一度偏面地追求高“真空度”，95年，我研制成功一臺(tái)遂道式烤箱加熱排氣臺(tái)。并在烘烤排氣的過程中多次用稀有氣體充洗工藝，當(dāng)然這樣做可以很好地提高“真空度”的，但實(shí)際效果并不理想。這個(gè)實(shí)驗(yàn)也證明了燈管壽命不是跟“真空度”成正比關(guān)系。實(shí)際上，燈管的壽命與電極的性能和結(jié)構(gòu)有著緊密的聯(lián)系著的。按著電光源理論來討論之，所有的氣體放電燈，除應(yīng)保持必要的“真空度”外，更重要的是其電極的發(fā)射性能及電極的使用壽命。霓虹燈是低氣輝光放電冷陰極燈，當(dāng)然也要遵守其它氣體放電燈的基本要求的。但霓虹燈的電極發(fā)射電子是由正離子轟擊陰極表面而產(chǎn)生二次電子發(fā)射的。這里要討論一下二次電子的發(fā)射系數(shù)。它取決于陰極的材質(zhì)太陰極的表面狀態(tài)，至于陰極材質(zhì)及陰極表面狀態(tài)也會(huì)在一定程度上影響著陰極壓降。實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)陰極表面被其它單層低逸出功金屬原子覆蓋或其氧化物層覆蓋及陰極不潔時(shí)，其二次電子發(fā)射系數(shù)變大，逸出功降低，發(fā)射性能好，濺射少。當(dāng)陰極表面雜層去掉之后，二次電子發(fā)射系數(shù)要顯著地減少，而對(duì)于十分潔凈的金屬陰極而言，二次電子發(fā)射系數(shù)趨近于零，其結(jié)果是陰極壓降顯著提高，濺射變得歷害。讓我們觀察分析一下霓虹燈管因?yàn)R射而損壞過程，新燈管，由于陰極表層存在的發(fā)射層，其二次電子發(fā)射系數(shù)較大，陰極濺射較輕，可以說：燈管在大部分工作過程中玻殼基本上看不到黑圈。但隨著電子發(fā)射層的減少，二次電子發(fā)射系數(shù)變小，逸出功增加，陰極壓降提高，使得陰極濺射劇烈，表現(xiàn)在玻殼很快出現(xiàn)黑圈。直至燈管因黑圈擊穿漏氣而損壞。上述也說明了許多有關(guān)霓虹燈書中指出電極材料用純金屬制作是不科學(xué)的。

   霓虹燈電極材料大都使用銅、鐵、鍍鎳鐵等金屬制作的，這些金屬的逸出功較高，電子發(fā)射性能相對(duì)較差。如果燈管使用這些純金屬發(fā)射電子勢必造成其陰極壓降大，陰極濺射得快，從而使燈管很快因?yàn)R射失效，特別是銅電極濺射得更快。那么用什么辦法來解決這個(gè)問題呢？上述證明，純金屬容易濺散，但在金屬表面氧化一層有益的氧化膜或涂一層其它逸出功較低的金屬（如堿金屬或堿土金屬）或其氧化物，這樣做可以大大降低其逸出功的，提高了電子發(fā)射性能，從而減緩了陰極濺散起到了延長燈管壽命的作用。于是人們在制造電極時(shí)，大都把電極進(jìn)行預(yù)處理。如銅電極的高溫氧化后再涂硼砂，鐵電極的發(fā)蘭氧化。鍍鎳鐵電極的內(nèi)涂電子粉等處理方法。其目的是通過轟擊加熱及離子能量傳遞使電極表層產(chǎn)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，最后生成有利于電子發(fā)射的激活層，使其陰極壓降及濺散大大降低，從而提高了霓虹燈管的質(zhì)量和壽命。