мини|250px|Магнетна пригушница мини|250px|Флуоресценте свјетиљке
Флуоресцентна цев, или флуоресцентна светиљка, је светлосни извор у којем се видљива светлост добија на флуоресцентном слоју побуђеним ултраљубичастим зрачењем које настаје електричним избојем у смеши племенитих гасова. У односу на обичну сијалицу одликује је већи степен претварања електричне енергије у светлост и дужи животни век.
Флуоресцентна сијалица је сијалица слична компактној флуоресцентној сијалици. Разлика је у постављању, начину рада и величини. Користе се у канцеларијама, у школама и у другим објектима. Оне у себи садрже гас и малу количину живе (у милиграмима се мери количина -{Hg}-). Приликом завршетка радног века флуо цеви се морају рециклирати због садржаја токсичних елемемната као што су жива и фосфор. Због присутности фосфора стакло је бело.
На електричну мрежу се спаја преко предспојне направе - најчешће је то пригушница, иако се све више користе и електронске предспојне направе којима се због рада на вишој фреквенцији избегава неугодно осциловање, а повећава се и корисност.
Често се криво назива неонска цев, што је коректан назив само за цеви без живе и флуоресцентног слоја. Уобичајени назив за компактну изведбу с интегрираном електронским предспојном направом и Е27 подножјем је штедна сијалица.
Историјске чињенице мини|250px|Врх, две штедне флуоресцентне светиљке. Доле, две равне флуоресцентне светиљке. Шибица је приказана ради величине
Откриће Флуоресценција неких стена и минерала је била примећена стотинама година пре него што је била објашњена. Средином 19. века, експерименти су показали да ће се појавити слаба светлост на неким стакленим посудама, ако се кроз њих пусти електрична струја. Међу првима који су објаснили ту појаву је био ирски научник Џорџ Габријел Стокс, са Универзитета у Кембриџу, који је назвао ту појаву „флуоресценција”, након што је приметио да минерал флуорит може јако да светли, поготово због својих нечистоћа. Повезаност између електричне струје и светлости су даље развили британски научници Мајкл Фарадеј и Џејмс Клерк Максвел током 1840-их.Gribben, John; "The Scientists; A History of Science Told Through the Lives of Its Greatest Inventors"; Random House; .
Мало тога се даље развијало, све до 1856. када је немачки дувач стакла Хајнрих Гајслер створио живину вакуумску пумпу, из које је исисао више ваздуха него ико пре тога. Када би се пропустила електрична струја кроз Гајслерову цев, појавило би се јако зелено светло на стакленим зидовима, близу катоде. Због својих занимљивих светлосних ефеката, почела се користити у забавним парковима. Један од првих научника, који је почео да врши експерименте са Гајслеровом цеви, био је Јулијус Пликер, који је приметио да се положај светла мења, ако је у близини неки извор електромагнетског поља. Александар Едмон Бекерел је приметио 1859. да неке материје одбијају светлост, када се смјесте унутар Гајслерове цеви и први је почео да врши експерименте са флуоресцентним материјама. Испитивања са Гајслеровом цеви су се наставила, а почеле су се добивати све боље и ефикасније вакуумске пумпе. Сав напредак у експериментима довео је до открића електрона 1897. године, који је открио Џозеф Џон Томсон.
Прве гасне светиљке Док се Бекерел више бавио научним експериментима, Томас Алва Едисон је радио на развоју флуоресцентног светла за комерцијалну примену. Године 1896. је изумео флуоресцентну светиљку, у којој се налазило једињење калцијум волфрамат, а побуду је вршио с рендгенским зракама. Иако је добио за то патент 1907. године, с производњом никад није започео. Никола Тесла је спроводио сличне експерименте, с високофреквентним флуоресцентним светиљкама током 1890-их, које су давале зеленкасту светлост, али такође није постигао комерцијални успех.
Едисонов запосленик, Данијел Макфарлан Мур је 1895. приказао светиљке дуге 2 до 3 метра, које је пунио с угљен диоксидом или азотом, и добијао је бело или ружичасто светло. Будући да су такве светиљке биле јако компликоване, на тржишту је више успеха имала обична волфрамова електрична сијалица.
Godine 1901. Питер Купер Хјуит је открио светиљку са живиним парама, која је за разлику од Мурове светиљке, радила с пуно нижим напонима. Те су светиљке већ имале бољи степен коришћења од електричне сијалице, али будући да су давале плаво-зеленкасто светло, нису нашле ширу примену.
Прве неонске светиљке мини|десно|усправно|Светло антимикробне светиљке
Године 1898. је први пут неон издвојен из околног ваздуха. Када су га ставили у Гајслерову цев, давао је јако црвено светло. Прве врсте су биле истог облика као и данас али су биле прозирне и исијавале су љубичасту, а могле су и црвену боју. Биле су антимикробне као прве врсте.
Око 1910. године, Француз Жорж Клод је почео да развија неонске цеви, које су 30-их прошлог века биле главни извор осветљења у Француској. Он је пунио цеви, осим неоном, с аргоном и живиним парама, али како су имале мањи степен искоришћења од електричне сијалице, почеле су се користити за рекламе. Клод је успео да усаврши електроде на светиљкама. Осим тога, усавршио је и флуоресцентни премаз унутар цеви.
Комерцијални успех флуоресцентних светиљки Године 1934, Артур Холи Комптон известио је о првим успешним експериментима с флуоресцентним светиљкама. На основу тог извештаја, Џорџ Е. Инман, са својим тимом из фирме Генерал Електрик је направио први прототип, који се касније након побољшања успео да се пробије на тржишту.
Принцип рада мини|250п|Стартер у кућишту мини|250п|Укључење неонке
Када се свјетиљка упали, електрична снага загрејава катоду довољно да избаци електроне. Ти електрони сударају се с атомима племенитих гасова, који се јонизују, унутар жарне нити унутар цеви, да би се тако створила плазма поступком ударне јонизације. Као резултат настаје јонска лавина, чиме проводљивост племенитог гаса нагло расте, допуштајући да више електричне струје тече кроз светиљку.
Основни начин како се електрична енергија претвара у светлосну енергију код флуоресцентних светиљки, заснива се на нееластичном сударању електрона. Улазни електрони с катоде сударају се с атомима живе у гасу. Ако слободни електрон има довољну кинетичку енергију, онда он преноси ту енергију на електроне у спољној орбити атома, узрокујући да он скочи привремено на виши енергетски ниво. Виши енергетски ниво електрона у атому живе је нестабилан, тако да се електрон враћа на нижи енергетски ниво, који је стабилнији, и при томе емитује фотон. Већина фотона која излазе из атома живе имају таласну дужину од 253,7 -{nm}- и 185 -{nm}-. Ти атоми нису видљиви за људско око, јер се налазе у ултраљубичастом подручју. Те фотоне затим упијају електрони у флуоресцентном слоју на унутрашњој страни цеви, који емитују фотоне у видљивом подручју за људско око. Разлика у енергији између улазног електрона с катоде и излазног фотона с флуоресцентног слоја, претвара се у загрејавање флуоресцентног слоја.
Грађа светиљке Флуоресцентна светиљка садржи гас који има паре живе и аргона, ксенона, неона или криптона под ниским притиском. Притисак унутар цеви је око 0,3% атмосферског притиска ваздуха. Унутрашња површина цеви је превучена флуоресцентним (а често и фосфоресцентним) премазом, који се израђује од мешавине различитих металних соли и соли ретких земаља. Луковица електроде је обично направљена од завојите нити волфрама и назива се катода, јер јој је првенствена улога избацивање електрона. Због тога, катода је обично превучена с мешавином баријум, стронцијум и калцијум оксида, да би имала ниску термоелектронску температуру.The pressure of the mercury vapor alone is about 0,8 Pa (8 millionths of atmospheric pressure), in a T12 40-watt lamp. See Kane and Sell 2001 page 185.
Флуоресцентне светиљке су цеви дужине обично од 100 -{mm}- до 2,43 -{m}-. Понекад се цеви савијају у круг или у облику слова „-{U}-”. Флуоресцентне штедне сијалице имају мањи пречник, и обично се савијају у спиралу, да би омогућиле велику количину светла у малој запремини.
Флуоресцентна материја која емитује светло наноси се као слој боје заједно с органским растварачем. Цев се гре скоро до температуре топљења стакла да би се избацили органски састојци и да би се флуоресцентна материја слепила са зидом цеви након хлађења. Веома је важна пажљива контрола величине зрна флуоресцентног слоја; велика зрна, 35 -{μm}- или већа, стварају веома слаб слој, док премала зрна, 1 -{μm}- или мања, не могу створити јако светло. Најбоља зрна су величине 10 -{μm}-. Премаз мора бити довољно дебео да ухвати сво ултраљубичасто зрачење са живе, али не и толико дебео да упије превише видљиве светлости.
Утицај температуре мини|Флуоресцентна светиљка с предгрејавањем. -{A}-: Флуоресцентна цев, -{B}-: Извор напајања (+220 -{V}-), -{C}-: Стартер, -{D}-: Прекидач (биметални термостат), -{E}-: Кондензатор, -{F}-: Жарна нит, -{G}-: Пригушница На рад свјетиљке јако утиче температура на катоди, јер она је повезана с деломичним притиском живиних пара унутар цеви. Свака светиљка има малу количину живе, која мора испарити, да би се створило светло. Код ниских температуре, жива је у облику распршених капљица. Како се светиљка греје, жива се претвара у пару. Код виших температура, самоапсорпција смањује допринос живе и светла. Будући да се живина пара кондензира на најхладнијим местима, мора се светиљка врло пажљиво конструисати, да се избегне кондензација живиних пара. Да би се то умањило, користи се обично амалгам, а то је спој живе и других метала, чиме се притисак живине паре смањује, а радна температуре се може повећати. Ипак, катода остаје „хладна тачка” и мора се пажљиво контролисати конструкција да се спречи излазак живе из амалгама и кондензација на хладнијим местима.
Губици Жива под ниским притиском емитује 65% од укупног зрачења, на 254 -{nm}- линији и 10 – 20% на линији 185 -{nm}-. То ултраљубичасто зрачење затим упија флуоресцентни премаз, који емитује коначно видљиву светлост. Флуоресцентни премаз, заједно са стаклом цеви, спречава излазак штетних УВ зрака. Само се део улазне електричне енергије претвара у корисно светло. Један део се губи грејањем пригушнице, која би требала да има ефикасност око 90%. Пад напона на електродама је сталан. Један део енергије су губи на живину пару, али око 85% се претвара у УВ зраке и видљиву светлост. Губици настају и када се УВ зраци претварају у видљиву светлост на флуоресцентном премазу. Код новије генерације светиљки, на 100 улазних фотона УВ зрака, добије се 86 фотона видљиве светлости. Будући да улазни УВ фотони имају енергију 5,5 -{eV}-, а излазни фотони видљиве светлости око 2,5 -{eV}-, тако се искористи само 45% УВ енергије.
Светиљке с хладном катодом мини|десно|Поглед на жарну нит код УВ-Ц гермицидне цеви Велика већина флуоресцентних светиљки имају електроде које раде у облику термоелектронске емисије, то значи да остварују довољно високу температуре, да би могле ослободити електроне. Постоје и такве флуоресцентне светиљке које раде с хладним катодама, на нижим температурама од температуре термоелектронске емисије, довољне да ослободе електроне и без посебног премаза. То не значи да су електроде хладне, у ствари оне су још увек врло топле. Због тога је њихов век трајања пуно дужи. Обично се користе као позадинско светло код ЛЦД екрана.
Хладне катоде су у бити мање ефикасне, јер је потребан већи пад напона у цеви између електрода. Повећани пад напона доводи до већег расипања енергије у цеви, али то не доводи до повећаног излаза светлости. Повећано расипање енергије у цеви значи да такве флуоресцентне светиљке требају да раде под мањим оптерећењем од нормалних, могу се произвести с дужим цевима, па чак се могу ставити више њих у серију. Цеви се могу лакше савијати у посебне облике, и могу се брзо палити и гасити
Покретање или старт Атоми живе требају бити јонизовани пре него што светиљка почне да ради. Код малих светиљки није потребно пуно напона да се покрене рад, али за дугачке цеви потребан је додатни напон, понекад реда величине хиљаду волти.
Прекидач старта с предгревањем ()