ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ ОСВЕТИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ И СПОСОБ ЕГО ЭКСПЛУАТАЦИИ Российский патент 1995 года по МПК H01J61/00 

Изобретение относится к области удовлетворения жизненных потребностей человека, а также может быть применено в качестве информационно-рекламного средства.

Известны устройства газоразрядные осветительные элементы, в которых различные цвета свечения газоразрядных трубок достигаются за счет использования люминофорных покрытий с разнообразными цветами свечения. Как правило, используются люминофоры таких типов, как Л25-М, Л-29, К-36, ЛР-1 и пр. которые возбуждают либо разрядом в неоне, либо разрядом в аргоне с примесями ртути.

Недостатком таких элементов является невозможность управления цветом свечения трубок в ходе эксплуатации устройства, что значительно снижает эффективность воздействия и красочность рекламных установок.

Пример заявляемого устройства, реализующего заявляемый способ его эксплуатации, представлен на чертеже.

Устройство содержит газоразрядную трубку 1 с нанесенными на нее эквидистантными участками люминофорных покрытий, подсоединенную к блоку 2 питания и модуляторному транзисторному ключу 3. Ключ 3 подсоединен к задающему генератору 4 прямоугольных импульсов. Подведенный к трубке электромагнит 5 соединен с источником 6 постоянного тока. Управляющий блок 7 задает ток электромагнита.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 4 подает на транзисторный ключ 3 прямоугольный сигнал. Возникающая при этом модуляция разрядного тока возбуждает слоистую визуализованную структуру в разрядной трубке. Частота модулиpующего колебания подбирается из условия равенства длины волны страт-длине периодической структуры, нанесенной на трубку. Длительность импульса подбирается экспериментально из условия обеспечения оптимальной требуемой контрастности (визуальный контроль) и составляет 100-250 мс. для аргона и неона при давлениях 1-6 мм рт. ст. Частотный диапазон модулирующего сигнала составляет 1-3 кГц. Электромагнит 3 располагают в непосредственной близости от катода (на расстоянии 1-2 см). На электромагнит подают постоянный ток с источника 6, обеспечивающий сдвиг визуализованной структуры на λ/n, где λ- длина волны cтраты; n число люминоформных полос на одном периоде. Величина протекающего через электромагнит тока задается управляющим сигналом с блока 7, который представляет собой либо генератор линейно изменяющегося напряжения (плавное изменение цвета свечения), либо пороговое устройство с циклически переключающимися уровнями (дискретное изменение цвета). Процесс изменения цвета свечения может управляться также при помощи внешнего, например, музыкального сигнала.

Пример конкретного выполнения. Применялись газоразрядные трубки диаметром 18 мм с электродными узлами УЭГР-20. Осуществляли изменение цвета свечения от бледно-сиреневого (чистый аргон) до темно-зеленого (условный цвет свечения N 9) с использованием люминофора марки К-35. Для максимального сближения со стандартной технологией применяли метод частичного удаления люминофорного покрытия, благодаря которому и имело место чередование темно-зеленых и бледно-сиреневых цветов свечения. Трубки 1 были заполнены аргоном по стандартной методике ПО "Газосвет" при давлении 2 мм. рт. ст. Для осуществления сдвига визуализованной структуры использовались электромагниты 5 с числом витков 125 и с силой тока 5-500 м А, что позволяло перекрыть диапазон сдвига пространственной фазы вплоть до нескольких периодов. В качестве модулятора 3 использовался транзисторный ключ на базе КТ826Б. Блок 2 питания был собран на базе газосветного трансформатора ТГМ-320 с напряжением холостого хода 3 кВ и диодных выпрямительных столбах Д-1010. В качестве источника 8 тока использовался источник постоянного тока Б5-43А, а в качестве управляющего элемента 7 использовался обычный потенциометр. Длина волны составляла 2,4 см при длительности модулирующего импульса 200 мс и частоте 2,3 кГц.

Технико-экономическая эффективность заключается в улучшении эксплуатационных характеристик многоцветных осветительных элементов, возможности регулирования цвета свечения газоразрядных трубок в широком динамическом диапазоне, а также повышении эффективности технологии изготовления многоцветных осветительных элементов за счет унификации наносимых люминофорных покрытий.

Использование: в средствах удовлетворения жизненных потребностей человека, применяемых при воспроизведения цветовой музыки и создании динамических многоцветных картин. Цель изобретения улучшение эксплуатационных характеристик многоцветных осветительных элементов за счет регулирования цвета их свечения в широком диапазоне. Газоразрядный осветительный элемент содержит стеклянный баллон, на поверхность которого внутреннюю или наружную нанесены эквидистантные кольцевые сегменты с различным цветом свечения, образующие периодически чередующийся набор цветов. Способ его эксплуатации предусматривает возбуждение визуализованной ионизационной волны с пространственным периодом чередования максимумов, равным периоду чередования наборов кольцевых сегментов. С целью поочередного возбуждения различных цветов свечения производят сдвиг светящейся визуализованной структуры путем наложения магнитного поля напряженностью, подбираемой из условия сдвига пространственной структуры на расстояние, кратное ширине кольцевого сегмента. 2 с. п. ф-лы, 1 ил.

1. Газоразрядный осветительный элемент, содержащий наполненную рабочим газом герметичную стеклянную разрядную трубку с люминофорным покрытием с различными цветами свечения, размещенными на ее внутренней поверхности, отличающийся тем, что покрытие выполнено в виде эквидистантных кольцевых сегментов равной ширины с периодическим чередованием набора цветов свечения, причем пространственный период чередования набора цветов равен длине ионизационной волны. 2. Способ эксплуатации газоразрядного осветительного элемента, включающий возбуждение визуализованной ионизационной волны в газоразрядной плазме путем модуляции разрядного тока с заданным законом изменения частоты модуляции, отличающийся тем, что возбуждение ионизационной волны производят на частоте модуляции f, определяемой из соотношения
f=λ/v,
где λ длина ионизационной волны;
v фазовая скорость ионизационной волны в данной газовой среде,
после чего воздействуют на газоразрядную плазму постоянным магнитным полем, величину напряженности которого устанавливают из условия сдвига визуализованной структуры вдоль оси разрядной трубки на расстояние, кратное ширине кольцевого сегмента, а время воздействия магнитного поля данной напряженности устанавливают равным заданному времени высвечивания данного цвета свечения.