МЕТАЛЛОГАЛОГЕННАЯ ЛАМПА Российский патент 1996 года по МПК H01J61/18 

Изобретение относится к электротехнической пpомышленности, в частности усовершенствует металлогалогенные лампы для цветного телевидения и кино.

Известна металлогалогенная лампа, содержащая кварцевую горелку с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом, галогенидами щелочных металлов и добавками для обеспечения горелки галогенидами редкоземельных металлов [1]
Редкоземельное наполнение лампы позволяет обеспечить хорошие цветовые параметры излучения: Т_цв-600 ± 500К, R_a 75 ед.

Недостатком указанной лампы является низкая экологичность конструкции вследствие использования в составе наполнения крайне токсичных ртути и ее соединений.

Наиболее близкой по технической сущности является металлогалогенная лампа, содержащая горелку из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом и добавками для обеспечения горелки галогенидами излучающих металлов [2]
В составе наполнения лампы использованы добавки для обеспечения горелки галогенидами скандия и натрия. Это позволяет достичь высокий уровень светового потока, ≈ 80 лм/Вт.

Недостатком лампы прототипа являются низкие цветовые параметры лампы: Т_цв 3000-4000К и R_а ≈ 50 ед. что не позволяет использовать описываемые лампы в кино и телевидении.

Целью предлагаемого изобретения является улучшение цветных параметров излучения лампы.

Поставленная цель достигается тем, что в металлогалогенной лампе, содержащей горелку из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом и добавками для обеспечения горелки галогенидами излучающих металлов, в качестве указанных добавок использованы добавки для обеспечения горелки галогенидами церия и цезия в количестве 0,5-5,0 и 0,1-8,0 мк моль/см³.

В составе наполнения также могут использоваться добавки для обеспечения горелки галогенидами скандия в количестве 0,025-2,5 мк моль/см³ и галогенидами таллия в количестве 0,1-3,0 мк моль/см³, а также добавки для обеспечения горелки галогенидами натрия и самария в количестве 0,2-10,0 мк моль/см³ и 0,15-6,0 мк моль/см³ соответственно, при этом давление инертного газа составляет 2,66-200,0 кПа.

Состав наполнения металлогалогенной лампы позволяет улучшить цветовые параметры лампы, которые для предлагаемой лампы являются следующими: Т_цв ≈ 6000 К, R_a > 70 ед. Такие параметры позволяют расширить область применения лампы, вплоть до использования для освещения объектов цветного телевидения и кино.

На чертеже изображена конструкция лампы. Лампа содержит горелку 1 из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами 2. С помощью элементов монтажа 3 горелка 1 фиксируется во внешнем стеклянном баллоне 4.

Лампа может иметь один цоколь или резьбовой 5 и цилиндрический 6 цоколи.

Принцип работы лампы является идентичным соответствующему для традиционных МГЛ. После подключения лампы в схеме с последовательно соединенным балластным сопротивлением (индуктивным, емкостным, комбинированным, электронным) осуществляется зажигание лампы путем подачи вспомогательного импульса на электроды лампы. Возникает дуговой разряд в среде инертного газа, по мере разгорания в разряд поступают галогенидные добавки. В результате формируется дуговой разряд в среде галогенидов излучающих добавок с конкретными параметрами: мощностью, световым потоком, током и напряжением на лампе.

Важным является количество компонентов наполнения. Оно определено экспериментально и составляет по добавкам для обеспечения горелки галогенидами: Церия 0,05-5,0 мк моль/см³ Цезия 0,1-8,0 мк моль/см³ Скандия 0,025-2,5 мк моль/см³ Таллия 0,1-3,0 мк моль/см³ Самария 0,15-6,0 мк моль/см³ Натрия 0,2-10,0 мк моль/см³
При меньших количествах добавок их недостаточно для нормальной работы лампы в течение всего срока службы, так как добавки уходят из разряда в процессах взаимодействия с загрязнениями, неизбежно попадающими в лампу вместе с компонентами наполнения, а также в процессах адсорбции, абсорбции, хемисорбции и т.д.

При больших количествах добавок уже не достигается дополнительного положительного эффекта, а затраты на приобретение, хранение и обработку компонентов наполнения увеличиваются.

Давление инертного газа также определено экспериментально и составляет 2,66-200,0 кПа.

При давлении, меньшем 2,66 кПа в период разгорания лампы интенсивно распыляется вольфрам электродов, что отрицательно сказывается на сроке службы ламп.

При давлении, большем 200,0 кПа лампа становится взрывоопасной даже в нерабочем состоянии.

Примеры конкретного исполнения представлены в таблице.

Применение предлагаемого технического решения в производстве безртутных МГЛ позволит улучшить цветовые характеристики до уровня: Т_цв- 6000-6500К, R_a 70 ед. что делает лампу удовлетворяющей требованиям к источникам света для цветного телевидения и кино.

Использование: в металлогалогенных лампах для цветного телевидения. Сущность изобретения: горелка из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами наполнена инертным газом и добавками для обеспечения горелки галогенидами церия и цезия в количестве 0,05 - 5,0 и от 0,1 - 8,0 мк • моль/см³. Давление инертного газа составляет 2,66 - 200,0 кПа. В горелку лампы дополнительно введены добавки для обеспечения горелки галогенидами скандия в количестве 0,025 - 2,5 мк • моль/см³, галогенидами таллия в количестве 0,1 - 3,0 мк • моль/см³ и галогенидами натрия в количестве 0,2 - 10,0 мк • моль/см³, а также добавки для обеспечения горелки галогенидами самария в количестве 0,15 - 6,0 мк • моль/см³. 4 з. п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

1. МЕТАЛЛОГАЛОГЕННАЯ ЛАМПА, содержащая горелку из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом и добавками для обеспечения горелки галогенидами излучающих металлов, отличающаяся тем, что в качестве указанных добавок использованы добавки для обеспечения горелки галогенидами церия и цезия в количестве 0,05 - 5,0 и 0,1 - 8,0 мкм • моль/см³, а давление инертного газа составляет 2,66 - 200,0 кПа. 2. Лампа по п. 1, отличающаяся тем, что в горелку лампы дополнительно введены добавки для обеспечения горелки галогенидами скандия в количестве 0,025 - 2,5 мкм • моль/см³. 3. Лампа по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что в горелку лампы дополнительно введены добавки для обеспечения горелки галогенидами таллия в количестве 0,1 - 3,0 мкм • моль/см³. 4. Лампа по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что в горелку лампы дополнительно введены добавки для обеспечения горелки галогенидами натрия в количестве 0,2 - 10,0 мкм • моль/см³. 5. Лампа по пп. 2 - 4, отличающаяся тем, что в горелку лампы дополнительно введены добавки для обеспечения горелки галогенидами самария в количестве 0,15 - 6,0 мкм • моль/см³.