ГАЗОРАЗРЯДНАЯ ЛАМПА Российский патент 2008 года по МПК H01J61/73 

Данная заявка на выдачу патента относится к электротехнической промышленности и усовершенствует зеркальные натриевые лампы высокого давления, в частности увеличивает выход годных в процессе производства и срок службы лампы.

Известна газоразрядная лампа высокого давления, имеющая горелку из оптически прозрачного материала, в частности из поликристаллического оксида алюминия, снабженная внешним баллоном (Рохлин Г.Н. Газоразрядные источники света. М: Энергоатомиздат, 1991 - с.609-667).

Лампа работает в парах амальгамы натрия при высоком давлении и генерирует излучение в оранжевой части световой области спектра со световой отдачей до 130-150 лм/Вт.

Наиболее близкой по технической сущности является газоразрядная лампа высокого давления, имеющая токопроводящее зеркальное покрытие, расположенное на центральной части внутренней поверхности внешнего баллона, и токопроводящее покрытие от по меньшей мере одного распыленного газопоглотителя на горловой части внутренней поверхности внешней колбы, оснащенная электродами внутри горелки из оптически прозрачного материала, например из поликристаллической окиси алюминия, для поддержания дуги разряда, предназначенная для зажигания импульсным зажигающим устройством со следующими параметрами: длительность импульса на уровне не менее 1250 В, - не менее 2,0 мкс, энергии импульса не менее 0,001 Дж (АС СССР №1636896, Авторы Пчелин В.М и др.).

Описываемая лампа имеет поликоровую горелку, в которой под действием электрического импульса зажигается дуговой разряд в парах натрия и ртути, который и генерирует полезный оранжевый свет при весьма высокой световой отдаче - до 130-150 лм/Вт.

На внутренней поверхности внешнего баллона лампы расположено зеркальное покрытие, которое ориентирует излучение лампы в полезном направлении. Лампа также имеет покрытие от распыленного по меньшей мере одного газопоглотителя.

Недостатком лампы - прототипа является низкий выход годных при изготовлении ламп, а также малый срок службы.

Это определено тем, что в части ламп токопроводящее зеркальное покрытие пересекает токопроводящее бариевое покрытие или находится в критической близости к нему. Покрытие при распылении геттера часто располагается в зонах ножки вблизи от одного из токовводов, и при прохождении импульса зажигания на поверхности распыленного геттера появляется градиент потенциала, что становится причиной электрического пробоя между покрытиями в процессе производства при зажигании ламп и в процессе эксплуатации при зажигании ламп, т.к. высоковольтный импульс зажигания приводит к наличию напряжения между двумя токопроводящими покрытиями. Пробой, как показали эксперименты, проходит и в том случае, когда градиент потенциала не захватывает зеркальное покрытие - пробой происходит как бы на «массу» зеркального покрытия. В результате этого явления на зеркальном и бариевом покрытиях появляются беспорядочные линии пробоя, что замыкает часть энергии импульса на указанные зеркала, увеличивая процент незажигающихся ламп, как в процессе тренировки, так и в процессе эксплуатации. В последнем случае лампа просто выходит из строя из-за незажигания.

Кроме того, появляющиеся полосы на зеркальном покрытии ухудшают товарный вид и светораспределение лампы.

Целью предлагаемого изобретения является увеличение выхода годных при изготовлении лампы, а также увеличение срока службы ламп.

Цель предлагаемого патента достигается тем, что в газоразрядной лампе высокого давления, имеющей токопроводящее зеркальное покрытие, расположенное на центральной части внутренней поверхности внешнего баллона, и токопроводящее покрытие от по меньшей мере одного распыленного газопоглотителя на горловой части внутренней поверхности внешней колбы, оснащенное электродами внутри горелки из оптически прозрачного материала для поддержания дуги разряда, предназначенной для зажигания импульсным зажигающим устройством со следующими параметрами: длительность импульса на уровне не менее 1250 В - не менее 2,0 мкс, энергии импульса не менее 0,001 Дж, в качестве указанных электродов использованы спеченные электроды, представляющие собой вольфрамовый стержень с надетой на него спеченной активированной массой, токопроводящие зеркальное покрытие и покрытие по меньшей мере одного распыленного газопоглотителя не должны пересекаться, а расстояние между ними должны располагаться в диапазоне длиной 2,0 мм до 9,0 мм

В лампе по предлагаемому покрытию, путем анализа экспериментальных данных, определено расстояние между токопроводящими зеркальным покрытием и покрытием по меньшей мере одного распыленного газопоглотителя, оно должно располагаться в диапазоне длин от 2,0 до 9,0 мм. Колба может быть выполнена эллипсоидной, цилиндрической или какой-то другой формы. При этом выполняется цель предлагаемого изобретения.

На фиг.1 изображен общий вид газоразрядной лампы, имеющей внешний стеклянный баллон (1), в котором расположена горелка из оптически прозрачного материала, например из кварца или поликристаллического оксида алюминия (2) с натриево-ртутным наполнением (3) в инертной среде. Внутренняя поверхность внешнего баллона (1) имеет токопроводящее зеркальное покрытие (4), например из алюминия или хрома и токопроводящее покрытие (5) из распыленного бариевого или иного геттера (6). Расстояние между токопроводящими зеркальным покрытием и покрытием по меньшей мере одного распыленного газопоглотителя, L, должно располагаться в диапазоне длин от 2,0 до 9,0 мм

На фиг.2 изображено поперечное сечение лампы А-А. На колбе (1) нанесено зеркальное покрытие (4) и токопроводящее покрытие (5) из распыленного геттера (6).

Важным в лампе является расстояние между токопроводящими зеркальным покрытием и покрытием по меньшей мере одного распыленного газопоглотителя. Оно должно располагаться в диапазоне длин от 2,0 до 9,0 мм.

Это определено, как уже указывалось, экспериментально.

При величине расстояния, L, между токопроводящими зеркальным покрытием и покрытием по меньшей мере одного распыленного газопоглотителя менее чем 2,0 мм, и используемым зажигающим устройством с параметрами: длительность импульса на уровне не менее 1250 В, - не менее 2,0 мкс, энергии импульса не менее 0,001 Дж происходит неизбежный пробой между зеркальным покрытием и покрытием распыленного поглотителя, что подтверждено экспериментальными данными. Небольшая величина этого расстояния обусловлена тем, что, при использовании спеченных электродов, имеющих концентрацию эмиттера в 10-15 раз больше, чем у традиционных спиральных (Минаев И.Ф. и др. Некоторые вопросы применения спеченных электродов в массовом производстве газоразрядных ламп высокого давления // Светотехника, №5 - 2000, с.26-27). Однако при величине расстояния между токопроводящими зеркальным покрытием и покрытием по меньшей мере одного распыленного газопоглотителя менее чем 2,0 мм, даже при использовании спеченных электродов, как показывает практика, появляются на зеркальном покрытии и покрытии от распыленного поглотителя беспорядочные линии пробоя, что замыкает часть энергии импульса на указанные зеркала, увеличивая процент незажигающихся ламп как в процессе тренировки, так и в процессе эксплуатации. В последнем случае лампа просто выходит из строя из-за незажигания. Кроме того, появляющиеся полосы на зеркальном покрытии ухудшают товарный вид и светораспределение лампы. В этом случае цель предлагаемого изобретения не достигается.

При величине расстояния, L, между токопроводящими зеркальным покрытием и покрытием по меньшей мере одного распыленного газопоглотителя более чем 9,0 мм, как определено экспериментально, электрического пробоя между токопроводящими покрытиями не может произойти. Это уменьшает возможности зеркального покрытия по распределению потока излучения, уменьшает предельное количество распыленного геттера, что приводит к уменьшению срока службы из-за ухудшения вакуума во внешнем баллоне и сокращению срока службы горелки из оптически прозрачного материала, а значит, срока службы ламп. т.е. и в данном случае цель предлагаемого изобретения не достигается.

Примеры конкретного исполнения ламп

№ПараметрыМощность лампы и ее параметры1.Мощность лампы, Вт7015025040010002.Энергия импульса, Дж222123.Время прохождения импульса, мкс111124.Расстояние, L, мм1,5*2,05,010,015,0*** - пробой между токопроводящими покрытиями происходит и даже при использовании спеченных электродов, как показывает практика, это приводит к появлению на зеркальном покрытии и покрытии от распыленного поглотителя беспорядочных линий пробоя, что замыкает часть энергии импульса на указанные зеркала, увеличивая процент незажигающихся ламп, как в процессе тренировки, так и в процессе эксплуатации. В последнем случае лампа просто выходит из строя из-за незажигания. Кроме того, появляющиеся полосы на зеркальном покрытии ухудшают товарный вид и светораспределение лампы. Таким образом, цель предлагаемого изобретения не достигается.
** - пробоя не происходит, но это приводит к уменьшению срока службы ламп из-за ухудшения вакуума во внешнем баллоне и сокращению срока службы горелки из оптически прозрачного материала, значит срока службы ламп, т.е. и в данном случае цель изобретения не достигается.

Таким образом, расстояние между зеркальным и покрытием по меньшей мере одного распыленного газопоглотителя должно располагаться в диапазоне длин от 2,0 до 9,0 мм

Применение предлагаемого изобретения на практике, как показывают предварительные испытания, позволяет увеличить выход годных ламп при их производстве на 1,8%, а в процессе срока служба на 0,5%.

Изобретение относится к электротехнической промышленности и усовершенствует зеркальные натриевые лампы высокого давления. Газоразрядная лампа предназначена для зажигания импульсным зажигающим устройством со следующими параметрами: длительность импульса на уровне не менее 1250 В, - не менее 2,0 мкс, энергии импульса не менее 0,001 Дж. Лампа имеет токопроводящее зеркальное покрытие, расположенное на центральной части внутренней поверхности внешнего баллона, и токопроводящее покрытие от по меньшей мере одного распыленного газопоглотителя на горловой части внутренней поверхности внешней колбы, и оснащена электродами внутри горелки из оптически прозрачного материала, для поддержания дуги разряда. В качестве указанных электродов использованы спеченные электроды, представляющие собой вольфрамовый стержень с надетой на него спеченной активированной массой, токопроводящие зеркальное покрытие и покрытие по меньшей мере одного распыленного газопоглотителя не должны пересекаться, а расстояние между ними должны располагаться в диапазоне длин от 2,0 до 9,0 мм Технический результат - увеличение выхода годных в процессе производства ламп и срока их службы. 1 табл., 2 ил.

Газоразрядная лампа высокого давления, имеющая токопроводящее зеркальное покрытие, расположенное на центральной части внутренней поверхности внешнего баллона, и токопроводящее покрытие от по меньшей мере одного распыленного газопоглотителя на горловой части внутренней поверхности внешней колбы, оснащенная электродами внутри горелки из оптически прозрачного материала, для поддержания дуги разряда, предназначенная для зажигания импульсным зажигающим устройством со следующими параметрами: длительность импульса на уровне не менее 1250 В не менее 2,0 мкс, энергии импульса не менее 0,001 Дж, отличающаяся тем, что в качестве указанных электродов использованы спеченные электроды, представляющие собой вольфрамовый стержень с надетой на него спеченной активированной массой, токопроводящие зеркальное покрытие и покрытие по меньшей мере одного распыленного газопоглотителя не должны пересекаться, а расстояние между ними должно располагаться в диапазоне длин от 2,0 до 9,0 мм.