Короткодуговая ксеноновая лампа сверхвысокого давления Советский патент 1983 года по МПК H01J61/36 

(54) КОРОТКОДУГОВАЯ КСЕНОНОВАЯ ЛАМПА СВЕРХВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к электро технической промышленности, в частности к конструкции поддержки электродов ксеноновых короткодуговых ламп сверхвысокого давления, используемых в кинопроекциЬнной и другой аппаратурах специального назначения.

Известна короткодуговая ксеноновая лампа, которая состоит из кварцевых цилиндрических ножек, приваренных с противоположных сторон к элипсоидной кварцевой колбе,вольфрамовых электродов, закрепленных на токоведущих стержнях, соединяющих электроды с внешними токоподводами и проходящих внутри ножек лампы через вакуумно-плотный ввод. В этой лампе относительно массивные электроды (особенно анод), закрепляют на стержнях, длина которых гораздо больше длины электродов. При механических нагрузках на лампу радиальное смещение электродов может вызвать разрушение вакуумно-плотного ввода (напряженного спая кварц-вольфрам) . Для предотвращения этого ножку со стороны колбы выполняют суженной. Таким образом осуществляется поддержка стержня в околоэлектродной зоне tll

Недостатком этой лампы является низкая механическая прочность в области сужения ножки при,работе на изгиб.

Известна также лампа подобного типа, в которой поддержка электродов осуществляется при помощи кварцевого держателя, расположенного внутри цилиндрической ножки. Держатель име10ет форму цилиндра, через центральное отверстие которого проходит токоведущий с :ержень. По наружной поверхности держателя производят его соединение путем сварки с внутренней

15 поверхностью ножки Е ЗНедостатком данной конструкции является то, что для ее осуществления толщина стенки держателя до.пжна быть в несколько раз больше толашны

20 стенки ножки. Следствием большой разности толщин стенок держателя и ножки является возникновение больших термических напряжений после сварки, что приводит к большому проценту

25 брака из-за треска кварца как во время изготовления, так и во время работы лампы.

Наиболее близкой к изобретению является короткодуговая ксеноновая

30 лампа сверхвысокого давления, содержащая колбу с двумя цилиндрическими ножками, электроды, закреплент ные на токсведущих стержнях, соединенных с внешними токоподводами и герметично установленных внутри ножек с помощью фиксаторов на цилиндрических держателях, имеющих прорези для откачки. Для предотвращения аксиального перемещения держателя применяют фиксаторы различной конструкции, расположенные с обоих торцов держателя. Для предотвращения сцепления наружной поверхности кварцевого .держателя с внутренней поверхностью ножки при выполнении фиксаторов в виде углублений в пpeдвiaрительно разогретой ножке держатель оборачивают фольгой из тугоплавкого металлаf3JНедостатком известной конструкции является то, что к.зазору между токрведущим стержнем и центральным отверстием держателя добавляется еще больший зазор между наружной поверхностью держателя и внутренней поверхностью ножки из-за больших допусков на внутренний диаметр кварцевой трубы. Это приводит к увеличению возможности радиального перемещения электродов при воздействии механических нагрузок, что, в свою очередь, снижает механическую прочность лампы. Кроме того, подбор по толщине прокладки из фольги и подбо по соответствующим диаметрам стержня,- хйржателя и ножки (селективная сборка) нетехнологичны из-за высокой трудоемкости и материалоемкости

Цель изобретения - повышение надежности лампы путем уменьшения амплитуды возможного радиального перемещения электродов при воздействии механических нагрузок.

Поставленная цель достигается тем, что в короткодуговой ксеноново лампе сверхвысокого давления, содержащей колбу с двумя цилиндрическими ножками, электроды, закрепленные на токоведущих стержнях, соединенны с внешними токоподводами и герметично установленных внутри ножек с помощью фиксаторов на цилиндрических держателях, имеющих прорези для откачки, указанные цилиндрические держатели выполнены в виде трех соосно установленных и плавно переходящих друг в друга ПОЛЫХцилиндров, два из которых, с меньшим диаметром имеют, одинаковый внутренний диаметр, близкий к диаметру стержня, а третий имеет наружный диаметр, близкий к внутреннему диаметру ножки, и соединен с ней, толщина стенок цилиндров составляет 0,5-1 толщины стенки ножки, а каждый из фиксаторов расположен в зазоре между стержнем и держателем.

Кроме того, для большего повышения надежности лампы фиксаторы выполнены из газопоглощагощего материала, например тантала.

На фиг. 1 изображена предлагаемая лампа, общий чид; на фиг.2 - держатель, общий вид; на фиг.З - то же, вид сбоку; на фиг.4 - фиксатор, развертка .

Лампа содержит эллипсоидную .колбу 1 и цилиндрические ножки 2, выполненные, например, из цельной кварцевой трубы, вольфрамовые электроды: катод 3 и анод 4, которые связаны с цоколями 5, являющимися внешними токоподводами, при помощи токоведущих стержней 6, проходящих через вакуумно-плотные спаи, находящиеся внутри ножек под цоколями, и держатели 7, состоящие из цилиндров 8 и 9 с прорезями 10 и имеющие фиксаторы 11.

Держатель 7 выполнен из кварцевого стекла в форме трех полых цилиндров, плавно переходящих друг в друга. Больший цилиндр 8 с наружным диаметром, близким к внутреннему диаметру ножки, имеет прорези 10 для откачки лампы. Два меньших цилиндра 9. имеют внутренний диаметр, близкий к диаметру токоведущего стержня. Толщина стенок цилиндров составляет О,5-1 толщины стенки ножки, что дает возможность производить закрепление держателя внутри ножки путем ее сварки сдержателем по наружной поверхности его большего цилиндра. При этом устраняется возможность радиального перемещения электродов благодаря наличию зазора между держателем и ножкой, а малая толщина стенки держателя при сваривании со стенкой ножки не приводит к возникновению термических напряжений, опасных с точки зрения прочности лампы.

Фиксатор 11 представляет собой цилиндр из металлической фольги, закрепленный на стержне в зоне расположения держателя. На внешние концы фиксатора нанесены прорези по образующим цилиндра, долина прорезей равна разности внутреннего диаметра ножки и диаметра стержня, а длина непрорезанной части -равна длине держателя. Фиксатор служит для предотвращения аксиальных перемещений держателя вдоль стержня при операциях изготовления лгиипы до сварки держателя с ножкой. Фиксация держателя осуществляется при помощи отгибания прорезанных концов фиксатора перпендикулярно стержню после надевания держателя на фиксатор.

Известно, что надежность лампы повышается, если внутри нее находится геттер (газопоглотитель), который служит для очистки газа, наполняющего лампу. Для повышения надежност предлагаемой лампы фиксатор выпол ней из газопоглощакоцего материала например тантеша, и, таким образом одновременно служит геттером. Предлагаемая конструкция Позволяет увеличить надежность лампы. Это достигается путем повышения про ности лампы благодаря уменьшению возможности радиального перемещения электродов при воздействии механических нагрузок и путем изготовлени фиксатора из матерйгша, который одновременно является газопоглотителе (геттером). Указанные преимущества дают воз можность увеличить средний срок слу бы таких ламп примерно на 10%. Формула изобретения 1. Короткодуговая ксеноновая лам па сверхвысокого давления, содержащая колбу с.двумя цилиндрическими ножками, электроды, закрепленные на токоведутцих стержнях, соединенных с внешними токоподводами и герметич но установленных внутри ножек с помощью фиксаторов на цилиндрических держателях, имеющих прорези для откачки, отличающаяся тем, что, с целью; повышения надежности путем уменьшения амплитуды возможного радиального перемещения электродов при воздействии механических нагрузок, указанные цилиндрические держатели выполнены в виде Tpiex соосно установленных и плавно переходящих друг в друга полых цилинх(ров, дра из которых, с меньшим диаметром, имеют одинаковый внутренний диг1метр, близкий к диаметру стержня, а третий имеет наружный диаметр, близкий к внутреннему диаметру ножки, и соединен с ней толщина стенок цилиндров составляет 0,5-1 толщины стенки ножки, а каждый из фиксаторов распог ложен в зазоре между стержнем и держателем. 2. Лампа поп.1, отличающаяся тем, что фиксаторы выполнены из газопоглощающёго материала, например тантала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Лампы ксеновые газоразрядные сверхвысокого давления. ТУ 16-535. 703-77. 2.Патент Швейцарии 397081, кл. Н 01 Т, 1961. 3.Патент США 4038578, кл. 313-217, 1977.