Герметичный токоввод в кварцевую колбу лампы Советский патент 1984 года по МПК H01J5/46 

Изобретение относится к конструк ции газоразрядных осветительных ламп и может быть использовано в производстве мощных кварцевых газоразрядных ламп и ламп накаливания. Известен герметичный токоввод в кварцевую колбу, содержащий диск из молибденовой фольги, заваренный в кварцевую ножку, утоньшенный по краям и с центральным отверстием, в которое герметично впаян стержень из тугоплавкого металла flj. Недостаток указанного токоввода низкая надежность устройства, вызванная в частности нарушением тичности, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является герметичный токоввод в кварцевую колбу лампы, содержащий кварцевую ножку с герметично заваренными в не двумя фольговыми полудисками из тугоплавкого металла, сдвинутыми параллельно друг другу вдоль оси, пер пендикулярной их поверхности, на длину соединяющей полудиски полосы из тугоплавкого металла, ширина которой равна диаметру полудисков, внутренний и внешний токоподводы в виде стержней из тугоплавкого метал ла, соединенных через полосу нахЛес тсия Г2. Стержни, проточенные до середины диаметра, присоединены к полосе, которая вместе с полудисками выпоЛ«ена из одного листа фольги, обычно молибденовой, но по условиям герметичного спаивания с кварцевымстеклом толщина фольги не может превышать 0,05 - 0,07 мм, а в случае при менения слоя переходного стекла 0,1 мм. Присоединение к такой тонкой фольге массивных стержней путем точечной электросварки не обеспечивает надежности токоввода из-за большой вероятности микропрожогов фольги, приводящих к натеканию лампы. При пайке же (например/ .молибдено-никелевой суспензией) известную конструкцию собирают в виде сбо ки из фольговой детали, массивных и сравнительно длинных стержней и сложного фиксируквдего приспособления, без которого длинные стержни смещаются во время пайки, при этом фольга деформируется, и узел бракуИзвестная конструкция недостаточ но надежна в работ.е, так как внутренний ток оподвод, на котором крепится высокотемпературный электрод выполняется, как правило, из вольфрама, а наружный токоподвод по соображениям экономичности обычно выпсЙхнен из более дешевого металла, но при неизбежном нагреве зоны соединения стержней, во время работы лампы вследствие разных коэффициентов теплового расширения металлов токоподводрв тЪнкая фольга в зоне присоединения к ней стержней деформируется, что приводит к отслаиванию припоя, при этом возрастает плотность тока, место соединения разогревается еще больше. Цель изобретения - повышение надежности токоввода. Указанная цель достигается тем, что в герметичном токовводе в кварцевую колбу лампы, содержащем кварцевую ножку с-герметично заваренными в нее двумя фольговыми полудисками из тугоплавкого м«эталла, сдвинутьпчи параллельно друг другу вдоль оси, перпендикулярной их поверхности, на длину соединяющей полудиски полосы из тугоплавкого металлу, ширина к(5торой равна диаметру полудисков, внутренний и внешний токоподводы в виде стержней из тугоплавкого металла, соединенных через полосу нахлестом, каждый из стержней в зоне соединения с полосой деформирован до образования плоского участка толщиной, равной 0,3 - 0,6 первоначального диаметра, и приварен плоским участком к одной из двух дополнительных пластин, соединенных с полосой, выполненных из того же металла, что и полоса, длиной, равной длине полосы, шириной, равной 1,59- 3,0 величинам диаметра стержня, и толщиной, в 3-10 раз превьшающей толщину полосы. На чертеже изображен герметичный токоввод. В кварцевую ножку 1 при помощи полуцилиндрических кварцевых вкладышей 2 и дисковых кварцевых вкладышей 3 герметично заварена молибденовая фольга, состоящая из полудисков 4 и 5 и соединякхцей их полосы 6, к которой вдоль ее продольной оси к противоположным поверхностям припаяны против друг друга, например, при помощи молибйено-никелевой суспензии молибденовые пластины-7 и 8 так, что их проекции на плоскость полосы 6 максимально совпадают. К пластинам 7 и 8 поверхностями деформированных концов приварены точечной электросваркой соответственно внутренний токоподвод в виде вольфрамового стержня 9 и внешний токоподвод в виде молибденового стержня 10 с прилеганием одной из деформированных поверхностей к поверхности соответствующей пластины. TojHiuiHa фольги . 0,05 - 0,1 мм {больший предел - для случая применения слоя переходного стекла), а по краям полудисков 4 и 5, а также полосы 6 толщина фольги травлением уменьшена до 0,02 0,03 мм, что обеспечивает надежную

герметизацию при спаивании фольги с кварцевым стеклом. .

Токоввод более технологичен в изготовлении, чем известный, так как высокотемпературной пайке в водородной печи подвергается фольговая деталь с пластинами 7 и 8 малых габаритов, но отдельно от имекших значительные габариты и массу стержней 9 и 10. Фиксация во время пайки малых пластин 7 и 8 не требует сложных приспособлений, вероятность их смещения из-за отсутствия выступающих частей мала, поэтому выход годных изделий повышается.. После пайки к пластинам 7 и 8 по серийной технологаи контактной электросварки привриваются стержни 9 и 10, при этом отсутствуют условия для микропрожогов полоса б во время электросварки так как площадь пластин 7 и 8, припаянных к полосе 6, достаточно велика, в результате обеспечивается высокая надежность герметизации токоввода.

. Если стержни 9 и 10 деформиро а-; ны на присоединяемых концах до 0,2 своего диаметра и более, Увеличиваются поперечные, габариты токоввода без дополнительного повыяения допустимой токовой нагрузки. Если стержни 9 и 10 деформированы до 0,3 - 0,6 своего диаметра, при сохранении (в отличие от известного токоввода) полного сечения стержней в зоне .присоединения обеспечивается площадь присоединения стержней 9 и 10, при которой, как показывают испытания опытных образцов токовводов, габариты токоввода минимальны без снижения токовой нагрузки. Если стержни 9 и 10 деформированы менее, чем до 0,6 своего диаметра, для сохр1анения необходимого сечения присоединенных поверхностей т.е. допустимой -токовой нагрузки, приходится увеличивать-длину зоны сварки, т.е. увеличивать продольные габариты токоввода.

Выполнение пластин 7 и 8 из того же металла, что и полоса 6, исключает возможность деформации фольги при повиценных тепловых нагрузках вследствие разности коэффициентов теплового расширения металлов стержней 9 и 10, поэтому максимальная токовая нагрузка может быть увеличена по сравнению с известным токовводом. Длина пластин 7 и 8 равна длине поoлосы 6,Что обеспечивает максимальную токовую нагрузку при конкретных габаритах токоввода, а мирина их не должна быть меньше 1,5 величины диаметра присоединенного стержня, так

s как иначе не обеспечивается указанный выше положительный эффект, достигаемый благодаря деформации стержней из-за недостаточных поперечных размеров пластин 7 и 8. Увеличение ши0рины пластин 7 и 8 более чем в 3 раза по сравнению с диаметром присое- . диненных стержней лишь приводит к увеличению поперечных габаритов токоввода, без достижения дополнитель5 ного положительного эффекта. Пластины 7 и 8 имеют достаточную тожпину, чтоб возможность прожога при контактной электросварке была исключена; для этого их толщина равна не .менее 3 толщинам полосы 6. Однако при слшч0ком толстых пластинах 7 и 8 (более чем в 10 раз превышающих толщину полосы 6) надежность присоединения контактной электросваркой уменьмается, что определено из экспериментальных

5 данных.

Предлагаемый герметичный токоввод в кварцевую колбу лампы обеспечивает при сравнительно небольших габаритах пропускание больших токов при

0 подаче заданного электрического напряжения на внешние токОподводы лампы, является достаточно простым по конструкции, отличается высокой надежностью, герметичностью и дает

5 при широком использовании в производстве мощных кварцевых газоразрядных ламп значительную экономию.

ГЕРМЕТИЧНШ ТОКОВВОД В КВАРЦЕВУЮ КОЛБУ ЛАМПЫ, содержащий квар- . цевую ножку с герметично заверенными в нее двумя фольговыми полудисками из тугоплавкого металла, сдвинутыми параллельно друг другу вдоль оси, перпендикулярной их поверхности, йа длину соединяющей полудиски полосял ,«. tj-/:,,; XiKj/j.f 4..1 fi-ки ., . из тугоплавковОго металла, ширина которой равна диаметру полудисков, внутренний и внешний токоподводы в виде стержней из тугоплавкого меТсшла, соединенных через полосу иахлестом, отличающий ся тем, что, с целью повышения надежности токоввоДа, каждый из стержней в зоне соединения с полосой деформирован до образования плоского участка толщиной, равной 0,3 - 0,6 первоначального диаметра, и приварен плоским участком-к одной из двух дополнительных пластин, соеди- ненных с полосой, выполненных из того же метёшла, что и полоса, длиной, равной длине полосы, шириной, равной 1,5 - 3,0 величинам диаметра (/) стержня, и трлщиной, в 3-10 раз превышающей толщину полосы.