Способ наполнения ультрафиолетовой металлогалогенной лампы Советский патент 1984 года по МПК H01J61/18 

СХ)

со

05

Изобретение относится к газоразря ным лампам, а точнее к способу изготовления металлогалогенных ламп. Наиболее распространенными источниками УФ-излучения являются ртутные лампы высокого давления l. Однако в УФ-области 300-340 Нм, одной из наиболее используемых в фотохимии, КПД их излучения недостаточен. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является сп соб наполнения ультрафиолетовой металлогалогенной лампы, заключакнцийся в том,,что в лампу вводят ртуть, аргон и германий в виде соединения t2J Однако известные способы наполнения приводят к значительной эрозии электродов и, следовательно, снижеНИК) срока службы.лампы при одновреме ном упрощении технологии изготовлени Указанная цель достигается тем, что согласно способу наполнения ульт рафиолетовой металлогалогенной лампы заключающемуся в том, что в лампу вв Дят ртуть, аргон и германий в виде . соединения, последнее представляет собой цезий-германиевый сплав, взяты в «соличестве 0,04-0, мг/см и содер жащий 3-7 ат.% цезия, и в лампу дополнительно вводят иодид ртути в сте хиометрическом количестве. В уже отпаянной лампе после перво го включения происходит образование йодидов германия и цезия по уравнениямGe + HpJ, + Hg; 2Cs + - 2CsJ + Hg, из стехиометрии которых в зависимости от содержания цезия и германия рас считывается требуемое количество иоди да ртути. Нормальные электродные потенциалы цезия,германия и ртути равны соответственно 3,02; 0,00 и +0,35 В, поэтому цезий и германий вытесняют ртуть из галогенидов, образуя галогенные соединения участвуюоще в цикле. Иодид цезия является легкоионирующейся компонентой наполнения (потенциал ионизации 3,7 эВ), значительно снижающей деионизацию газовой плазмы Кроме того, CsJ в оговоренных количествах снижает напряжение зажигания ламп и является добавкой, стабилизирующей разряд за счет расширяющего . действия, возванного возможностью получения значительного количества свободных электронов в низкотемпературных (периферийных) областях дуги. Выбор .соотношения Cs:Ge обусловлен, с одной стороны, необходимостью получения указанного эффекта, а с другой, нерациональностью введения избытка цезия в разрядi поскольку лишь гер7 маний и ртуть представляют интерес как улучшение компоненты наполнения. Введение CsJ в требуемом количестве (0,002-0,01 мг/см) представило бы большую технологическую сложность: это очень малое количество и, кроме того, CsJ крайне гигроскопичен. В предлагаемом способе GsJ образуется в уже отпаянной лампе, а требуемое для этого количество цезия вводят в германиевой матрице сплава Cs-Ge с содержанием цезия (3-7 ат.%), точно соответствующем требуемому пределу. Сплав имеет эвтектическую структуру, т.е. состоит из фазы соединения СедСз, заключенной в германиевую матрицу. Подобная структура сплава позволяет резко, скачкообразно снизить агрессивность цезия. Цезий с влагой взаимодействует с взрывом, а на воздухе самовоспламеняется при комнатной температуре. Используемый сплав цезия инертен по отношению к кварцу - материалу горелки, на воздухе стабилен. Пример . Удельные дозировки, мг/см : Hg 2,82; (Ge - 5 ат. Cs) 0,05; HgJ, 0,28; аргон 20 мм рт.ст. Пример 2. Удельные дозировки, мг/см : Hg 2,82; (Ge - 3 ат.%Сз) 0,04; Г,24; аргон 20 мм рт.ст. Пример 3. Удельные дозировки, мг/см : Hg 2,82; (Ge - 7 ат.%Сз) 0,1; KgJ 0,62; аргон 20 мм рт.ст. Пример I соответствует оптимальному варианту, а примеры 2 и 3 - граничным по минимуму и максимуму соответственно. В лампах по примеру 2 наблюдается некоторое ухудшение (большее отличие от синусоидальной) формы осциллограмм тока и напряжения (по сравнению с оптимальным сл чаем), что уменьшает срок службы. Б лампах по примеру 3 наблюдается некоторое снижение КПД излучения в /диапазоне 300 340 Нм в связи с большими энергетически;ми потерями разряд.а за бчет излучения цезия. Применение предлагаемого способа наполнения металлогалогенных ламп позволяет наряду с улучшением свойств разряда сделать процесс изготовления более технологичным и существенно

310896714

уменьшить количество вносимых приме-грамм тока и напряжения на лампах посей. Кроме того, введение двух веществзволяет увеличить срок службы на 50в виде сплава в два раза повьшает точ-60%.Ожидаемый экономический эффект со,ность дозировки каждого из них. Приставляет 10-12 руб. на лампу,что при гоэтом снижается напряжение зажигания, 5довом выпуске 10 тыс. ламп составляет что наряду с улучшением форм осцилло-ориентировочно 100-120 тыс.руб. в год.

СПОСОБ HAnOJUEHHH УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЙ МЕТАЛдаГАЛОГЕННОЙ ЛАМПЫ, заключающийся в том, что в лампу вводят ртуть, аргон и германий в виде соединения, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы лампы при одновременном упрощении технологии изготовления, указанное соединение продставляет собой цезийгерманиевый сплав, взятый в количестве 0,04-0,1 мг/см и содержащий 3-7 ат.% цезия, и в лампу дополнительно вводят иодид ртути в стехиометрическом количестве. (Л