Способ изготовления ртутно-галлиевой металлогалогенной лампы Советский патент 1984 года по МПК H01J9/395 

Изобретение относится к способаЯ изготовления газоразрядных ламп,применяемым в фотохимических процессах, полиграфии и электротехнике. Известен способ изготовления металлогалогенных ламп, содержащих гал лий, включающий раздельное введение В горелку амальгамы галЛия, йода или йодида ртути . Недостатком известного способа яв ляется то, что амальгама галлия принадлежит к числу нестойких соединений- металла с ртутью, отличается нестабильностью и в обычных условиях находится в жидкой фазе, а исполь- зование йодида ртути приводит к повьппению напряжения зажигания у ламп из-за высокой гигроскопичности йода Наиболее близок по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению способ изготовления металлэгалогенных ламп, включающий раз ,дельное введение ртути, йодида свинца и излучающего металла 2j . Йодид свинца практически не погдощает влагу, легко очищается от примесей и незначительно разлага.ется при рабочих температурах стенки колбы лампы. Излучающий металл - металлический галлий - на воздухе стабилен, а синтез йодистой соли галлия участвующей в цикле металлогалоген- ного разряда, осуществляется после первого зажигания лампы по уравнению . 2Ga+3PbJ.2GaJ +3Pb. i у Поскольку образование Galj происходит в уже отпаянной лампе, это поз воляет существенно уменьншть содержа ние примесей , Н, COj и др. Однако при изготовлении указанных металлогалогенных ламп в условиях серийного производства согласно данному способ : из-за низкой температуры-. плавления металлического галлия ( Ч 29 С) наблюдается адгезия последнего к кварцевому стеклу дозировочно го устройства и, в результате, полна или частичная его потеря при дозировании в лампу, проводящая к снижению выхода годных ламп. При этом различные методы принудительного охлаждени дозировочного устройства приводит к снижению производительности труда, усложнению технологии,а поэтому явля ются малоэффективными в условиях серийного производства. Кроме того. неизбежная примесь йодида свинца снижает энергетический выход в диапазоне 400-420 нм, целевом для данных ламп. Цель изобретения - увеличение выхода годных и повышение производительности ртутно-галлиевых металлогалогенных ламп. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления ртутно-галлиевой металлогалогенной лампы, включающем раздельное введение ртути, йодида свинца и излучающего металла, излучакщий металл вводят в виде железогаллиевого сплава, содержащего 25±0,5 ат. % железа, с удельной дозировкой 0,02-0,1 мг/см а Йодид свинца вводят в количестве, равном или меньшем стехиометрическому. Железогаллиевый сплав на воздухе стабилен, имеет температуру плавления л 820 С. Столь резкое увеличение температуры плавления (почти на 800 С) получено за счет использования особой структуры (фаза ), Указанный сплав выбран также с учетом того, что нормальный электродный потенциала для железа равен 0,44В, T.e.Fe занимает промежуточное положение между Ga и РЬ (-0,52 и-0,13 В), вытесняет свинец из транспортного РЫ и вытесняется, в свою очередь, галлием. Используя для дозирсГвки негигроскопичньй стабильньй РЫ, можно высвечивать либо только Gal, либо Galj вместе с йодидом железа. Варыфованием абсолютных величин дозировок Pblj и Ca-Fe сплава с учетом стехиометрии и экспериментальных зависимостей КПД излучения основных спектральных линий Ga и Fe от давления собственных паров в лампах, создаются условия для максимального выхода излучения либо линий галлия (403 и 417 нм) с незначительной примесью излучения линий железа, либо для совместного излучения в разряде галлия и железа. Б первом случае (пример 1) благодаря примесному излучению линий железа средней интенсивности в диапазонах йИ 403-407 нм и 6il2 13-420 нм удается увеличить ЭЕ ергетический КПД в области 400420 нм, во втором случае (пример 2) излучение группы линий железа средней интенсивности (397, 392, 385, 382 нм и др.) позволяет расширить диапазон селективности металлогалогенных ламп на основе галлия дойА 360-420 нм при существенном увеличения КПД излучения. Нижний предел (пример 3) выбранно удельной дозировки Ga-Fe сплава (0,02. мг/см ) ограничен практическими возможностями введения дозировки в лампы,малой мощности и объема и снижением КПД лампы, а верхний (0,1 мг/см) - явлением нестабильное ти разряда и связанным с ним ухудщением эксплуатационных характеристик лампы (пример 4). П р и м е. р 1. Наполнение ламп включает удельные дозировки, мг/см: Hg 2,96; Pblj 0,41; сплав Ga-Fe О,05 Мощность ламп 400 Вт, КПД (400420 нм) 17,210,4%. Пример 2. Наполнение ламп включает удельные дозировки, мг/см : Hg 2,96; Pbij 0,41; сплав Ga-Fe 0,03 Мощность ламп 400 Вт, КПД (360420 нм) 24,5±0,6%. Пример 3. Наполнение ламп включает удельные дозировки, мг/см: Hg 2,96; Pblj 0,28; сплав Ga-Fe0,02. Мощность ламп 400 Вт, КПД (400-420 нм) 12,5tO,5%. Пример 4. Наполнение ламп включает удельные дозировки, мг/см : Hg 2,96; РЪЬ 1,40; сплав Ga-Fe 0,1. Мощность ламп 400 Вт, КПД (400420 нм) 1610,9%. Испытания экспериментальных ламп показали, что в сравнении с прототипом увеличивается выход годных ламп на 20-30%, повышается производительность, снижается себестоимость, возрастает энергетический КПД в диапазоне 400-420 нм на 15-25%, может быть расширен спектральный диапазон селективности при увеличении КПД. Экономический эффект составляет 7-9 руб, на лампу, что при годовом выпуске 10 тыс.ламп составляет ориентировочно 70-90 тыс.руб. в год.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РТУТНОГАЛЛИЕВОЙ МЕТАЛЛОГАЛОГЕННОЙ ЛАМШ, включающий раздельное введение ртути, йодида свинца и излучающего металла, о тл ич ающий с я тем, что, с целью увеличения выхода годных и повышения производа1Тельности, излучающий металл вводят в виде железогаллиевого сплава, содержащего 25i ±0,5 ат.% железа, с удельной дозировкой 0,02-0,1 мг/см, а йодид евинца вводят в количестве, равном или .меньшем стехиометрическому.