Электрод газоразрядной лампы высокого давления Советский патент 1992 года по МПК H01J61/73 

vi CJ IGJ

О5

Изобретение относится к этектротехни ке и может быть использовано при изготов- лении электродов газоразрядных ртутно-кварцевых ламп высокого давления. Целью изобретения является повышение стабильности параметров и срока службы ламп. На электрод, состоящий из металлического стержня 1 и закрепленной на нем спирали, наносят два эмиссионных покрытия, отличающиеся составом активаторов. Первое покрытие содержит активатор с высокой работой выхода электронов, например окись иттрия. Второе покрытие содержит смесь активаторов, состоящее из 50-60% активатора с высокой работой выхода электронов и 40-50% активатора с низкой работой выхода электронов, например цирконат бария. Формирование эмиссионного покрытия на поверхности электрода производится путем погружения электрода в суспензию соответствующих активаторов, находящихся в ванне ультразвукового генератора. У ламп, изготовленных с указанными электродами, повышается срок службы и стабильность параметров. 1 ил., 1 табл. сл С

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при изготов- лении электродов газоразрядных ртутно-кварцевых ламп высокого давления.

Известна конструкция электрода, состоящего из металлического стержня и закрепленной на нем спирали, на которых сформировано эмиссионное покрытие, содержащее смесь активаторов: 80% активатора окиси иттрия (активатор с более высокой работой выхода электронов) и 20% активатора цирконата бария (активатор с

более низкой работой выхода электронов). Формирование эмиссионного покрытия достигается погружением электродов на непродолжительное время в оксидную суспензию, находящуюся в ванне ультразвукового генератора.

Одним из недостатков указанной конструкции является то, что она не обеспечивает стабильность светового потока ламп в процессе срока службы из-за расположения от- носительно большого количества низкотемпературного активатора в высокотемпературной зоне электрода, вследствие этого химические элементы активатора с низкой работой выхода электродов возгоняются на стенки ртутно-кварцевой горелки, что уменьшает светоотдачу лампы и, как следствие, уменьшает стабильность световых параметров и срок службы лампы.

Наиболее близкой к изобретению является электрод дугового разрядного прибора, содержащего металлический стержень с раздельно нанесенными на его поверхность активаторами, имеющими разную работу выхода электронов.

Недостатками указанной конструкции электрода является трудоемкость в изготовлении из-за ручной малопроизводительно- сти операции нанесения второго активатора на электрод, и, в частности, на электроды с относительно малыми геометрическими размерами. При оксидировании таких электродов часть суспензии циркона- та бария вследствие растекания по электро- ду (действие капилярных сил) попадает на высокотемпературную часть электрода, затем оттуда активатор вследствие возгонки и ионной бомбардировки переносится на стенки трубки при работе лампы, уменьшая ее светоотдачу, уменьшая стабильность светового потока и срок службы лампы.

Кроме того, ручное оксидирование электродов не позволяет получить стабильное количество эмиттера на оксидируемых электродах, что приводит к большому разбросу параметров ламп, уменьшению стабильности светового потока и срока службы ламп.

Целью изобретения является повыше- ние стабильности параметров и срока службы ламп.

Поставленная цель достигается за счет того, что первое эмиссионное покрытие сформировано на поверхности электрода (по всей длине спиральной части электрода), и содержит активатор с высокой работой выхода электродов, а второе эмиссионное покрытие сформировано на поверхности первого покрытия (по всей длине спиральной части электрода) и содержит смесь активаторов, состоящую из 50- 60% активатора с высокой работой выхода электронов и 40-50% активатора с низкой работой выхода электронов.

На чертеже изображен электрод газоразрядной лампы высокого давления.

Электрод содержит металлический стержень 1 и закрепленную на нем спираль 2, на которых сформированы два эмиссионных покрытия 3 и 4, содержащие активаторы с различной работой выхода электронов.

Первое эмиссионное покрытие 3 сформировано на поверхности электрода и содержит активатор с высокой работой выхода электронов, а второе эмиссионное покрытие 4 сформировано на поверхности первого покрытия 3 и содержит смесь активаторов, состоящую из 50-60% активатора с высокой работой выхода электронов и 40-50% активатора с низкой работой выхода электронов.

Формирование эмиссионного покрытия на поверхности предлагаемой конструкции электрода происходит следующим образом,

На поверхности электрода сформировывается первое эмиссионное покрытие 3, содержащее активатор с более высокой работой выхода электронов, например окись иттрия, путем полного погружения электрода на непродолжительное время в оксидную суспензию, находящуюся в ванне ультразвукового генератора. Затем на поверхности первого покрытия 3 формируется второе эмиссионное покрытие 4, содержащее смесь активаторов, например окись иттрия и цирконат бария, которая состоит из 50- 60% окиси иттрия и 40-50% цирконата бария путем полного погружения электрода на непродолжительное время в оксидную суспензию.

Пример. Первое эмиссионное покрытие сформировано на поверхности электрода и содержит активатор - 100% окиси иттрия.

Второе эмиссионное покрытие сформировано на поверхности первого покрытия и содержит смесь активаторов, состоящую из 50-60% окиси иттрия и 40-50% цирконата бария.

Применение двух активаторов на электроде и, з частности, окиси иттрия и цирконата бария обусловлено следующим.

Окись иттрия - это высокотемпературный эмиттер, его рабочая температура составляет ориентировочно 2000°С. Недостаток его в том, что он имеет относительно высокую работу выхода электронов, составляющую примерно 2 эВ. Применение в качестве активатора для электродов ламп типа ДРЛ одной окиси иттрия нецелесообразно, так как ртутно-кварцевые горелки при этом плохо вытренировываются и имеют повышенное напряжение зажигания.

Цирконат бария - это низкотемпературный материал, его рабочая температура составляет 1300°С, но зато работа выхода электронов не превышает 1,3 эВ. Применение одного цирконата бария в качестве активатора на электроде лампы типа ДРЛ нецелесообразно, так как ртутно-кварцевые горелки быстро темнеют вследствие улетучивания его с высокотемпературной части электрода, превышающей 1300°С.

Верхний предел (60%) содержания активатора окиси иттрия обусловлен максимально допустимой величиной напряжения зажигания лампы, а верхний предел содер- жания активатора цирконата бария (50%) ограничен максимально допустимой величиной спада светового потока лампы в процессе срока службы.

Отклонение от указанного состава сме- си активаторов, т.е. меньше 50% окиси иттрия и больше 50% цирконата бария, хотя и приводит к уменьшению напряжения зажигания лампы, но увеличивает спад светового потока в процессе ее срока службы.

В таблице приведены результаты испытаний ламп ДРЛ125 на срок службы и напряжение зажигания при отрицательных температурах окружающей среды с предлагаемой конструкцией электрода.

В лампах, изготовленных с указанными электродами, повышается срок службы и стабильность их параметров.

Формула изобретения

Электрод газоразрядной лампы высокого давления, состоящий из металлического стержня и закрепленной на нем спирали с двумя эмиссионными покрытиями, содержащими активаторы с различной работой выхода электронов, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности параметров и срока службы ламп, покрытие, содержащее активатор с высокой работой выхода электронов, расположено по всей длине спирали, а второе из указанных покрытий расположено на первом и содержит 50-60,% активатора с высокой работой выхода электронов и 40-50% активатора с низкой работой выхода электронов.