Газоразрядная лампа высокого давления Советский патент 1992 года по МПК H01J61/73 

Изобретение относится к газоразрядным высокоинтенсивным источникам света, предназначенным для наружного и внутреннего освещения, и может быть использовано при нормальных и пониженных температурах окружающей среды без зажигающих устройств.

Известны конструкции ртутных газоразрядных ламп высокого давления, в которых основные электроды выполнены в осевой полости, образованной торцом керна и боковой поверхностью, навитой на него многослойной спирали и отвечающей условию

Р dn.K 9-13 мм рт.ст., мм, где Р-давление наполяющего горелку газа;

dn.K. - диаметр полости.

Недостатком описанной конструкции является невозможность обеспечения переменных размеров полости для различных давлений наполняющего горелку газа при4 возникновении и перезажигании дугового разряда. Имеется опасность забивания полости частицами вольфрама и оксидного покрытия.

Наиболее близкой к предлагаемой является ртутная газоразрядная лампа высокого давления, содержащая кварцевую горелку, заполненную инертным газом и парами ртути, на противоположных концах которой установлены основные электродь с осевой

9-13

полостью диаметром , образованной торцом керна и боковой поверхностью навитой на него спирали, наружный слой которой образован спиралью с плотной намоткой, а внутренние слои вольфрамовой спирали имеют полости, полученные путем вытравливания молибденового провода.

Недостатком описанной конструкции лампы является то, что для сохранения наиболее выраженного эффекта полого катода при изменении давления наполняющего горелку газа выполняется лишь условие по ширине боковых полостей и не выполняется по глубине, вследствие чего не достигается максимальное снижение напряжения зажигания лампы, размеры полостей не остаютСО

с

2

о

J

N5 Ю

ся стабильными на сроке службы, вследст- вии забивания оксидом и частицами вольфрама. Кроме того, конструкция катода не технологична и требует дополнительных затрат молибдена.

Цель изобретения - снижение напряжения зажигания и увеличение срока службы ламп при простоте изготовления катодов.

Указанная цель достигается тем, что в газоразрядной лампе высокого давления, содержащей кварцевую горелку, заполненную инертным газом и парами ртути, на противоположных концах которой установлены основные электроды с осевой полостью, образованной торцом керна и боковой поверхностью навитой на него двухслойной спирали с шагом, равным двойному диаметру спирали, навивки слоев спирали выполнены в противоположных направлениях с углами а и а.2 связанными соотношением

- arctg (dk + d )

1 dk + 3 d

где dK - диаметр керна;

d - диаметр проволоки спирали;

щ и а.1 - углы навивки внешнего и внутреннего слоев спирали.

На фиг.1 представлена конструкция лампы; на фиг.2 - электрод горелки в увеличенном виде; на фиг.З - разрез электрода с обозначением его размеров.

Лампа представляет собой кварцевую трубчатую горелку 1, заполненную аргоном и парами ртути либо компонентами с добав

ками иодидов металлов, смонтированную

внутри стеклянной колбы 2. По концам горелки 1 расположены вольфрамовые оксидированные электроды - основные 3 и вспомогательные 4. Основные электроды 3, впаяные через ввод 5, выполнены в виде двухслойной спирали, плоскости намотки витков которой имеют противоположные углы ai и as наклона по отношению к оси спирали, так что между витками спирали образуются сквозные полости 6 переменно- го ширины. Основная полость 7 образована путем утапливания керна 8, совпадает с осью разряда и свободна от активной мас- . сы, нанесенной на наружную и внутреннюю поверхности биспирали 9.

Сечение спирали выбирается из условия

dn к DBH -d -2,5d ,5d

0 5 0

5

0

5

0 5 0

где DBH - диаметр внутренней спирали. Расстояние между витками получено из соотношения

DH DBH + 2d 2.5d+2d 4,5d;

h h0+ d H cos «2 2DBn tg «2 COSCQ 2 2,5d tg ац cos «2 5d sin «2 где H - шаг намотки спирали;

DH - диаметр наружной спирали;

h0 h-d d(5sin «2 -1) - ширина боковой полости.

При подаче напряжения на лампу происходит зажигание вспомогательных разрядов по торцам горелки. При изменяющемся давлении газа переменная ширина боковых полостей и их различная глубина создают дополнительное понижение напряжения поддержания вспомогательного разряда, что увеличивает разность потенциалов между основными электродами, облегчая формирование основногоразряда, обеспечивая понижение напряжения зажигания лампы в целом. Полости хорошо сохраняют оптимальные размеры на срок службы, так как не забиваются при перепылении оксидом и частицами вольфрама. Дополнительное снижение напряжения зажигания обусловлено уменьшением расстояния между боковой полостью основного электрода и вспомогательным электродом.

Формула изобретения

Газоразрядная лампа высокого давления, содержащая кварцевую горелку, заполненную инертным газом и парами ртути, на .противоположных концах которой установлены основные электроды с осевой полостью, образованной торцом керна и боковой поверхностью навитой на него двуслойной спирали с шагом, равным двойному диаметру спирали, отличающаяся тем, что. с целью снижения напряжения зажигания, повышения срока службы и обеспечения технологичности изготовления, навивки слоев спирали выполнены в противоположных направлениях с углами а и a-i . связанными соотношением

а - arctg ( dk + d ) tg «2

1dk+3d

где dK - диаметр керна;

d - диаметр проволоки спирали;

а и «2 - углы навивки внешнего и внутреннего слоев спирали

Использование: газоразрядные высокоинтенсивные источники света, предназначенные для наружного и внутреннего освещения. Сущность изобретения: в газоразрядной лампе навивки слоев спирали выполнены во взаимно противоположных направлениях. Углы навивок внутреннего и внешнего слоев связаны соотношением „ arctg (dk +d Vtgoa. П (/- где dK - диаметр керна; а) и аг - углы навивки внешнего и внутреннего слоев спирали; d - диаметр проволоки спирали. 3 ил