Газоразрядная лампа низкого давления с комбинированным излучением Советский патент 1992 года по МПК H01J61/42 

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано в производстве газоразрядных ламп, в частности компактных низкого давления с комбинированным бактерицидным и эритемным излучением.

Известны люминесцентные лампы с комбинированным концентрированным потоком излучения. Лампа состоит из трубчатой колбы, по обеим концам которой расположены электроды, трубчатая колба покрыта люминофором, преобразующим излучение А 254 нм в излучение А 280 нм, и непрозрачна для излучения лампы. В люми- нофорном слое имеется световое окно, расположенное в середине трубки-колбы и

имеющее круглую форму с диаметром 0,1- 0,7 наружного диаметра трубчатой колбы. Через окно проходит до 90% излучения лампы. Люминофорный слой имеет такую толщину, что степень преобразования первичного излучения на длине волны 254 нм во вторичное излучение с длиной волн А 3:280 нм заметно не увеличивается при дальнейшем увеличении толщины этого слоя.

Указанная лампа является малогабаритным источником с концентрированным потоком излучения улучшенного спектрального состава, однако ей присущи следующие недостатки: малая эффективность использования излучения , ограничиXI

Јь Ю Ю

сл о

вающая область применения лампы (приборами, анализирующими недиспергирующий газ), невысокая лучистая отдача лампы за счет потерь мощности на многократные отражения внутри непрозрачной для излучения трубки и выхода излучения через небольшое световое окно диаметром 0,1-0,7 наружного диаметра трубки-колбы, поаы- шенные технологические требования к качеству стекла светового окна с коэффициентом пропускания не менее 90%, необходимость точного контроля толщины люминофорного слоя, изменение которой ведет к нарушению соотношения первичного излучения с Я 254 нм и вторичного с Я 280 нм.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является газоразрядная лампа низкого давления, генерирующая бактерицидное и эритемное излучение.

Трубчатая колба лампы выполнена из стекла, пропускающего коротковолновое ультрафиолетовое (УФ) излучение в количествах для Я 254 нм 70% и для А 185 нм 20%, Лампа наполнена инертным газом и парами ртути и содержит по крайней мере два электрода на концах лампы. На внутреннюю поверхность трубчатой колбы нанесен зритемный люминофор, толщина слоя которого такова, что он пропускает до 65% видимого излучения и обеспечивает соотношение коротковолнового бактерицидного и эритемного излучения менее чем 1,5.

Указанная лампа генерирует комбини- , рованное (бактерицидное и эритемное) излучение, однако ей присущи следующие недостатки: повышенные требования к качеству стекла (колба лампы должна быть изготовлена из стекла с высоким коэффициентом пропускания К -254 70%), необходимость точного технологического контроля за толщиной люминофорного слоя, изменение которого ведет к нарушению соотношения бактерицидного и эритемного потоков излучения лампы (менее 1,5), ограниченность применения источника для местного (локального) облучения вследствие распределения лучистой яркости вдоль колбы, имеюшей вид протяженной в пространстве трубки.

Целью изобретения является повышение биологической эффективности, экономия материалов и повышение технологичности изготовления компактной газоразрядной лампы низкого давления с комбинированным излучением.

Поставленная цель достигается тем, что в компактной разрядной лампе низкого давления с комбинированным излучением, содержащей люминофор, нанесенный на. часть поверхности колбы, оставляя свободными от него два кольцевых участка, расположенных каждый на расстоянии от соответствующего электрода, составляющем 1,6-1,9 наружного диаметра колбы, и имеющих длину, составляющую 1/6-1/5 длины колбы.

0 На чертеже представлена компактная газоразрядная лампа низкого давления с комбинированным излучением.

Лампа состоит из трубчатой колбы 1 из бактерицидного стекла, включающей две

5 параллельные трубки, соединенные полой перемычкой 2. На внутреннюю поверхность трубчатой колбы нанесен люминофор 3, излучающий в диапазоне длин волн 280-320 нм, оставляя свободными от него два коль0 цевых участка, расположенных каждый на расстоянии от соответствующего торца колбы со стороны электрода, составляющем 1,6-1,9 наружного диаметра колбы, и имеющих длину, составляющую 1/6-1/5 длины

5 колбы. Люминофор 3 нанесен на (4/5-5/6) длины трубчатой колбы, включая участок 4, расположенный на расстоянии 1,6-1,9 наружного диаметра колбы. Концы колбы 1 герметично закрыты ножками 5, в выводах 6

0 которых смонтированы электроды 7. Кольцевой участок 8 свободен от люминофора и имеет длину, составляющую 1/6-1/5 длины колбы. Наполнение лампы - пары ртути и инертный газ (или смесь инертных газов).

5 При подаче напряжения на лампу в трубке- колба возникает электрический разряд низкого давления, вызывающий резонансное излучение ртути длиной волны 185 и 254 нм. Это излучение возбуждает люминофор,

0 излучающий в диапазоне длин волн 280-320 нм, и нанесенный на участки, составляющие 4/5-5/6 длины колбы. Резонансное излучение ртути дли ной волны 185 нм не пропускается стеклом трубки-колбы, а длиной волны

5 нм имеет прямой выход через участки 8, свободные от люминофора и примыкающие к приэлектродному разряду.

Ширина участков 8 обратно пропорциональна коэффициенту пропускания и толщи0 не стекла. Эта зависимость описывается формулой

Ig Ги + 0 . 035

igr/,

du

- О,035 ,

где тп - коэффициент пропускания стекла лампы;

ги - коэффициент пропускания серийно выпускаемого бактерицидного стекла; dfl - толщина стекла лампы;

d4 - толщина серийно выпускаемого бактерицидного стекла (0,7-0,9 мм);

0.035 - поправка на отражение от двух поверхностей стенки трубчатой колбы лампы для А-254 нм.

Приведенное математическое соотношение показывает, что коэффициент пропускания бактерицидного стекла для Я- 254 нм с изменением его толщины на +0,25 мм меняется на 20%. Компенсация разброса в этом случае возможна изменением длины участков 8 колбы, свободных от люминофора, в пределах от 1/6 и 1/5 длины колбы лампы. Следовательно, люминофор, излучающий в диапазоне длин волн 280-320 нм, должен покрывать 4/5-5/6 длины лампы, включая участок, расположенный на расстоянии от торцов колбы, составляющем 1,6- 1,9 наружного диаметра колбы.

На расстоянии от цоколя менее 1,6-1,9 наружного диаметра колбы на концах лампы находятся слабо и неравномерно излуча- ющие области разряда с низким коэффициентом преобразования энергии

излучения - закатодная область, отрицательное влияние на катоде и фарадеево темное г ространство.

Формула изобретения

Газоразрядная лампа низкого давления

с комбинированным излучением, содержащая трубчатую колбу с двумя электродами, выполненную из бактерицидного стекла, покрытую люминофором, излучающим в

спектральной области 280-320 нм, наполненную парами ртути и инертным газом, о т- личающаяся тем, что, с целью повышения ее биологической эффективности, экономив материалов и повышения

технологичности изготовления, люминофор нанесен на часть поверхности колбы, оставляя свободными от него два кольцевых участка, расположенных каждый на расстоянии от соответствующего торца колбы со стороны электрода, составляющем от 1,6 до 1,9 наружного диаметра колбы и имеющих длину, составляющую от 1 /6 до 1 /5 длины колбы.

Использование: в производстве газоразрядных ламп, в частности компактных низкого давления с комбинированным бактерицидным и эритемным излучением. Сущность изобретения: колба выполнена из бактерицидного стекла, наполнена парами ртути и инертным газом и имеет два электродных узла. Люминофор, излучающий в диапазоне длин волн 280-320 нм, нанесен на часть поверхности трубки-колбы, оставляя свободными от него два кольцевых участка, расположенных на расстоянии 1.6-1,9 наружного диаметра трубки от соответствующего торца колбы со стороны электрода. Длина каждого участка составляет 1/6-1/5 длины колбы. 1 ил. ё