Газоразрядная лампа Советский патент 1992 года по МПК H01J61/36 

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано в производстве газоразрядных ламп, в частности ксеноновых ламп сверхвысокого давления.

Известны газоразрядные лампы, в частности, ксеноновые, сверхвысокого давления, представляющие собой кварцевую колбу, внутрь которой герметично вварены разнополярные электроды, наполненную инертным газом до рабочего давления, и работающие только в вертикальном положении анодом сверху 1.

Недостатком ламп данной конструкции является невозможность эксплуатации ламп в горизонтальном положении из-за не- стабильности положения дуги разряда вследствие воздействия на нее конвекционных потоков рабочего газа. Это приводит к изменению конфигурации дуги и погасанию

лампы, что резко ухудшает ее эксплуатационные параметры.

Известны также конструкции ксеноновых ламп, в которых для стабилизации дуги разряда используется магнитное . Однако применение данного метода существенно усложняет конструкцию лампы из- за необходимости применения магнитов, поэтому данный способ стабилизации не нашел широкого практического применения.

Известна конструкция газоразрядной лампы, выбранная в качестве прототипа, включающая электроды, один из токовводов которого расположен параллельно разрядному промежутку, герметично впаянные в кварцевую колбу, наполнение и смеси инертных газов с излучающими добавкамиС.

Недостатком ламп данной конструкции является то, что токоввод, расположенный

ч

V4

О О СО

параллельно разрядному промежутку, находится в непосредственной близости от разрядного промежутка и снабжен изолирующим покрытием для предотвращения электрического пробоя между токовводом и электродом.

Учитывая большую длину консоли токо- ввода, расположенного параллельно разрядному промежутку, и электроду на его конце, надежность изолирующего покрытия невелика, т. к. небольшая вибрация может привести к нарушению его целости. Это в конечном итоге приводит к выходу ламп из строя при эксплуатации. Кроме того, данная конструкция практически не может быть реализована в лампах большой мощности, например, ксеноновых сверхвысокого давления, в которых из-за сильной токовой нагрузки на токоввод он довольно сильно разогревается. В результате этого из-за сильного термического расширения изолирующее покрытие будет разрушено и лампы выйдут из строя.

Целью изобретения является уменьшение материалоемкости, повышение стабильности разряда и срока службы ламп.

Указанная цель достигается тем, что в известной конструкции газоразрядной лампы, включающей электроды, один из токо- вводов которого расположен параллельно разрядному промежутку, герметично впаянные в кварцевую колбу, наполнение .из смеси инертных газов с излучающими добавками, токоввод одного из электродов, расположенный параллельно разрядному промежутку отстоит от другого электрода на расстоянии, равном 1,1-1,5 длинам разрядного промежутка, таким образом, заявленное техническое решение соответствует критерию новизна.

На чертеже показан общий вид лампы с токовводом внутри колбы.

Данная конструкция предназначена для реализации в мощных лампах, например, ксеноновых лампах сверхвысокого давления, мощностью 10 кВт.

Конструкция представляет собой два разнополярных электрода: анод 1 и катод 2. установленные соосно, токовводы которых 3 и 4 обеспечивают подсоединение лампы к питающей сети, а один токоввод, в данном случае катода 3, расположен сверху и параллельно разрядному промежутку 5. Электроды ламп герметично впаяны в кварцевую колбу 6.

Преимущества заявляемой конструкции лампы состоят в том, что в данном случае упрощается конструкция лампы. Исключение электрического пробоя между токовводом и близко расположенным электродом решается не за счет изоляции токо- ввода, а расположением его на минимальном, но достаточном расстоянии от электрода. Это расстояние должно быть таким, чтобы с одной стороны исключался электрический пробой между токовводом и электродом, а с другой - обеспечивалось его стабилизирующее воздействие на дугу разряда. Данным требованиям полностью

0 удовлетворяют выбранные экспериментальным путем соотношения, определяющие расположение токоввода относительно ближайшего электрода.

Действительно, при уменьшении соот5 ношения больше чем 1,1 вероятность электрического пробоя резко возрастает и лампы выходят из строя. Это условие приемлемо для ламп, когда токоввод, расположенный параллельно разрядному промежутку, нахо0 дится внутри рабочего обьема лампы.

Реально для ксеноновой лампы мощностью 250 Вт это будет выглядеть следующим образом.

Межэлектродное расстояние в данных

5 лампах равно 1,5 мм, следовательно, минимальное расстояние между токовводом, расположенным параллельно разрядному промежутку, и ближайшим электродом (анодом) будет равно 1,65 мм. Этого достаточно,

0 чтобы обеспечить нормальную работу лампы.

Для ламп мощностью 10 кВт межэлектродное расстояние равно 8 мм. Для данной мощности положение токоввода, располо5 женного параллельно разрядному проме- , внутри рабочего обьема колбы, в силу ряда технических причин невозможно. Данный токоввод располагается с внешней стороны колбы, при этом, он будет

0 находиться от ближайшего электрода (анода) на расстоянии 120 мм, а от поверхности колбы на расстоянии 76 мм при диаметре колбы около 120 мм. Это предельное расстояние, увеличение которого уменьшает

5 стабилизирующее воздействие на дугу разряда электромагнитного поля токоввода. Это расстояние в пределах выбранного соотношения может изменяться в зависимости от условий эксплуатации лампы.

0

Благодаря обеспечению стабильности дуги разряда обеспечивается увеличение срока службы, т. к. исключается фактор нестабильности, отрицательно влияющего на

5 электроды лампы, связанного с процессом перезажигания. Кроме того, наличие стабилизирующего фактора в виде токопровод- ника. расположенного сверху разрядного промежутка позволяет уменьшить давление инертного газа в лампе, что повышает эксплуатационную надежность и срок службы ламп.

Работа ламп предложенной конструкции аналогична известным и описана подробно в научно-технической литературе. Отсутствие в необходимости изолирования токоввода упрощает конструкцию ламп и уменьшает трудоемкость их изготовления. Формула изобретения Газоразрядная лампа, содержащая наполненную смесью инертного газа с излучающими добавками кварцевую колбу, в

0

которой установлены электроды с помощью герметично заваренных в нее с одной стороны токовводов, один из которых расположен параллельно разрядному промежутку, отличающаяся тем. что, с целью уменьшения материалоемкости, повышения стабильности разряда и срока службы, токоввод, расположенный параллельно разрядному промежутку, отстоит от электрода, соединенного с другим токовводом, на расстояние, составляющее 1.1-1,5 I. где I-длина разрядного промежутка.

Использование: в производстве ксено- новых ламп сверхвысокого давления. Сущность изобретения: электроды, один из токовводов которого расположен параллельно разрядному промежутку, герметично впаяны в кварцевую колбу. Колба наполнена смесью инертного газа с излучающими добавками, Токоввод одного из электродов, расположенный параллельно разрядному промежутку, отстоит от другого электрода на расстояние, составляющее 1,1- 1,5 длин разрядного промежутка. 2 ил.

д. --дк --.... ц i%х . ХХУ

ЧУч УЧУч V4N

V V г