Металлогалогенная лампа Советский патент 1993 года по МПК H01J61/18 

Изобретение относится к светотехнике, в частности к конструкциям ламп высокой интенсивности загарного действия.

Цель изобретения - повышение энергетического КПД излучения в интервале длин волн 320 - 370 нм.

Указанная цель достигается тем, что в металлогалогенной лампе высокой интенсивности загарного действия, содержащей горелку с электродами, наполненную ртутью, кобальтом, йодом и инертным газом при давлении от 1,5 до 7,0 кПа, в состав наполнения дополнительно введена медь при следующих молярных концентрациях ингредиентов:

Ртуть Кобальт Медь Йод

4-27 мкмоль/см 29 - 590 нмоль/см3 21 -590 нмоль/см3 0,06- 1,2 мкмоль/см3

при этом отношение молярной концентрации йода к сумме молярных концентраций кобальта и меди составляет от 1,2 до 2,5 а молярное отношение кобальта к - от 0,3 до 3,0.

Конструктивно лампа аналогична известным трубчатым двухцокольным металлогало- генным лампам высокой интенсивности.

Лампа работает следующим образом. После установки лампы цоколями в электрические патроны, включенные в цепь питания лампы, и последующего замыкания этой цепи на горелку подается напряжение питающей сети и высокочастотные высоковольтные импульсы, создаваемые импульсным зажигающим устройством в цепи питания лампы, в результате чего между электродами возникает разряд в аргоне (или другом инертном газе), который, разогревая стенку горелки, приводит к испарению в ней ртути

00

о

К) СО

СО

и йодистых соединений меди и кобальта - лампа разгорается, после чего она переходит в режим дугового горения с установившимися параметрами (рабочий), эффективно излучая в интервале длин волн от 320 до 370 нм. При этом на линейчатый спектр ртутного буферного пара с характерными линиями 334 и 365,6 нм наложены уширенные этим буфером сильные линии меди (324,8 и 327,4 нм) и кобальта (340,5 и 345,4 нм). В результате этого и имеет место повышенный энергетический КПД излучения лампы, в интервале длин волн 320 - 370 нм.

При молярной концентрации ртути, меньшей 4 мкмоль/см , недостаточно проявляется ее уширяющее действие на линии меди и кобальта, а также самой ртути, в результате чего их выход из разряда затруднен и слишком низок продольный градиент электрического потенциала столба разряда, что затрудняет создание компактных ламп. При концентрации ртути, большей 27 мкмоль/см3, температура разряда оказывается недостаточной для эффективного высвечивания ультрафиолетовых линий указанных металлов, а также имеет место сильное выгибание и нестабильность дуги. При молярных концентрациях кобальта,, меньших 29 нмоль/см3, и меди, меньших 21 нмоль/см3, слишком ощутим недостаток атомов кобальта и меди в разряде, при концентрациях же этих металлов, больших 590 нмоль/см , температура разряда оказывается недостаточной для эффективного высвечивания ультрафиолетовых линий как этих металлов, так и ртути. При отношении молярной концентрации йода к сумме молярных концентраций кобальта и меди, меньшем 1,2, количества йода оказывается недостаточно для образования йодистых соединений этих металлов, в результате чего кобальт и медь конденсируются на колбе горелки/образуя малопрозрачную пленку. А при указанном отношении, большем 2,5, чрезмерный избыток йода, что выражается в выгибании и нестабильности дуги, а также в затрудненном зажигании разряда. При молярном отношении кобальта к меди, меньшем 0,3, указанный КПД оказывается слишком низким из-за слабого высвечивания меди.

В таблице приведен 21 пример конкретного выполнения лампы по заявляемому решению, три из которых показали оптимальные результаты. При этом во всех примерах лампа имела одинаковые д-вухэлектродные трубчатые стеклокварцевые горелки с диаметром колбы 16 мм и межэлектродным расстоянием 50 м м, наполненные инертным

газом (аргоном) при давлении около 2,8 кПа, и горелка в горизонтальном положении при мощности 400 Вт. Обозначения и размерности в таблице следующие: Со и Си - молярные концентрации этих металлов в

нмоль/см ; Ja - молярная концентрация йода в мкмоль/см3; Нд - молярная концентрация ртути в мкмоль/см3; Ja ; (Со + Си) - отношение молярной концентрации йода к сумме молярных концентраций кобальта и

меди; Со: Си - молярное отношение кобальта к меди; КПД320-370-энергетический КПД излучения горелки в. интервале длин волн 320-370 нм в процентах.

Из таблицы следует, что лампа по изобретению обеспечивает повышенный энергетический КПД излучения в интервале длин волн 320 - 370 нм.

Использование изобретения позволит на 60-80% повысить производительность

облучательных установок загарного действия на единицу потребляемой мощности или при одинаковой производительности на столько же снизить потребляемую мощность.

Изобретение может быть использовано с аналогичным эффектом для создания ме- таллогалогенных ламп высокой интенсивности для ряда фотохимических технологических процессов (фотолитография и др.).

Формула изобретения

Металлогалогенная лампа высокой интенсивности загарного действия, содержащая горелку с электродами, наполненную ртутью, кобальтом, йодом и инертным газом

при давлении от 1,5 до 7,0 кПа, отличающаяся тем, что, с целью повышения энергетического КПД излучения в интервале длин волн в состав от 320 до 370 нм наполнения дополнительно введена медь

при следующих молярных концентрациях ингредиентов:

Ртуть . . 4 - 27 мкмоль/см3 . Кобальт29 - 590 нмоль/см3 Медь 21-590 нмоль/см3

Йод0,06-1,2 мкмоль/см3, при этом отношении молярной концентрации йода к сумме молярных концентраций кобальта и меди составляет от 1,2 до 2,5, а молярное отношение кобальта к меди - от

0,3 до 3,0.

Изобретение относится к светотехнике. Сущность изобретения: металлогалогенная лампа высокой интенсивности загарного действия в составе наполнения содержит ртуть, кобальт, йод и инертный газ при давлении от 1,5 до 7,0 кПа. В состав наполнения также входит медь при следующих молярных концентрациях ингредиентов: от 29 до 590 нмоль/см3 - кобальт, от 21 до 590 нмоль/см3 - медь, от 0,06 до 1,2 мкмоль/см3 - йод (Ja) и от 4 до 27 мкмоль/см3 - ртуть. Отношение молярной концентрации йода к сумме молярных концентраций кобальта и меди составляет от 1,2 до 2,5, а молярное отношение кобальта к меди - от 0,3 до 3,0. 1 табл,