Электродосветная лампа Советский патент 1980 года по МПК H01J61/96 

(54) ЭЛЕКТРОДОСВЕТНАЯ ЛАМПА

Изобретение относится к осветительной технике и технике электротермического нагрева. В известных эпектродосветных пампах основная часть создаваемого ими изпуч.ения возникает на аноде за счет его нагрева в эпектродуговом разряде. Конструктивно такие лампы вьнтолняются либо в виде открытых угольных дуг, либо представляют собой дугу между металлическими электродами в атмосфере инертного гаэа -CIJ. Недостатком открытых угольяых ayt является бьютрое распыление электродов, недостатком ламп с, вольфрамовыми электродами является ограниченная мощность из-за трудности подвода энергии к телу накала ограниченных размеров, а также иа-за повышенного разогрева колбы вследствие передачи тепла от горячих электродов к ее поверхности при конвекци в инертном газе. Известна также электродосветная лампа, содержащая установленный в колбе из оптически прозрачного материала вольфрамовый анод, выполненный в виде тела врашения, внутри которого расположен термоэтлиссионный катод с нагревателем, причем межэлектродное пространство заполнено инертно-газовым рабочим телом при давлении 1-5О мм рт. ст., а пространство между колбой и анодом вакуумировайо 2. Преимуществом такой электродосветной лампы является значительное увеличение мощности до 1ОО кВт и более, а также расширение пиапваонй спектра излучения, вследствие легкости регулирования температуры анод ламПы. Однако, как показали эксперименты, ресурс работы ламп, наполненных инертным газом, ограничен вследствие энечйтеИЬйЪй эрозии катода Целью изобретения является повышение срока службы электродосветных лймп. Электродосветная лампа, содержащая установленный в колбе из оптически прозрачного материала анод, выполнетсный в виде тела вращения, внутри которого расположен термоэмиссионный катод, содержащий метаппичвскую трубку с нагревателем, причем прострайство между анод(л и колбой вакзгумировано, в пространство между катодом и анодом заполнено ра6о чим веществом, снабжена пористым элемен том, пропитанным жидкометалпическим рабочим веществомJ часть nopiKiToro элемента расположена внут|Аи металлической трубки катода, вдоль ее длины, а другая часть расположена в цокольной части пампы и изолирована 6т анода. Трубка катода окружена кожухон из тугоплавкого материала, изолированным от обоих электг родов, а рсесимметрично с катодом установлен соленоид, окружающий анод и элект рвчески соединенный с ним последоваТЭЛ1МНО. via чертеже изображена предлагаемая лампе. В коябе 1 из оптически прозрачного матер1кала герметично установлен анод 2, выполненный в виде тела вращения из вольфрама, цокольная часть которого образована герметично соединенными путем высокотемпературной пайки в вакууме ияЛШарвмЯ, выполненными пОследобйТёЛЬно из молибдена, ковара и нержавеющей стали к которой в свою очередь припаян изоляционный узел. 3, Многоканальный термоэмиссионный катод 4 представляет собой трубку 5, внутри которой установлен пористый элшлент 6, пропитанный щелочНЬ1М металлом, например литием. Причем один коней пористого элемента, выполненный, например в виде плотно набитой в трубку 5 вольфрамовой проволоки, образует многоканальную рабочую поверхность термоэмиссионного катода, а другой расположен в цокольной части лампы, образуя развитую пористую поверхность. При этом порвстый элемент в цокольной части лаМпы изтчхговлен, например, -методом горяч&го прессования вольфрамовых гранул. На наружной поверхности катода образованы спиральные канавки, в которые через слой изоляции, нанесенный, например, м тсздсм плазменного напыленижг, уложен нагреватель 7 из вольфрам-рениевой проволоки, один конец которого прикреплен к корпусу катода гайкой 8, а другой, выпоя невный из биметалла (пусковое устройст- во), в хоподаеямг состоянии касается анода 2. Поверх нагрова- еля также нанесен слой изоляции на основе нитрида бора. Соосно с катодом- 4 в лампе установлена цилиндрическая нейтральная вставка 9, изолирсюанная от электродов, в которой по образующей имеется прорезь для г скового устройства нагревателя. На наружной поверхности анода 2 укреплен соленоид Ю, электрически последовательно соединенный с анодом 2 и одновременно являющийся токоподводсад. КатЪдный токоподвод 11 расположен в цокольной части йампы. Пространство между колбой 1 и анодом 2, а также внутренняя полость анода вакуумированы. Эпектродосветная лампа работает следующим образом. При включении лампы в сеть постоянного тока начинает функционировать нагреватель 7, при этом одновременно разогр&вается катод 4 и элемент б, пропитанный литием. Литий начинает испаряться, и пар псютупает сквозь многоканальную рабочую поверхность катода в межэлектродное пространство. При достижении определенного давления наступает пробой и зажигается разряд. Ток резко возрастает. Пусковое устройство в виде биметаллического элйлента нагревается, изгибается и прерывает электропитание нагревателя 7. Испарение лития из пористого элемента катода происходит за счет тепла, поступающего из разряда, т. е. в основном за счет ионной бомбардировки катода и далее теплопроводностью по корпусу катода и пористого вкладьгаа. Давление литиевой плазмы в межэлектродном промежутке во растает до определенного уровня (15О мм рт. ст.). На холодной поверхности элемента 6 в цокольной части лампы происходит конденсация лития, и конденсат пористым фитилйй перекачивает литий в испарительную часть многополостного термоэмиссионного катода. Для устранения паразитных пробоев в цокольной части лампы установл ы нейтральная вставка 9 и соленоид Ю, который создает осевое магнитное поле, препятствующее пробою в цокольн части лампы. При этом, так как соленоид электрически последовательно соединен с анодом лампы, то .с возрас- танием разрядного тока возрастает магнитное поле, обеспечивая большую надежность и работоспособность лампы, Предложенная конструкция электродосветной лампы обеспечивает циркуляцию щелочного металла через катод, т. е. повышает ресурс лампы. Формула изобретения Электродосветная лампа постоянного тока, содержащая герметично установлен