Мощная газоразрядная лампа и способ ее изготовления Советский патент 1982 года по МПК H01J61/36 H01J61/26 

1

Изобретение относится к газораз рядным осветительным лампам, наполненным инертным газом, и может быть использовано в производстве газоразрядных ламп непрерывного и импульсного излучения с цилиндрическими фольговыми токовводами.

Известны мощные газоразрядные лампы, в которых электродный узел состоит из фольгового цилиндрического токоввода и соединенного с ним электрода. Токоввод представляет собой цилиндр из молибденовой фольги с щелью по образующей и вставленным внутрь цилиндра полым вкладьшем из кварцевого стекла. Токоввод герметично впаян в кварцевую оболочку лампы .

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является газоразрядная лампа, электродный узел которой содержит полый цилиндрический кварцевый вкладыш, обжатый по боковой поверхности,

на части его длины разомкнутым цилинд ром из фольги, соединенным одним концом с электродом, а другим - с выводом лампы, причем в полости, образованной торцовыми поверхностями вкладыша и электрода, установлен газопоглотитель в виде, например, цилиндра из спеченного титана. Такая конструкция электродного узла иё-за абсорбционных свойств газо10поглотителя обеспечивает постоянство газового наполнения лампы в течение длительного времени, что сопровождается увеличением срока служ бы лампь 2 J.

5

Недостатком известной конструкции является то, что газопоглотитель нагревается до слишком высоких температур. Это вызвано тем, что торец электрода, к которому газопоглоти20тель прилегает, в ксеноновых трубчатых лампах нагревается до 1500-1800 С при температуре рабочей части электрода cBbmie 3000 С. При этом газопо3Углотитель нагревается до iOOO-1ЗОСЯС В то же время известно, что оптимальной температурой титана как нераспьшяемого газопоглотителя является диапазон 300-800С. Очевидно, что в условиях известного электрод™ ного узла в случае мощнь к дуговых ламп титан не может эф;|)ективно слу жить в качестве газопоглотителя. Замена титана более высокотемпературным танталом удорожаел стоимость узла. Кроме того, в случае мощных ламп, рабочий объем которых достигает 500 см .и более, необходима значительная масса газопоглотителя, ибо только в этом случае обеспечивается большая долговечность лампы. В условиях известной конструкции ув личение количества газопоглотителя ведет к увеличению габаритов электродного узла и снижению его механической прочности. Кроме того, во время заварки узда в ножку газоп глотитель, нагреваясь до рабочих температур, насыщается вредш- ши газами, что приводит к резкому снижению его поглощающей способности. Известен способ изготовления ,указанных ламп,согласно которому вкладьш откачивают и герметизируют, обжимают его боковую поверхность разомкнутым цилизIдpo з из фольги, ко .торый соещшяют одним концом с элек тродом, а другим - с выводом, заварив Ш)т полученный электродный узе в кварцевую ножку лампы, откачивают лампу, наполняют ее рабочим газом и герметизируют 3j. Целью изобретения является увеличение эффективности,работы газопоглотителя при-уменьшении габаритов электродного.узла защита газопоглотителя от воздействия вредных газов до вакуумной обработки заваренной лампы, обеспечение при эксплуатации лампы оптимальной температуры газопоглотителя. Цель достигается тем, что в ла1-4пе, электродный узел которой содержит полый цилиндрический кварцевый вкладыш, обжатый по боковой -поверхкости разомкнутым цилидцром изфэльги, соединенным одним концом с элек тродом, а другим - с выводом лампы, и включающем нераспьшяемый газопоглотитель, указанный газопоглотитель расположен в полости вкладыша, имеющего отверстие со стороны элек4трода, примыкающее к выполненному в электроде осевому каналу, сообщающемуся с внутренним объемом колбы через радиальные сквозные отверстия в электроде. Газопоглотитель обычно, занимает 50-90% объема полости вкладыша. При этом согласно способу изготовления мощной газоразрядной лампы один торец вкладыша выполняют с утоньшенной зоной, помещают в полость вкладьшш газопоглотитель, заполни- ют вкладыш инертным по отношению к газопоглотителю газом, например аргоном, под давлением 300-500 мм рт.ст, при заварке электродного узла устанавливают вкладьш утоньшенной зоной к осевому каналу электрода, откачку лампы осуществляют до давления 10 мм рт.ст., после чего током высокой частоты нагревают электрод с прилегающей к нему утоньшенной зоной вкладыша до 1800-2000 С, вьщерживают при указанной температуре до расплавления утоньшенной зоны и образования в ней отверстия, после чего лампу перед наполнением рабочим газом дополнительно откачивают. На фиг, 1 изображена в разрезе предложенная лампа, общий вид, на фиг, 2 - кварцевый вкладыш с помещенным в него газопоглотителем до герметизации, продольный разрез; на фиг. 3 - электродный узел лампы до образования во вкладыше отверстия, продольный разрез. Электродный узел, впаянный в колбу 1 лампы, состоит из электрода 2, цилиндра 3 из молибденовой фольги, вывода 4 и вкладьшта 5, внутри которого помещен газопоглотитель 6 в виде цилиндра из спеченного титана. Электрод 2 имеет в торцовой части осевой канал, сообщающийся с внутренним объемом лампы. Вкладьш 5 плотно прилегает к торцовой части электрода 2, причем в этой зоне стенка вкладьша тоньше, чем в остальных местах, и имеет отверстие. Предложенньп узел изготавливается следующим образом. Предварительно изготавливается вкладьш 5 (фиг. 2), в который помеп;ается обезгаженный газопоглотитель 6, после чего вкладашх 5 наполняет ся чистым от примесей тазом, инертным по отношению к газопоглотителю 6, например аргоном, под давлением5

300-500 мм рт. ст. Затем вкладыш 5 герметично запаивается. После это го электродшлй узел собирается как обычно, при этом необходимо, чтобы утоньшенным участком вкладыш прилегал к торцу электрода (фиг, З). Во время заварки узла в ножку вкладыш остается герметично закрытым, так как нагреваются до размягчения лишь боковые его стенки, образующие спай с фольгой, торцы же, в том числе и прилегающий к электроду, нагреваются недостаточно для размя - чения кварца как обычно при заварке подобных токовводов. Таким образом, в П5 оцессе всех операций вплоть до вакуумной обработки заваренной лампы газопоглотитель находится в чистой инертной среде. После обезгаживания электродов лампы на откачном посту температура электродов нагревом токами высокой частоты доводится до 1800-2000с, при этом тонкая стенка вкладыша, прилегающая к электроду, нагревается до температуры размягчения кварца, втягивается под давлением наполнягачёго вкладыш газа в осевой канал элек:трода (где давление порядка Юммрт. а так как в канале температура максимальна, расплавляется и лопается. Образуется отверстие во вкладыше, что легко заметить по резкому падению вакуума в лампе из-за прорыва в объем лампы аргона из вкладьш1а. Затем газопоглотитель откачивается и готов к работе.

Вследствие того, что в предложенной конструкции электродного узла мощной газоразрядной лампы температура вкладыши при горении лампы меняется вдоль его длины в йределах 200-900 С, газопоглотитель работает в наиболее оптимальных для титана температурных условиях. Количество газопоглотителя может быть увеличено по сравнению с известной лам пой во много раз, хотя габариты элетродного газа уменьшаются из-за отсутствия полости между электродом и вкладышем. Исключается предварительное нacьш eниe газопоглотителя вредными газами в процессе изго.товления лампы. Все это создает условия для резкого возрастания долговечности лампы по сравнению с известными конструкциями.

Формула изобретения

1. Мощная газоразрядная лампа, в частности дуговая ксеноновая трубчатая, содержащая колбу и установленные на ее противоположных концах электродные узлы, каждый из которых содержит полый цилиндрический вкладьии с торцом со стороны наружного вывода, выполненный из кварца и обжатый по боковой поверхности разомкнутым цилиндром из фольги, соединенным одним концом с электродом, а другим - с выводом, и газопоглотитель, размещенный в заэлектродной области по крайней мере одного электродного узла, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности работы газопоглотителя при уменьшении габаритов электродного узла, обеспечения при эксплуатации лампы оптимальной температуры газопоглотителя, а также защиты газопоглотителя от воздействия вредных газов в процессе изготовления лампы, газопоглотитель, например, в виде цилиндров из пористого титана расположен в полости вкладыша, имеющего отверстие со стороны электрода, примыкающее к вьшолненному в электроде осевому каналу, сообщающемуся с внутренним объемом лампы через радиальные сквозные отверстия в электроде.

2.Лампа по п. 1, отличающаяся тем, что газопоглотитель занимает 50-90% объема полост вкладыша.

3.Способ изготовления мощной газоразрядной лампы по п. 1, согласно которому вкладыш откачивают и герметизируют, обжимают его боковую поверхность разомкнутым цилиндром

из, фольги, который соединяют одним концом с электродом, а другим с выводом, заваривают полученный электродный узел -В кварцевую ножку лам1Ш, откачивают лампу, наполняют рабочим газом и герметизируют, отличающийся тем, что один торец вкладьппа выполняют с утоньшенной зоной;.помещают в полость вкладьш1а газопоглотитель, заполняют вкладьш1 инертным по отношению к газопоглотителю. газом,например аргоном, под давлением 300-500 мм рт.ст. при заварке электродного узла устанавливают вкладыш утоньшенной зоной

790

к осевому каналу электрода, откачку лампы осуществляют до давления 10 мм рт.ст., после чего током высокой частоты нагревают электрод с прилегающей к нему утоньшенной зоной вкладьша до 1800-2000 С, вьщерживают при указанной температуре до расплавления утоньшенной зоны и образования в ней отверстия, после чего лампу перед наполнением рабочим газом дополнительно откачивают.

78

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Маршак И.С. Импульсные источники света. М., Госэнергоиздат., 1963, с. 223-225.

2.Авторское свидетельство СССР

по заявке № 2688159/07, кл. Н 01 J 61/36 1978.

3.Денисов В.П. Производство электрических источников света. М., энергия, 1975, с. 418-419.

Ч( Ч Ч 1 Ss

V