Электрод высокоинтенсивной газоразрядной лампы Советский патент 1982 года по МПК H01J61/73 

С5) ЭЛЕКТРОД ВЫСОКОИНТЕНСИВНОЙ ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ЛАМПЫ

1

Изобретение относится к основным электродам газоразрядных осветительных ламп, питаемых пере1 енным током, преимущественно дуговых трубчатых безбалластных, и может быть использовано на предприятиях, выпускающих подобные лампы.

Известны электроды высокоинтенсивных дуговых ксеноновых ламп, представляющие собой стержень с переменным диаметром, выполненный из высокоторированного вольфрама. Путем вариаЦии геометрической формы электродов достигается оптимальный температурный режим 1900-2100°С, при котором долговечность лампы максимальная t ОНедостатком таких электродов является большой расход дифицитного высокоторированного вольфрама, из которого электрод изготовлен целиком. При этом для нормальной работы электрода в лампе легирование торием или другим активирующим элементом

(иттрием, самарием и т.п.) необходимо лишь для сравнительно узкой рабочей зоны электрода.

Известны также электроды высокоинтенсивной трубчатой лампы переменного тока, представляющие собой стержень цилиндрической формы. Конец стержня, обращенный к разряду, имеет обычно форму полусферы. Электрод изготовлен из кованного вольфрама с присадкой 5 окиси тория (2.

Недостатком указанного электрода является то, что его диаметр приходится выбирать заведомо большим, чем

, следовало бы, исходя из условия достаточной долговечности лампы. При содержании окиси тория в вольфраме 5-8% необходимый запас активирующего вещества обеспечивается при диаметре

20 известного электрода 2,5 мм (в зависимости от мощности лампы). Однако электроды столь небольших диаметров вследствие недостаточной теплопроводности и теплоемкости неприменимы 393 в высокоинтенсивных лампах из-за пегрегрева под воздействием мощного дугового разряда, так как температура электрода, работающего как в катодный , так и в анодный полупериоды, возрастает до 250р-3000С, что ведет к быстрому испарению активирующих присадок с последующим интенсивным распылением вольфрама и выходом лампы из строя вследствие уменьшения си- ю ми лы света. Необходимость увеличивать из-за указанных явлений диаметр электрода приводит к повышенному расходу дефицитного высокоторированного вольфрама. Кроме того, так как при большом диаметре активированной части электрода фиксации катодного пятна на рабочей поверхности во время зажигания лампы затрудняется, ухудшаются условия зажигания лампы. Наиболее близкими к предлагаемому по технической сущности являются электроды высокоинтенсивных газоразрядных ламп, содержащие цилиндрический стержень, плотно установленный вдоль осевого отверстия цилиндра. Цилиндр выполнен из активированного тугоплавкого материала. Стержень со стороны рабочей части электрода выступает из цилиндра. Цилиндр в извест ном электроде не выполняет функцию теплопроводящего 3. . Указанные электроды не обеспечивают достаточную надежность ламп и имеют большую себестоимость. Цель изобретения - снижение расхо да дефицитного высокоста(зированного вольфрама, а следовательно, снижение себестоимости, повышение надежности ламп. Цель достигается тем, что в элект роде, содержащем цилиндрический стер жень из вольфрама с присадкой не ме нее 5 активирующего вещества, напри мер окиси тория, плотно установленный по оси цилиндра из тугоплавкого материала и выступающий из него со стороны рабочей части электрода, цилиндр выполнен из неактивированного материала, например вольфрама, а рабочая часть стержня выступает из цилиндра на величину 1, связанную с ди метром стержня d следующим - причем 2,.5 §5 вом 0,5 у $ 0,75, 3,2, где D - диаметр цилиндра. На чертеже изображен предлагаемый электрод, частичный разрез. Стержень 1 из высокоторированного вольфрама плотно установлен в теплоотводящем цилиндре 2 из вольфрама, молибдена или другого тугоплавкого металла по оси этого цилиндра. Стержень выступает из цилиндра 2 в сторону разряда. Плотная установка стержня 1 в цилиндре 2 может осуществляться разныспособами: запрессовкой в осевое отверстие, заштамповкои в порошке материала теплоотводящего цилиндра с последующим высокотемпературным спеканием конструкции и водорода; такой же заштамповкои и спеканием, но с последующей ковкой и финишной токарной обработкой и т.п. В катодный полупериод за счет отвода тепла цилиндром 2 температура стержня 1 остается в допустимых пределах. В анодный полупериод цилиндр 2 принимает на себя большую часть электронного потока, облегчая режим работы стержня 1 . Ввиду того, что расчет теплового режима конструкции сложен из-за од- новременного воздействия ряда трудноучитываемых факторов, оптимальные соотношения размеров получены экспериментальным путем. В экспериментальной лампе с ксеноновым наполнением испытываются в условиях дугового разряда опытные экземпляры электродов, при этом оптимальной конструкцией считается та, в которой температура выступающей части электрода, измеряемая в момент выключения лампы оптическим пирометром, лежала бы в пределах 1900-2000 С. Для вольфра--. мового электрода с присадкой 5 окиси тория и цилиндра из кованного вольфрама, в осевое отверстие которого на разную глубину запрессовывается торированный стержень получены данные, которые сведены в таблицу, причем D - диаметр теплоотводящего цилиндра, d - диаметр торированного стержня, i/ - максимальная величина, на которую стержень может выступать из цилиндра в сторону разряда без перегрева сверх указанных температур. d, мм П/, мм