Газоразрядная высокоинтенсивная лампа Советский патент 1982 года по МПК H01J61/36 H01J61/26 

(5) ГАЗОРАЗРЯДНАЯ ВЫСОКОИНТЕНСИВНАЯ ЛАМПА

1

Изобретение относится к газоразрядным источникам высокоинтенсивного света и может быть использовано в производстве . газорязрядных ламп непрерывного и импульсного излучения.

Известны газоразрядные высокоинтенсивные лампы, содержащие оптически прозрачную колбу,в которой установлены электроды, закрепленные на стержневых держателях, посредством герметичных токовводов, соединенных с наружными выводами l.

Известны также высокоинтенсивные газоразрядные лампы с цилиндрическими фольговыми токовводами, в заэлектродных областях колбы которых размещены газопоглотители, преимущественно из спеченного титана 2}.

Вследствие абсорбционных свойств газопоглотителя обеспечивается постоянство газового наполнения лампы в течение длительного времени, что сопровождается увеличением срока

службы лампы. Однако для эффективной работы газопоглотителя необходим определенный температурный интервал, например для спеченного

5 титана 200-800С, поэтому предельная мощность известных ламп должна ограничиваться так, чтобы находящийся за раскаленным электродом газопоглотитель не перегревался выше допустимых

10 значений.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является газоразрядная высокоинтенсивная лампа, содерикащая оптически прозрачную колбу, например трубчатую кварцевую, в которой установлены электроды, посредством цилиндрических фольговых токовводов соединенные с наружными выводами, причем за торцовой поверх20ностью каждого электрода установлен газопоглотитель в виде цилиндра из спеченного титана, а между торцовыми поверхностями электрода и газопогло39360904

тителя установлен тепловой экран в Одновременно диск увеличенного

виде гофрированных металлических дис-диаметра не менее, чем в 1,5 раза

ков, диаметр которых не превышаетпревышающий диаметр газопоглотителя

диаметров электрода и газопоглотите- более надежно защищает газопоглотиля. Указанные диски преграждают путь sтель как от нагревающего воздействия

лучистому потоку от торца электродалучистого потока электрода и плазмы

к газопоглотителю, чем снижаетсяразряда, .так и от запыления его протемпература последнего и обеспечива-дуктами эрозии электрода, чем сохрается его эффективная работа при повы-няются абсорбционные свойства его

шенных мощностях лампы зД. Оповерхности, что способствует увелиОднако данная конструкция неэффек-чению долговечности. Стабильность тивна, когда газопоглотитель укреп-горения лампы обеспечивается и пулен на токоподводящем стержне, натем создания условий для селективкотором установлен электрод, так какного газопоглощения, для чего цилиндв этом случае основная часть тепла, . t$рические газопоглотители занимают поступающего к газопоглотителю отвесь участок держателя от теплорассенагретого до 1500-2000 С электрода, .ивающего диска до зоны герметичного передается по указанному металличес- °впая, В этом случае нагретыми до разкому стержню, обладающему значитель-|личных температур зонами газопоглотиной теплопроводностью. Поэтому при- 20теля поглощаются различного рода гаходится крепить газопоглотитель какзы, наиболее эффективно абсорбируемые можно дальше от электрода, но и приматериалом газопоглотителя, в частэтом, так как пространство в заэле-ности титаном, при отличающихся темктродной части ограничено, участокпературах в пределах оптимального газопоглотителя, который не пере- 25диапазона. Надежный тепловой контакт гревается выше оптимальных значений,дисков с держателемпросто обеспеслишком мал для эффективного поглоще-чивается при плотной посадке дисков ния выделяющихся при горении лампына стержни держателей, при этом, есвредных газов. При этом горение лампли коэффициент теплового расширения нестабильно, а и надежность при эк- дстержня равен или больше такого же сплуатации без принудительного ох-коэффициента диска, надежный теплолаждения невелика.вой контакт сохраняется во всем диаЦелью изобретения является повыше-пазрне рабочих температур электродноние надежности и долговечности лампго узла.

при одновременном упрощении технологии На чертеже изображена принципиальизготовления.ная конструкция предложенной лампы.

Цель достигается тем, что в газо- В трубчатой кварцевой колбе 1 разрядной высокоинтенсивИой лампе,размещены с обеих сторон электроды содержащей оптически прозрачную кол-2, укрепленные на стержневых держабу, например, трубчатую кварцевую, втелях 3, на которых за электродами которой установлены электроды, сое-.2 плотно насажены теплорассеивающие диненные посредством герметичных то-металлические диски 4, выступающие ковводов, расположенных в лам-в колбе над электродами и газопо - пы, с наружными выводами, причем меж-лотителями 5, укрепленными на дерду электродами и токовводами установ-жателях 3 за дисками 4. Держатели 3 лены цилиндрические газопоглотители, приварены к плоских фольговым токопреимущественно из спеченного титана,вводам 6, в свою очередь приваренным а между электродами и газопоглотите-к наружным выводам 7. Цилиндры газолями расположено, по крайней мере, попоглотителя 5 спрессованы из титаноодному металлическому диску, установ вого порошка, электроды 2 выполнены ленному перпендикулярно оси ножки, на вольфрамовой основе и активировадиски имеют центральные отверстия, аны щелочно-земельными металлами,дерэлектрод соединен с токовводом с по-,жатели 3 выполнены из вольфрама или мощью стержневого держателя, на ко-молибдена, а диски « - из высокотемтором установлены указанные диски ипературного газопоглощающего металгазопоглотитрли, причем наружный , преимущественно из тантала и его метр дисков больше диаметров электро-сплавов. Количество дисков подби- . дов и газопоглотителей, но меньшерается экспериментально из условия внутреннего диаметра ножки колбы.создания наиболее оптимальных уелоВИЙ для работы газопоглотителя 5. Лампа наполнена ксеноном под давлением менее 100 мм рт, ст. При включении лампа зажигается с помои ью маломощных высоковольтных импульсов, а после разогрева электродов до значительной термоэмиссии она продолжает гореть за счет импульсного напряжения переменной полярности (50 Гц), подаваемого от мощного источника питания. Во время горения лампы электроды нагреты до ISOO-ZOGO C, однако за счет наличия между разрядной областью колбы, где расположены электроды, а также присутствует раскаленная плазма разряда, и заэлектродной областью где находятся титановые газопоглотители, дисков увеличенного диаметра из танталового сплава, одновремен но служащих теплорассеивающими радиа торами, высокотемпературными газопоглотителями и экранами от воздейст вия лучистого потока плазмы и электродов, температура титановых газопрглотителей остается в оптимальных для их эффективной работы пределах. Поэтому даже при перегреве лампы, что наблюдается без принудительного охлаждения, все выделяемые деталями вредные газы эффективно поглощаются. Таким образом, устраняются причины повышения напряжения зажигания лампы при ее горении, поэтому она устойчиво работает при питании импульснымTQKOM переменной полярности без дополнител ного инициирования пробоя межэлектрод ного промежутка. Предложенная конструкция газоразряд . ной высокоинтенсивной лампы обеспечивеет стабильное горения лампы в течение всего срока службы,который больше чем в известных. Стабильность горения обеспечивается при питании лампы импульсным током переменной полярности без дополнительного инициирования раз ряда. В отличие от серийно выпускаемых известных ламп предлагаемая устойчиво горит также и без принудительногоохлаждения при повышенной температуре ок ружающей среды, что позволяет упростить аппаратуру, в которой она исполь зуется. При повышенной надежности лам па технологичнее известных в сборке, а процент выхода годных изделий при серийном производстве повышается. Формула изобретения 1. Газоразрядная высокоинтенсивная лампа, содержащая оптически прозрачную колбу, например, кварцевую трубку, в которой на противоположных коМ цах установлены электроды, каждый из которых соединен с наружным выводом с помощью герметично установленного в ножке лампы токоввода, по меньшей мере, один цилиндрический газопоглотитель, расположенный в заэлектродной области, и по меньшей мере, один металлический диск, расположенный пер-, пендикулярно оси ножки между торцовь(ми поверхностями электрода и газопоглотителя, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности при одновременном упрощении технологии изготовления лампы, указанные металлические диски выполнены с центральными отверстиями, а электрод соединен с токовводом с помощью стержневого держателя,на котором установлены указанные диски и газопоглотители, причем наружный диаметр дисков больше диаметров электродов и газопоглотителей, но меньше внутреннего диаметра ножки лампы. ; 2.Лампа по п. 1, о т л и ч а ю -, щ а я с я. тем, что диски выполнень из высокотемпературного газопоглощающего металла, преимущественно тантала и его сплавов. 3.Лампа по п. 1и2,отличающаяся тем, что цилиндрические газопоглотители занимают весь участок держателя от диска до зоны входа держателя в материал ножки. k. Лампа по пп. 1-3, о т л и чающаяся тем, что диаметр дисков не менее, чем в 1,5 раза превышает диаметр газопоглотителей. 5. Лампа попп. I-, отличающаяся тем, что диски плотно установлены на стержневом ержателе, при этом коэффициент тепового расширения материала диска не превышает коэффициента теплового асширения материала держателя. Источники информации, ринятые во внимание при экспертизе 1.Рохлин Г.Н. Газоразрядные исочники света, М.-Л., Энергия, 19бЗ. 2.Авторское свидетельсво СССР f 760239, кл. Н 01 J 61/36, 1978. 3.Авторское свидетельство СССР о заявке № 2883 U, л. Н 01 J 61/36, 1980.

2 3