Электрод для газоразрядной лампы высокого и сверхвысокого давления Советский патент 1982 года по МПК H01J61/73 

(54) ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ЛАМПЫ ВЫСОКОГО И СВЕРХВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

1

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности к производству газоразрядных источников излучения, и может быть использовано при изготовлении газоразрядных ламп высокого и сверхвысокого давления.5

Известны конструкции электродов с осевым отверстием, образованным проволочной спиралью, совпадающим с осью разряда и свободным от активной массы, нанесенной на наружную и внутреннюю поверхности ,д спирали 1.

Недостатками этого электрода являются отравление эмиссионного материала как вне, так и внутри полости при использовании электрода, в металлогалоидных лампах и работа электрода в режиме с катодным 15 пятном на торце электрода, обращенного к разряду.

Известны конструкции электродов для газоразрядных ламп высокого давления, содержащие полость, образованную торцом стержня и боковой поверхностью навитой на него спирали, и эмиттирующее вещество внутри полости 2.

Недостаток данного электрода состоит в сложности стабилизации температуры

внутренней поверхности полости, необходимой для того, чтобы в рабочем режиме эмиттирующей точкой (источником электронов) служила внутренняя поверхность полости.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является электрод для газоразрядной лампы высокого или сверхвысокого давления, содержащий полый цилиндр из вольфрамовой спирали, насаженной нижним концом на металлический стержень, установленный соосно внутри полого цилиндра. В нижней части образованной внутри цилиндра расположено эмиттирующее вещество 3.

Недостаток указанного электрода заключается в том, что в анодньш полупериод при работе лампы на переменном токе рабочей зоной электрода, выполняющего функции анода, является поверхность полости, так как при этом существуют условия для расхода эмиттирующего вещества из полости электрода. В анодный полупериод, при прохождении тока через полость анода, эмиттирующее вещество испаряется, атомы активатора ионизируются потоком электронов, возникающие при этом положительные ионы удаляются из полости электрода, поскольку этому способствует электрическое поле вблизи анода. Расход эмиттирующего вещества из полости электрода в анодный пйлупериод, неблагоприятно сказывается па работе электрода в катодный полупериод, когда он выполняет функции катода, так как 4r(j едет к росту работы выхода, распылонию и испарению материала катода, а следовательно, к росту напряжения зажигания лампы. Отложение продуктов распыления электрода на внутренней поверхности разрядной трубки ухудшает стабильность светового потока лампы в процессе эксплуатации, в результате чего уменьшается срок службы последней. Кроме того, поддержа1гие оптимальной температуры внутри по..юсги, необходимое для работы электрода ( рожиме полого катода, с помощью высту1 ;;1.|цей к разряду внутренней спирали малоэффективно, так как неизбежен отвод тепля от внутренней спирали к внешней даже при наличии теплового экрана между ними, ведет к усложнению конструкции электрода.

Цель изобретения - увеличение срока г.ужбы лампы.

Поставленная цель достигается тем, что 1 электроде для газоразрядной лампы высокого и сверхвысокого давления, содержашем ;|.лый цилиндр из тугоплавкого материала, оосдиценный на одном торце с металлическчм стержнем, установленным внутри него со чпо, и эмиттируюндее вешество, располо/Kcniioe в нижней части образованной внутри цмл1П1Лря полости, указанный стержень i..vuer диаметр d, удовлетворяющий соотношению 0. 0,9с1Е„где d - внутренчий диаметр полого цилиндра, и выступает из полости над открытым торцом цилиндра iiii расстояние, не превышающее двух внутренних диаметров цилиндра.

На фиг. 1 изображен предлагаемый электрод, общий вид, разрез; на фиг. 2 - раГятга электрода в газоразрядной лампе в од.ин из полупериодов переменного тока в реук тч анода (А) и в режиме катода (К); Ia фиг. 3 - возможный вариант выполнения предлагаемого устройства.

Электрод состоит из полого спрессованного из пороц ка вольфрама цилиндра I. Нижний конец цилиндра закреплен с помонлью соединительного элемента 2 в виде спрессованной из порошка вольфрама таблегки на вольфрамовом стержне 3. В нижной части полости, образованной боковой чояерхностью стержня 3 и внутренней пове:1хностью полого цилиндра, находится )ессованная на стержень 3 таблетка 4 ii:i iiopoiiiKa, содержащего вольфрам и эмит1И||ующее вещество.

)лектрод в газоразрядной лампе рабочим следующим образом (фиг. 2).

Когда электрод выполняет функции анола (А), поток электронов принимает на себя выступающий из полости цилиндра вольфрамовый стержень. Когда же электрод выполняет функции катода (К), рабочей зоной является поверхность полости, образованной боковой поверхностью вольфрамового стержня и внутренней поверхностью полого цилиндра. В последующий полупериод переменного тока электрод, выполняющий до этого функцию анода, будет выполнять функцию катода и наоборот.

Другим примером выполнения предлагаемого устройства может служить электрод (фиг. 3), в котором полый цилиндр 1 и соединительный элемент 2 выполнены из однослойной или многослойной вольфрамовой спирали. Напрессованная на вольфрамовый стержень 3 таблетка 4 состоит из порошка, содержащего вольфрам и эмиттирующее вещество,.

Предлагаемый электрод целесообразно использовать при изготовлении газоразрядных ламп высокого и сверхвысокого давления. При работе лампы на переменном токе условия работы электрода в анодный и в катодный полупериоды совершенно различны в отличие от известных электродов, которые не обеспечивают разделение рабо. чих зон электродов в каждый полупериод. Использование изобретения позволит уменьшить расход из полости электрода эмиттирующего вещества, сохранить низкое напряжение зажигания ламны в течение всего срока службы, уменьшить спад светового потока в процессе эксплуатации, а следовательно, увеличить срок службы лампы.

Формула изобретения

Электрод для газоразрядной лампы высокого и сверхвысокого давления, содержащий полый цилиндр из тугоплавкого материала, соединенный на одном торце с установленным внутри него соосно металлическим стержнем, и эмиттирующее вещество, расположенное в нижней части образованной внутри указанного цилиндра полости, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы лампы, указанный стержень имеет диаметр d, удовлетворяющий соотношению 0,ldft $ d ё 0,9 db . где db внутренний диаметр полого цилиндра и выступает над открытым торцом цилиндра на расстояние, не превышающее двух внутренних диаметров цилиндра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 316134, кл. Н 01 J 61/073, 1971. 2. Авторское свидетельство СССР № 414653, кл. Н 01 J 61/073, 1973.

3. Патент США № 3619699, кл. 313-211 1971 г.