Газоразрядная трубка Советский патент 1982 года по МПК H01J61/02 

фиг. 3 - распределение температуры основного электрода на фиг. 4 соответственно предьэдущей фигуре рас положение катода. В концы трубки 1 герметично запаяны основные электроды/ состоящие из стержня 2 и спирали 3. Основные электроды через фольговые вводы лопатки 4 соединены с ввода та 5. Трубка 1 наполнена инертным газом или смесью инертных газов, металлами или их соединениями б. Кроме того, обозначены участки внешний диаметр d спирали, длина t спирали, длина Н электрода внутри разрядной трубки, диаметр d стерл ня, длина а эа электродной областью длина с запаянной части стержня в лопатке трубки. . Скорость охлаждения электрода по сравнению со скоростью охлажден:дя стенок трубки уменьшается при относительном увеличени размеров участков К, d, уменьшении диаметра стержня d,J|И с увеличением длины участка о- стержня 2, Известно также, что к электродам для газоразрядных трубок обычнб предъявлятотся следующие требования. Стойкость к распылению в пусковой период при длительной работе ив течение срока службы. Указанное требование может обеспечиваться типом активатора, массой катода, расположением электродй отно сительно стенок разрядной трубки, удельной нагрузкой на стенки трубки, составлякяцей обычно 8-10 Вт/см, рабочей температурой стенки трубки, а также рядом других причин. Механическая прочность в месте соединения стержня электрода с кварцевыгл стеклом, которая в основном зависит от рйймера участка с электро да (фиг. 1 и 2), и толщина стенки ра рядной трубки. Обеспечение низкого напряжения зажигания газоразрядных трубок. Низкое напряжение зажигания газоразрядных трубок зависит от типа активатора, нанесенного на электрод, а также расположения активатора на электроде. Кроме того, установлено, что на- пряжение зажигания снижается, если скорость охлаждения электрода равна или меньше скорости охлаждения стено трубки, которую более удобно выразит через обратную величину - время осты вания. Время остывания электрода по сра нению со временем остывания стенок газоразрядной трубки зависит от еле дующих причин. . Так, например, при постоянной ве личине а время остывания электрода увеличивается с относительным умень шением диаметра стержня dj., так как чем меньше диаметр стержня, тем медленнее происходит его остывание,так как с уменьшением диаметра уменьшается теплоотвод по стержню к донышку газоразрядной трубки. Время остывания электрода при поотоянной величине а также увеличивается с относительным увеличением размеров d (диаметра спирали J и . (длины спирали или количества ее витков по стержню, которые в совокупности составляют массивную часть электрода с массой т. В рабочем режиме лампы катодное пятно сфокусировано именно на участке, ограниченном размерами d , %f/ значит и основная часть тепла сосредоточена в массивной части электрода (график распределения температуры по электроду представлен на фиг. 3 и 4). Следовательно, с относительным увеличением размеров d., , т.е. массиЁНой части электрода, в ней сосредоточена основная масса тепла, а значит более медленно происходит остывание электрода, т.е. увеличивается время теплоотвода с массивной 1асти электрода. Кроме того, остывания электрода увеличивается (при всех равных других условиях) с относительным увеличением заэлектродной области, т.е. участка а, так как увеличивается время теплоотвода тепла с массивной части электрода, а значит и увеличивается время остывания электрода. Следовательно, с учетом изложенного для увеличения времени остывания электрода необходимо относительно уменьшить диаметр стержня d, относительно увеличить диагчетр проволоки спирали dj, а значит и увеличивается d;, , длину спирали 6 или количество ее витков по стержню d, а также увеличить длину заэлектродной области о. в совокупности длина электродной области а и длина спирали „ составляет длину электрода внутри разрядной трубки Н, где с увеличением Н увеличивается время остывания электрода. Однако до произвольных значений указанные величишл как уменьшать, так и увеличивать нельзя. Так, например, при относительно малом диаметре стержня dj, относительно большой электродной области а увеличивается время разгорания лампы из-за недостаточного количества тепла, отводимого от массивной части электрода в заэлектродную область к.донышку газоразрядной трубки, которая является наименее нагретым участком, и как следствие этого, на наименее нагретом участке конденсируются пары;ртути. Сконденсировавшиеся пары ртути не участвуют в разряде, т.е. при таних условиях горения ртути полностью |не испаряются. Для нормальных условий горения необходимо, чтобы газоразрядная трубка наполнялась строго до|зированным количеством ртути с таким асчетом, чтобы вся ртуть полностью 1спарялась и разряд происходил в.не1асы1чённых парах.: При относительно больших размерах диаметра спирали 4, и.длины спирали сп(или количества ее витков на стержне), т.е. относительно большой массивной части электрода, время разгорания также увеличивается, так как электрод в этом случае будет уже недостаточно нагретым и количество тепла, отводимое от электрода к донышку газоразрядной трубки, также будет недостаточно для полного испарения ртути. Следовательно, для увеличения времени остывания электрода после выключения лампы, работающей в нормальном режиме горения, необходимо условие0,75 « Экспериментальные исследования показали, что в случае 1 арушения данного соотношения напряжение зажига -; ния возрастает. ; Применение предлагаемой трубки, таким образом, позволяет снизить нам пряжение зажигания ламп при пониженной температуре окружающей среды и обеспечить устойчивое зажигание. Формула изобретения Газоразрядная трубка, содержащая герметично запаянную колбу, в каждом, конце которой расположено по одному основному электроду в виде туго плавкого стержня, частично запаянного в лопатку трубки, и надетой на него тугоплавкой спирали, отличающая с я тем, что, с целью снижения напряжения зажигания при низких температурах окружакицей cpexiH, размеры внутренней части электрода выбраны из условия 0.75 IL: 4,5, где 4 - нешний диаметр спирали; -длина спиралиf -длина электрода внутри разрядной трубкиJ d - диаметр стержня. Источнчки информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Рохлина Г.Н. Газоразрядные источники света. М., Энергия, 1966, с. 398. 2. Весельницкий И.М., Рохлина Г.Н. Ртутные лампы высокого давления М., Энергия, 1974, с.124, 131. :

fmt

I90 19вО WOO

1990 Wte ti9Q

flee

,tfee

I9t0

/ J S f 7

Лfмнf Фы9.5