Мощная газоразрядная лампа

 

K.mace 21f, 82в1

Л 141219

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подггаснал аюугггга М 9б

И. С. Маршак, В. И. Васильев и А. Л. Вассерман

МОЩНАЯ ГАЗОРАЗРЯДНАЯ ЛАМПА

Заявлено 2П мая 1960 г. за № 667345/24 в Комитет ио «»лам изобретений и <>ткрытий прн Совете Министров СССР

Опубликовано в «Б олл»теи» изобрет»ний» № 1В .à 1961 г.

Изобретение относится к новым видам мощны.;. газоразрядных источников света. Существующие виды газоразрядных ламп: люминесцентные, ртутные, натриевые, ксеноновые, конструируются с расчетом применения включенных последовательно с лампой токоограничивающих устройств — балластов.

Это необходимо в связи с тем, что обычные газоразрядные лампы имеют падающую вольтамперную характеристику и, вследствие этого, отсутствие внешних токоограничивающих устройств привело бы немедленно после зажигания дуги к быстрому возрастанию силы тока и нсизбежному разрушению лампы.

На изготовление токоограничивающих устройств-балластов для газоразрядных ламп расходуется значительное количество меди, электротехнической стали и изоляционных материалов. Балласты, представляющие собой обычно дроссели с железным сердечником, имеют значительную индуктивность, поэтому, с целью улучшения коэффициента мощности, приходится укомплектовывать их конденсаторами.

В результате, токоограничивающие устройства получаются громоздкими, тяжелыми и по стоимости превышают в несколько раз стоимость самих ламп. Потери энергии в постоянно включенных балластах заметно ухудшают общий к.п.д. осветительной установки.

Предлагаемая газоразрядная лампа устойчиво работает без применения балластов. Установлено, что при соблюдении определенного соотношения между. геометрическими размерами трубчатой колбы лампы, с одной стороны, и рассеиваемой в лампе мощностью, с другой стороны, сопротивление столба плазмы в колбе будет самоограничивать величину силы тока, а следовательно, будет достигнута длительная нормальная работа лампы без внешних токоограничивающих устройств и без термических нагрузок колбы, приводящих к ее разрушению.

Предлагаемая газоразрядная лампа снабжается простейшим зажигающим устройством (искровым генератором), во много раз более легким и дешевым, чем обычно применяемые балласты.

Геометрические размеры трубчатой колбы лампы должны выбираться, удовлетворяя равенство:

Д 4р Р,,„

/ ()д где: Д -- внутренний диаметр трубки, см.

/ — расстояние между электродами, сл .

0 — удельное сопротивление плазмы в столбе разряда. ол/сл.

Р,, — допустимая удельная нагрузка на внутреннюю поверхность трубки, вт/см2, — эффективное напряжение, в.

Выбор исходной величины, т. е. внутреннего диаметра трубки Д для ламп, питаемых переменным током, должен производиться с учетом получения достаточно малой величины напряжения погасания и достаточно большого времени деионизации канала, чтобы разряд не погасал при перемене знака напряжения.

Практически изготовленные и испытанные образцы ламп имели внутренний диаметр трубки Д = 2 см и давление ксенона в трубке

70 .и,и. рт. ст. (в холодном состоянии). При этом, эффективный электрический градиент составлял около 2 в/ся длины трубки, а удельную мощность — 125 вт/си длины.

Ксеноновые газоразрядныс лампы, сконструированные в соответствии с разработанными авторами изобретения принципами, способны длительно и устойчиво работать, будучи включенными непосредственно в сеть, без токоограничивающих устройств.

Эти лампы обеспечивают значительную экономию металлов и улучшают качество освещения. Опытная эксплуатация ксеноновых ламп дала положительные результаты.

Предмет изобретения

Мощная газоразрядная лампа, например ксеноновая, с кварцевой разрядной трубкой, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения работы лампы без применения внешнего токоограничивающего сопротивления, основные параметры разрядной трубки выбраны в зависимосги от эффективного удельного сопротивления плазмы в столбе разряда и допустимой удельной нагрузки на внутреннюю поверхность кварцевой трубки из соотношения:

Д 4оР

1 - U - где: Д (сл ) — внутренний диаметр трубки;

1 (сл) — расстояние между электродами; р (ом/сд) — эффективное удельное сопротивление плазмы в столбе разряда;

Р,,(вт/см.- ) — — допустимая удельная нагрузка на внутреннюю поверхность кварцевой трубки;

11 (в) — эффективное напряжение.