Электрод высокоинтенсивной газоразрядной лампы

 

Союз Советсккк

Социалистическим

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05. 06. 80 (21) 2932949/24-07 с присоединением заявки №(23) Приоритет (51)M. Кд.

Н 01 J 61/073 ЪеударетеапвН комитет

СССР оо делам изобретений я открытки

Опубликовано 15. 06. 82. Бюллетень № 22 (g3) уд К 621, 327

t,088.8) Дата опубликования описания 15.06.82

В.Г.филоненко, А.Г.Симакин, С.С.Герасимов,, Б.Х.Хузмиева и М.А.Хузмиев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОД ВЫСОКОИНТЕНСИВНОЙ ГАЗОРАЗРЯДНОЙ

ЛАМПЫ

Изобретение относится к основным электродам газоразрядных осветительных ламп, питаемых переменным 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 g 1g.

Недостатком 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.) необходи мо 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 из)0 готовлен из кованного вольфрама с присадкой 5Ф 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

5-87. необходимый запас активирующего вещества обеспечивается при диаметре

2р известного электрода 2,5-4 мм (в зависимости от мощности лампы). Однако электроды столь небольших диаметров вследствие недостаточной теплопроводности и теплоемкости неприменимы

О П И С А Н И Е < 936089

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

936089 в высокоинтенсивных лампах из-за пе регрева под воздействием мощного дугового разряда, так как температура . электрода, работающего как в катодный, так и в анодный полупериоды, возрастает до 2500-3000 С, что ведет к быстрому испарению активирующих присадок с последующим интенсивным распылением вольфрама и выходом лампы из строя вследствие уменьшения си- so 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. ср

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 известном электроде не выполняет функцию теплопроводящего I 3).

Указанные электроды не обеспечивают достаточную надежность ламп и

35 имеют большую себестоимость.

Цель изобретения - снижение расхода дефицитного высокостарированного вольфрама, а следовательно, снижение себестоимости, повышение надежности о ламп.

Цель достигается тем, что в электроде, содержащем цилиндрический стержень из вольфрама с присадкой не менее 53 активирующего вещества, напри4 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 разо бочая часть стержня выступает из цилиндра на величину 1, связанную с диаметром стержня d следующим неравенстd . D вом 0,5 — «» 0,75, причем 2,5 6 »

4 3,2, где D - диаметр цилиндра.

На чертеже изображен предлагаемый электрод, частичный разрез.

D дю

d,.ìì j, мм -.,мм

D, мм

2,5 3,6 0,694 3,2

3 1 4 3 0 720 2 9

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 разными способами: запрессовкой в осевое отверстие, заштамповкой в порошке материала теплоотводящего цилиндра с последующим высокотемпературным спеканием конструкции и водорода; такой же заштамповкой 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 одновременного 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 5i 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, К - максимальная величина, на которую стержень может выступать из цилиндра в сторону разряда без перегрева сверх указанных температур, 936089

6 таблицы ваны в мощных безбалластных лампах типа ДксТ-20000, при этом результаты мм испытаний хорошие.

Продолжение

cI мм,мм

D, мм d,ìì

36 50 0721

4,0 6, 1 0,656 2,6

4,0 6,2 0,646 3,0

12

1О

Составитель В.Горчанова

Редактор Т.Веселова Техред 3. Палий

Корректор Н.Стец

Заказ 4228/59 Тираж 761 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб;, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, Увеличение диаметра цилиндра более 1О мм неэффективно, так как это не приводит к дальнейшему заметному увеличению величины при приемлимом эксплуатационном диаметре электрода.

Уменьшение. диаметра цилиндра менее

8 мм также нерационально, так как технология изготовления составного электрода усложняется, а диаметр активированной части слишком мал для обеспечения достаточной долговечности. При разных материалах теплоотводящего цилиндра, а также разных способах плотной установки электродов в нем, отклонение величины от указанных в таблице величин не превышает +153. С учетом этой поправки выбраны пределы.

Применение предложенного электрода позволяет в 5-10 раз снизить расход дефицитного высокоторированного вольфрама, что упрощает производство ,ламп. Надежность зажигания ламп с предложенными электродами выше, чем у ламп с известными электродами. Предложенные составные электроды испробоS

Формула изобретения

Электрод высокоинтенсивной газоразрядной лампы, содержащий цилиндрический стержень из вольфрама с присадкой не менее 5Ô активирующе" го вещества, например окиси тория, плотно установленный вдоль осевого отверстия цилиндра, выполненного из тугоплавкого материала и выступающий из него со стороны рабочей части электрода, о т л и ч а ю " шийся тем, что, с целью снижения себестоимости и повышения надежности лампы, цилиндр выполнен из неактивированного материала, например вольфрама, а рабочая часть стержня выступает из цилиндра на величину связанную с диаметром стержня d следующим неравенством о,5 у 0,75, d

D причем 2,5 -т 3,2, где D - -диаметр цилиндра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Электрическая техника. Сборник.

Серия 3 нГазоразрядные приборы", М., 1967, N 4, с. 79.

2. Рохлин Г.Н. Газоразрядные источники света, М., "Энергия", 1966, с. 263.

3. Патент Франции Н 2200619, кл. Н 01 J 61/06, 1974.