Способ определения качества сильноточных катодов газоразрядных источников света высокой интенсивности

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (u>993363

Сна Соаетскня

Социалнстическнк

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву

Р М g+ з (22) Заявлено 120581 (21) 3286838/18-21 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет

Н 01 J 61/073

Государствеиный комитет

СССР по делам нзобретепий и открытий

Опубликовано 30.0183. Бюллетень Мо 4 (ЗЗ) УДК 621. 327..032(088.8) Дата опубликования описания 300183 (72) Авторы изобретения

И.A.Äðîáîò, К.К. Намитоков и С.С.Овчинников

° .«,«,.% Ц

«Щ

Харьковский институт инженеров коммунального-.,». " "- 07!.-;-« строительства (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЧЕСТВА СИЛЬНОТОЧНЫХ

КАТОДОВ ГАЗОРАЭРЯДНЫХ ИСТОЧНИКОВ СВЕТА

ВЫСОКОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ

Изобретение относится к электротехнике, преимущественно к газоразрядным осветительным лампам высокого давления, и может быть использова. но при нроизводстве газоразрядных ламп различного назначения.

Известен способ определения эмиссионных свойств .катодов электровакуумных приборов, заключающийся в том, что с целью оценки состояния катода в процессе его старения отключают питание накала и фиксируют изменение мощности флуктуационного шума катода (13.

Этот параметр (мощность флуктуационного шума катода) особенно чувствителен к запасу катода по эмиссии и его эмиссионной неоднородности. . Кривая изменения мощности флуктуационного шума катода в процессе его охлаждения после отключения питания накала имеет экстремальный характер, на ней более четко, чем на любой другой характеристике, выражены границы переходного участка.

Наиболее близкнм к предлагаемому по технической сущности и достигае:мому результату является способ оп ределения качества катода газоразрядных ламп, основанный на определенйи времени статистического запаздывания возникновения разряда. При данном способе характеристикой качества электродов является. время . запаздывания возникновения разряда в зависимости от материала активатора и электрода 2).

Однако известный способ оценки состояния катода не отличается высокой точностью из-за влияния многих факторов. Статистическое время запаздывания имеет большой разброс значений от измерений к измерению, что требует многократных измерений для получения среднего значения для каждого катода. Это время .включает в себя время от подачи напряжения на разрядный промежуток до начала дугового разряда (собственно время запаздывания)и время формиро" вания дуги. Длительность первого этапа определяется, кроме состояния катода, рядом других факторов, давлением и составом наполнения, .состоя25 нием внутренней поверхности колбы, наличием внешних оптических излучений и др. Время второго этапа в болье шей степени определяется состоянием катода, а длительность его много

30 меньше, чем первого. В результате

99336 3 этого точность оценки качества катодов по измерению времени двух этапов низкая.

Цель изОбретения — повышение точности оценки качества катодов газоразрядных источников света. 5 укаЗанная цель достигается тем, что согласно способу определения ка,чества сильноточных катодов гаэораэрядных источников света высокой интенсивности путем приложения между щ катодом и анодом напряжения, превышающего напряжение пробоя, и измерения характерных времен развития разряда, прикладываемое напряжение выбирают в 2-5 раз превышающим напряжение пробоя, а о качестве катодов судят по времени от начала дугового разряда до момента достижения током установившегося значения.

Выбор прикладываемого напряжения обусловлен тем, что при низких напря- ® жениях (,менее чем в 2 раза превышающих напряжение пробоя ) преобладает время от момента подачи напряжения до начала развития дугового разряда, причем начальная фаза разряда носит характер тлеющего разряда. параметры которого в меньшей степени определяются свойствами катода, чем, например. давлением газа и его составом. При увеличении напряжения более чем в ЗО

5 раэ превышающим напряжение пробоя существенно уменьшается как длительность первого, так и длительность второго этапов, что также снижает точность оценки качества катодов. З5

Поз гому оценку качества катодов предлагается осуществлять не по времени от момента приложения напряжения до развития дугового разряда, а по промежутку времени ь ф начала 4О дугового разряда до.завершения формирования дуги, так как оно в большей степени зависит от состояния катода.

Пример. Проводят измерения времени от момента возникновения разряда до достижения током установившегocR значения(времени формирования разряда) на стандартных лампах ДРЛ-400 и лампах с заведомо нарушенной технологической обработкой электродов.

Нарушением технологического процесса считается изготовление электродов без бария, а также обраббтка электродов только в водороде или только в вакууме. Нормальным электродом счи- 55 тается такой, у которого в качестве оксида применены итрий и барий с обработкой электрода в водородной печи и в вакууме (высокочастотным разрядом). 60

Для каждого типа электродов изготавливают 5 ламп. На лампу подают напряжение, превышающее напряжение пробоя, равное 600 В (в 2,7 раза) и фиксируют время формирования разряда. Для каждой лампы проводят

5 измерений. Рассчитывают среднее значение для 5 ламп. Измерения прододят на установке, содержащей мос гик на 4 диодах, в плечо которого включен тиристор. Момент запуска тиристора осуществляется при помощи мультивибратора и фазорегулятора.

Для определения времени формирования разряда используют осциллограф с памятью типа С8-9А, запуск которого производят синхронно с подачей напряжения на лампу.

Результаты измерений приведены в табл.1.

В табл.2 приведены данные по измерению времени,ф для тех же ламп в зависимости от отношения прикладываемого напряжения U к напряжению пробоя О „>

Из табл. 2 видно, что при U/Uä < 2 наблюдается большой статистический разброс ф, что снижает точность оценки качества катодов.

Связь между прикладываемым напряжением и ф нелинейна, характер ее может изменяться от параметров цепи питания, которые при контроле.качества катодов должны быть зафиксированы в условиях производства и должны быть аналогичными.

Дпя подтверждения возможности использования предлагаемого способа для контроля качества катодов, изготовленных из других материалов, приведены измерения а ф на макетах трубчатого импульсного источника света, катоды которых изготовлены из торированного вольфрама марки ВТ-50.

Вариация качества катодов осуществляется предварительной термической обработкой поверхности электрода при температуре выше 2000 К в течение

5,10 и 30 мин. При этом происходит уменьшение процентного содержания активатора, т.е. ухудшение качества катодов.

Результаты измерения времени ф при 0/U и =3, 5 приведены в табл. 3.

Как видно из табл.3,при нарушении технологических процессов обработки катодов время формирования ф увеличивается. При наборе определенных статистических данных для каждого типа газоразрядных ламп можно судить о качестве обработки электрода и лампы в целом.

Предлагаемый способ позволяет повысить точность оценки качества катодов газоразрядных источников света высокой интенсивности и осуществлять контроль технологического процесса изготовления горелок на автоматах, что значительно повышает качество выпускаемых ламп, а также увеличивает выход годной продукции.

993363

Таблица 1

Оксид с,р, мкс

Активировка в водороде в вакууме в водороде и в вакууме

120

70

32

YOg+ 8a0

150

Стандартный электрод, применяемый для серийно выпускаемых ламп.

Таблица 2

1 5 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0

80+20 58+10 19+2 15+2 11+2 тФ, мкс

7т2

Таблица 3

0 5 10

Время термической обработки. мин

30 мкс . 2 +0,2+ 2,8 0,2 3,2+0,2 3,2+0,2 с

%

Стандартный электрод.

Составитель В.Гаврюшин

Техред О.Неце. Корректор М. Шароши

Редактор М. Рачкулинец

Тираж 701 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 493/71

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Способ определения качества сильноI точных катодов газоразрядных источников света высокой интенсивности путем приложения между катодом и.анодом напряжения, превышающего напряжение пробоя, и измерения характерных времен развития разряда. о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности оценки качества катода, прикладываемое напряжение выбирают в 2-5 раз превышающим напря- 5 жение пробоя, а о качестве катодов судят по времени от начала дугового ,разряда до момента достижения током установившегося значения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 318090, кл. Н 01 д 19/08,1969.

2. Числяхов П.Н. Статистические запаздывания пробоя в инертном газе при чисто металлическом и активированном катодах. -"Радиотехника и электроника", т. 8, Р 7, 1963 (прототип ).