газоразрядная ртутная лампа низкого давления

Формула изобретения

Газоразрядная лампа низкого давления, содержащая наполненную инертным газом и ртутью колбу, выполненную из оптически прозрачного материала, внутри которой с двух сторон установлены внешние выводы, соединенные с внутренними выводами, имеющими различную длину и выполненными с изгибом на конце, а также расположенные коаксиально колбе электроды, тире которых закреплены на внутренних выводах таким образом, что часть тире электрода, обращенная в разряд, выступает за точку крепления к внутреннему выводу, отличающаяся тем, что обращенная в разряд выступающая часть тире электрода выполнена с изгибом на конце, направление которого противоположно направлению изгиба внутреннего вывода, на котором оно закреплено, а длина L_т изогнутой части тире больше или равна длине L_в изогнутой части внутреннего вывода.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области светотехники и может быть использовано при производстве высокоинтенсивных газоразрядных ламп низкого давления, например ртутных бактерицидных ламп.

Известна газоразрядная ртутная лампа низкого давления, спиральные электроды которой размещены вдоль продольной оси лампы с обеих сторон, причем тире электродов закреплены на внутренних выводах различной длины (Патент Японии 2-227955, 11.09.90, H 01 J 61/72). Недостатком конструкции известной лампы является то, что в процессе ее работы катодное пятно располагается непосредственно на оксиде спирали, что способствует распылению оксида и его оседанию на стенках колбы.

Наиболее близкой к патентуемому изобретению по технической сущности является конструкция газоразрядной ртутной лампы низкого давления фирмы UV Technik марки UV1 240, выбранная за прототип изобретения (Каталог продукции фирмы UV Technik), спиральные электроды которой также расположены вдоль продольной оси разрядной колбы с обеих ее сторон, а их тире закреплены на двух внутренних выводах разной длины. Особенностью указанной лампы является то, что тире спирального электрода, обращенное к разрядному промежутку и закрепленное на более длинном внутреннем выводе, выступает за точку его крепления к указанному выводу в область разряда.

Недостатком известного технического решения является то, что в анодный полупериод работы лампы выступающая в разряд часть тире сильно разогревается, что ведет к повышенному испарению материала электрода и последующему его осаждению на внутренней поверхности колбы, а также нежелательному перегреву катодного пятна. Эти явления приводят к снижению светового потока и сокращению срока службы лампы.

В основу заявленного изобретения положена задача создания конструкции газоразрядной ртутной лампы низкого давления, обеспечивающей более продолжительный срок службы по сравнению с ранее известными.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в снижении температуры катодного пятна, увеличении долговечности электрода и продлении срока службы лампы.

Сущность изобретения заключается в том, что газоразрядная ртутная лампа низкого давления содержит наполненную инертным газом и ртутью колбу, выполненную из оптически прозрачного материала, внутри которой с двух сторон установлены внешние выводы, соединенные с внутренними выводами, имеющими различную длину и выполненными с изгибом на конце, а также расположенные коаксиально колбе электроды, тире которых закреплены на внутренних выводах таким образом, что часть тире электрода, обращенная в разряд, выступает за точку крепления к внутреннему выводу.

Согласно изобретению, обращенная в разряд выступающая часть тире электрода выполнена с изгибом, направление которого противоположно направлению изгиба внутреннего вывода, на котором оно закреплено, а длина L_Т изогнутой части тире больше или равна длине L_В изогнутой части внутреннего вывода.

В дальнейшем изобретение поясняется примером реализации и чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид части лампы со смонтированным электродом, а на фиг.2 - схема ее включения.

Предлагаемая газоразрядная лампа имеет герметическую цилиндрическую колбу 1, внутри которой расположены внешние выводы 2, которые через фольгу 3 соединены с внутренними выводами 4 и 5, имеющими разную длину и выполненными с изгибом 6 на конце. Спиральный электрод 7 расположен коаксиально колбе и закреплен на внутренних выводах таким образом, что одно его тире закреплено на коротком внутреннем выводе 4, а тире, обращенное в разряд, - на длинном внутреннем выводе 5, причем эта часть тире выступает за точку 8 крепления электрода к длинному внутреннему выводу и имеет на конце изгиб 9 в сторону, противоположную изгибу внутреннего вывода, на котором оно закреплено. Длина L_Т изогнутой части тире больше или равна длине L_В изогнутой части внутреннего вывода.

На внутренней поверхности колбы на определенном расстоянии от электрода расположена амальгама 10. Для соединения со схемой питания лампа снабжена цоколем 11 со штырьками 12, электрически соединенными с внутренними выводами и электродом. Противоположная часть лампы имеет аналогичную конструкцию.

Изобретение реализуется следующим образом:

Газоразрядная лампа низкого давления имеет цилиндрическую колбу 1 длиной 1102 мм, выполненную из кварцевого стекла, прозрачного в спектральном диапазоне 220-3500 нм. Лампа наполнена парами ртути и неон-аргоновой смесью при давлении 3 мм рт.ст. Внешние молибденовые выводы 2 через тонкую молибденовую фольгу 3, герметично заштампованную в кварцевое стекло колбы, соединены с внутренними молибденовыми выводами 4 и 5, имеющими различную длину. На внутренних выводах 4 и 5 коаксиально колбе лампы закреплен спиральный электрод 7 длиной 15 мм, имеющий оксидное покрытие на основе карбонатов. Одно тире электрода закреплено на коротком выводе 4, имеющем длину 13 мм, а другое, обращенное в разряд, на длинном внутреннем выводе 5 длиной 25 мм. Длина L_В изогнутой части длинного внутреннего вывода 5, на которой закреплен электрод, составляет 4 мм. При этом обращенная к разрядному промежутку часть тире электрода выступает за точку 8 крепления электрода к длинному внутреннему выводу на длину L_п= 1-2 мм и имеет на конце изгиб 9. Длина L_Т изгиба 9 части тире равна длине изогнутой части длинного внутреннего вывода 5 и составляет 4 мм. Направление изгиба выступающей части тире противоположно направлению изгиба длинного внутреннего вывода. В приведенном примере конец длинного внутреннего вывода изогнут книзу, а часть тире изогнута кверху, и располагается, например, параллельно изогнутому участку длинного вывода 5. Электрическое питание от источника подается на лампу посредством цоколя 11 со штырьками 12, которые электрически соединены с внешним 2 и внутренними 4, 5 выводами и с электродами лампы.

Газоразрядная лампа работает следующим образом. Лампа включается по обычной стартерной схеме, как показано на фиг.2, в которую входят источник 13 питания, дроссель 14 и подключенный параллельно разрядному промежутку лампы стартер 15. В данном случае ее короткие внутренние выводы 4 соединены с источником питания 13, а длинные внутренние выводы 5 соединены через стартер 15. При включении лампы с дросселем 14 и подаче напряжения питания, после разогрева катодов и размыкания стартера 15, между катодами инициируется дуговой разряд в газовой смеси. По мере разогрева амальгамы 10 и увеличения парциального давления паров ртути, устанавливается дуговой разряд в парах ртути. При этом, после зажигания лампы, образовавшееся в верхней части спирального катода катодное пятно у длинного внутреннего вывода 5 переходит в его нижнюю часть, которая разогревается в основном только за счет потерь в отрицательный (катодный) полупериод. В положительный (анодный) полупериод значительная часть разрядного тока протекает через часть тире L_П электрода и изгиб 9 внутреннего вывода, что существенно разгружает спиральный электрод и препятствует увеличению температуры катодного пятна. Указанный технический результат достигается в том случае, если длина L_Т части тире спирального электрода больше или равна длине L_В изогнутой части длинного внутреннего вывода, так как, в противном случае, наблюдается сильный нагрев и связанное с ним распыление части длинного вывода и верхнего участка спирального электрода. Длина L_П выступающей части тире до изогнутой части длинного вывода выбирается из соображений удобства монтажа и постоянства межэлектродного расстояния. Испытания экспериментальных образцов ламп показали, что температура катодного пятна при включении ламп такой конструкции снижается на 500^oС, а температура изогнутой части тире и изогнутой части внутреннего вывода понижается на 2000^oС, что создает благоприятные условия для работы ламп повышенной мощности. Срок службы предложенной лампы мощностью 200 Вт увеличивается с 8000 до 100000 ч эксплуатации по сравнению с прототипом.