Металлогалогенная лампа и способ ее изготовления

ОЮЗ СОВЕТСНИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИЕСПУБЛИК А 35 1) 2) на ее внутренетично установотличас целью увести горения имической ри повышенных указанное заено из в окинев,Л.Б, 71) тель и те инст (53) васкийский(5 кл АМПА И СПО 54)ОБ Е57)ержаща с МЕТАЛЛОГАЛОГЕННАЯИЗГОТОВЛЕНИЯМеталлогалогенная горелку из квагрессивным наполи лампа, со евого стек ием, имеюОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ 3378532/24-0704.01,820706.84.Бюл. 9 21Л.А,Смородинова, В,М.Крикупец и Г.С.СарычевВсесоюзный научно-исслкий, проектно-конструкнологический светотехн едоторичетут621.327(088,8)1. Патент Великобритании7100, кл. Н 1 В, 1967.,Патент Великобритании8015, кл. Н 1 Р, 1970.Патент ФРГ М 2906038,01 Ю 61/35, 1980.Патент Японии Р 53-3539,3 Э 221 ф 27.09.78щую защитное покрытие ней поверхности г герм ленные в ней электроды ю щ а я с я тем, что, личения продолжительно путем повышения термох устойчивости горелки п термических нагрузках, щитное покрытие выполи д у си кремния.2. Способ изготовления металлога- погенной лампы, включающий изготовление горелки, монтаж электродов, вакуумный отжиг, наполнение и обработ-, ку внутренней поверхности горелки :раствором или парами металлоорганических соединений, о т л и ч а ю - аР щ и й с я тем, что, с целью увеличе ния продолжительности горения лампы, в качестве указанных соединений используют кремнийорганические алиФати-С, ческого ряда, не содержащие хлора,а указанную обработку осуществляют пос-Я ле монтажа электродовИзобретение относится к высокоинтенсивным металлогалогенным лампам(МГЛ, в частности к МГЛ с защитнымпокрытием на внутренней поверхностикварцевой разрядной колбы и способамизготовления таких МГЛ. 5Срок службы МГЛ в значительнойстепени определяется процессамирекристаллизации кварцевого стекла.С целью увеличения срока службы ламп,снижающегося за счет рекристаллизации и коррозии кварца, на внутреннююповерхность кварцевой колбы наносятся защитные покрытия (ЗП.Известны металлогалогенные лампы,в которых внутренняя поверхность 5трубки покрыта прозрачным слоем ВОЗили А 11 О, которые, диффундируя вкварц, защищают его от влияния щелочных металлов 1 .Оцнако вследствИе высокой гигроскопичности борного ангидрида этайленка может стать источником водя-ных паров, что нежелательно для процессов массопереноса в лампе и еесветотехнических параметров. 25Известны такхе лампы с защитнымипокрытиями на внутренней поверхностиколбы, состоящими из окислов гафния,титана или циркония или из смесиВ 20- 8102 при этом Формирование таких пленок требует высоких температу р 2 и 3,Однако имеется вероятность образования примеси углерода в процессеформирования пленки, а также выделения соединений хлора, приводящих котравлению электродов.Наиболее близкими по техническойсущности являются металлогалогенныелампы, содержащие горелку из кварцевого стекла с агрессивным наполнением, имеющую защитное покрытие на еевнутренней поверхности, и герметичноустановленные в ней электроды 4 .В известных лампах пленкипредохраняют от старения лишь при достаточ но низких термических нагрузках, чтоснижает продолжительность горенияламп при повышенных термических нагрузках.Известны способы изготовления50 ламп включающие изготовление горелки, монтаж электродов, вакуумный отжиг, наполнение и обработку внутренней по-, верхности горелки раствором или парами металлоорганических соединений 4.55Однако известные способы изготовления ламп предусматривают нанесение пленок на горелку до монтажа электродов так как исходные соединения и продукты их разложения могут сказы вать отрицательное воздействие на электроды), в процессе которого в пленке появляются микротрещины. При работе лампы по этим структурным нарушениям идет коррозия пленки тем 65 более активно, чем выше нагрузка итеМпература стенки колбы.Целью изобретенис является увеличение продолжительности горенияламп путем повышения термохимическойустойчивости горелки при повышенныхтермических нагрузках.Цель достигается тем, что в металлогалогенной лампе, содержащей горелку из кварцевого стекла с агрессивным наполнением, имеющую защитноепокрытие на ее внутренней поверхности и герметично установленные в нейэлектроды, указанное защитное покрытие выполнено из двуокиси кремния.Кроме того, согласно способу изготовления металлогалогенной лампы,включающему изготовление горелки,монтаж электродов, вакуумный отжиг,наполнение и обработку, внутреннейповерхности горелки раствором илипарами металлоорганических соедине,ний, в качестве указанных соединенийиспользуют кремнийорганические алифатического ряда, не содержащие хлора, и осуществляют указанную обработку после монтажа электродов,П р и м е р 1, Внутренняя йоверх-,ность кварцевой колбы МГЛ ДРИШ 2500после запайки электродов обрабатывается при комнатной температуре 1 Ъ-нымспиртовым ("осч") раствором гидролизата тетраэтоксисилана. Раствор вводится через штенгель и равномернораспределяется по поверхности колбывращением ее вокруг оси в течение3-5 мин. Излишки раствора сливаются,слой высушивается на воздухе при бО 80 С, а затем прогревается под вакуомом при постоянной откачке при б 50 С30 мин. После этого обычным образомлампа подвергается вакуумно-термической обработке при 1000-1050 С и внее вводится наполнение.П р и м е р 2. Внутренняя поверхность кварцевой колбы МГЛ ДРИШ 2500после монтажа электродов обрабатывается парами полиэтилгидросилоксанав газе-носителе аргоне. Обработкапроводится через штенгель. Температура стенки кварцевой колбы 150-1 бО С,температура полиэтилгидросилоксана виспарителе 80-90 С. Обработка прово,дится в течение 15 мин, затем колбупрогревают под вакуумом при постоянной откачке при 700 дС 20 мин. Послеэтого проводится вакуумно-термическая обработка при 1000-1050 С, а затем вводится наполнение,П р и м е р 3. Внутренняя поверхность кварцевой колбы МГЛ ДРИШ 4000.после монтажа электродов обрабатывается парами тетраэтоксилана. Температура кварцевой колбы 130-140 С,отемпература в испарителе 70-80 С,огаэ-носитель - аргон, Обработка продолжается 15-20 мин, после чего проводится прогрев при постоянной откач1096717 Время обработ ки мин Характеристика колбЫМГЛ с ЗП Температура обработки, С Способ нанесения покрытия 1-ный раствор 560тетраэтоксиси- лана 30 То же 30 Прозрачная пленка 8 О20 То же 600 680 20 720 Прозрачная пленка Б 10,заметны следы окисленйяэлектродов.Пары полиэтил гидросилок- сана 30 30 600 То же 20 То же 700 15 Прозрачная пленка Б 10, заметны следы окисления электродов 720 ВНИИПИ Закав 3835/40 Тираж 683 . Подписное Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул.Проектная, 4 ке при 600 С 30 мин, Затем проводятвакуумно-термическую обработку и вводят наполнение. Защитное покрытие формируется ли.бо при,обработке внутренней поверхности лампы раствором кремнийорганического соединения алифатического 4 О ряда, например раствором тетраэтоксисилана, либо при воздействии на нее паров кремнийорганического соединения этого ряда (например, полиэтилгидросилоксана) в инертном газе-носителе 45 с последующей обработкой в вакууме при 600-700 С. Используются кремний- органические соединения, не содержащие хлор, причем при применении растворов растворители должны обладать повышенной степенью чистоты. При таком способе формирования ЗП нет отри, цательного влияния на электроды, так ,как используемйе соединения не взаимодействуют с вольфрамом, а йродуктами разложения их являются СОд и 55 Н 0, выделяющиеся при достаточно низких температурах не выше 700 С Характеристика МГЛ с ЗП, полученных при различных режимах, приведена в таблице. На внутренней стенкеколбы темные разводы неразложившегося ТЭС Темные разводы неразложившегося исходного соединения, аморфная структура пленки Прозрачная структурированная пленка ВО причем процесс проходит при постоянной откачке. Температурный интервалформирования пленки определяется исходя из процесса разложения используемых исходных соединений и окисления вольфрамовых электродов. До600 С разложение кремнийорганическихсоединений происходит медленно.и неполностью, выше 700 С становится заметным окисление вольфрамовых электродов. Длительность прогревания определяется экспериментально и состав-.ляет 15-30 минПолученная таким способом пленка обладает совершенной структурой, не содержит посторонних примесей (в частности углерода), что обуславливает ее повышенную термохимическую устойчивость и, в конечном счете, способствует увеличению продолжительности горения высокоинтенсивных МГЛ.