Электрод высокоинтенсивной газоразрядной лампы

Союз СоветсиккСоциалистическимРеспублик Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 936089 Ф9Э(51)М. Кд. Н 01 Л 61/073 Ъеударетеапвй комитет СССР оо делам изобретеииЯ и открытиЯОпубликовано 15,06.82, Бюллетень22 Дата опубликования описания 15. 06. 82(71) Заявитель 1Изобретение относится к основным электродам газоразрядных осветительных ламп, питаемых переменным током, преимущественно дуговых трубцатых безбалластных, и может быть использовано на предприятиях, выпускающих подобные лампы.Известны электроды высокоинтенсивных дуговых ксеноновых ламп, представляющие собой стержень с переменным диаметром, выполненный из высо" которированного вольфрама. Путем вариации геометрической формы электродов достигается оптимальный температурный режим 1900-2100 С, при котором долговечность лампы максимальная 1 1.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 рабочейзоны электрода.Известны также электроды высокоинтенсивной трубцатой лампы переменного тока, представляющие собой стержень цилиндрической Формы. Конецстержня, обращенный к разряду, имеетобычно форму полусферы. Электрод изо готовлен из кованного вольфрама сприсадкой 5 Ф окиси тория 21.Недостатком указанного электродаявляется то, цто его диаметр приходится выбирать заведомо большим, цемследовало бы, исходя из условия достаточной долговецности лампы. Присоцержании окиси тория в вольфраме5-87, необходимый запас активирующеговещества обеспечивается при диаметре 2 о известного электрода 2,5-4 мм в зависимости от мощности лампы). Однакоэлектроды столь небольших диаметроввследствие недостаточной теплопроводности и теплоемкости неприменимыв высокоинтенсивных лампах из-за пе- регрева под воздействием мощного дугового разряда, так как температура электрода, работающего как в катодныйтак и в анодный полупериоды, возрастает до 2500-3000 С, что ведет к быстрому испарению активирующих присадок с последующим интенсивным распылением вольфрама и выходом лам пы из строя вследствие уменьшения си о 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. соНаиболее 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 теплопроводящего3. Указанные электроды не обеспечивают достатоцную надежность ламп и35 имеют большую себестоимост ь.Цель изобретения - снижение расхода дефицитного высокостарированного вольфрама, а следовательно, снижение себестоимости, повышение надежностиао ламп.Цель достигается тем, что в электроде, содержащем цилиндрический стержень из вольфрама с присадкой не менее 53 активирующего вещества, напри 45 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 ра 5 О боцая часть стержня выступает из цилиндра на величину , связанную с диаметром стержня Й следующим неравенстй . П вом 0,5-0,75, причем 2,5 63,2, где 0 - диаметр цилиндра.На чертеже изображен предлагаемый электрод, частичный разрез.йс 1 мм 1 мм -.мм Р, 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 тепло- отводящем цилиндре 2 из вольфрама, молибдена или другого тугоплавкого ме. талла 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, цто расчет теплового режима конструкции сложен из-за одновременного воздействия ряда трудноуцитываемых 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 5 Ф окиси тория и цилиндра из кованного вольфрама, в осевое отверстие которого на разную глубину запрессовывается торированный стержень получены данные, которые сведены в таблицу, причем О - диаметр теплоотводящего цилиндра, Й - диаметр торированного стержня, К - максимальная величина, на которую стержень может выступать из цилиндра в сторону разряда без перегрева сверх указанных температур,936089Ьтаблицы еаны в мощных безбалластных лампахтипа ДксТ, при этом результатымм испытаний хорошие. 5Продолжение Й мм ,ммО, мм с 1,мм 3,6 5,0 0,721 1 О 4,0 6, 1 0,656 2,6 4,0 6,2 0,646 3,0 1 О 12 2 Составитель. В.ГорчановРедактор Т.Веселова Техред 3. Палий рректор Н.Стец 4228/59 Тираж 761 ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб;, д./5 лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна Увеличение диаметра цилиндра более 1 О 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 актиеированной части слишком мал для обеспечения достаточной долговечности. При разных материалах теплоотводящего цилиндра, а также разных способах плотной установки электродов в нем, отклонение величины от указаннцх в таблице величин не превышает +153. С учетом этой поправки выбранц 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 З ламп с известными электродами. Предложенные составные электроды испробо 5формула изобретения Электрод высокоинтенсивной газоразрядной лампы, содержащий цилиндрический стержень из вольфрама сприсадкой не менее 5 Ф активирующе"го вещества, например окиси тория,плотно установленный вдоль осевогоотверстия цилиндра, выполненногоиз тугоплаекого материала и выступающий из него со стороны рабочейчасти электрода, о т л и ч а ю "щ и й с я тем, что, с целью снижения себестоимости и повышения надежности лампц, цилиндр выполнен изнеактивированного материала, например вольфрама, а рабочая часть стержня выступает из цилиндра на величинусвязанную с диаметром стержня Йследующим неравенством О, 5 с с 075с 1Ппричем 2,5 с,2, где Р - диаметрцилиндра.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1, Электрическая техника. Сборник.Серия 3 нГазоразрядные приборы", И.,1967, М 4, с. 79.2. Рохлин Г.Н. Газоразряднце источники света, И., "Энергия", 1966,с. 263.3. Патент франции Н 2200619,кл. Н 01 Д 61/06, 1974.