Способ определения качества сильноточных катодов газоразрядных источников света высокой интенсивности

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфюз СфаетскняСоцнаанстическнкРеспублик(22) Заявлено 1205 В 1 (21) 3286838/18-21 И 1 М. Кй.з с присоединением заявки Йо(23) Приоритет Н 01б 1/073 Государственный комитет СССР по делам нзобретеннй и открытийДата опубликования описания 300183дцЙц у,(71 ) Заявител арьковский институт инженеров коммунальн строительства 54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЧЕСТВА СИЛЬНОТОЧНЫХ КАТОДОВ ГАЗОРАЭРЯДНЫХ ИСТОЧНИКОВ СВЕТА ВЫСОКОЙ ИНТЕНСИВНОСТИИзобретение относится к электротехнике, преимущественно к газоразрядным осветительным лампам высокого давления, и может быть использова но при производстве 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 близким к предлагаемому по технической сущности и достигае" :мому результату является способ определения качества катода газоразрядных ламп, основанный на определе нйи времени статистического запаздывания возникновения разряда. При данном способе характеристикой качества электродов является. время запаздывания возникновения разряда в зависимости от материала активатора и электрода 2 3Однако известный способ оценкисостояния 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 15 для получения среднего значениядля каждого катода. Это время включает в себя время от подачи напряжения на разрядный промежуток до начала дугового разряда (,собственно время запаздывания)и время формирования дуги. Длительность первого этапа определяется, кроме состояния катода, рядом других факторов, давлением и составом наполнения, .состоя вием внутренней поверхности колбы,наличием внешних оптических излучений и др. Время второго этапа в большей степени определяется состоянием катода, а длительность его много 30 меньше, чем первого. В результатеэтого точность оценки качества катодов по измерению времени двух этапов низкая.Цель изОбретения - повышение точности оценки качества катодов газо- разрядных источников света. 5УкаЗанная цель достигается тем, что согласно способу определения ка,чества сильноточных катодов гаэораэрядных источников света высокой интенсивности путем приложения между 1 О 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-ф 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 25 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.Поэтому оценку качества катодов предлагается осуществлять не по времени от момента приложения напряжения до развития дугового разряда, а по промежутку времени ь ф начала 4 О дугового разряда до,завершения формирования дуги, так как оно в большей степени зависит от состояния катода.П р и м е р. Проводят измерения времени от момента возникновения разряда до достижения током установившегося значения(времени формирования разряда) на стандартных лампах ДРЛи лампах с заведомо нарушенной технологической обработкой электродов. Нарушением технологического процесса считается изготовление электродов без бария, а также обработка электродов только в водороде или только в вакууме. Нормальным электродом счи тается такой, у которого в качестве оксида применены итрий и барий с обработкой электрода в водородной печи и в вакууме (высокочастотным разрядом). 60Для 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 мосгик 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 С 8-9 А, 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 О к напряжению пробоя О иИз табл. 2 видно, что при О/Одр2 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 ф на макетах трубчатого импульсного источника света, катоды которых изготовлены из торированного вольфрама марки ВТ. 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 Тф при О/О и =3,5 приведены в табл,3,Как видно из табл.З,при нарушении технологических процессов обработки катодов время формирования ьф 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.% Стандартный электрод, применяемый для серийно выпускаемых ламп. Таблица 2 1,5 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7.,0 о/ц 80+20 58+10 19+2 15+2 11+2 тф, мкс 712 Таблица 3 0 5 10 Время термической обработки,мин 30 ь"ф мкс . 2 +0,2 ф 2,8 Т 0,2 3,2+0,2 3,2+0,2 с% Стандартный электрод. Составитель В.ГаврюшинТехред О.Неце. Корректор М. Шароши Редактор М.Рачкулинец Тираж 701 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж,. Раушская наб., д. 4/5 Заказ 493/71 филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 формула изобретения35Способ определения качества сильно.1точных катодов газоразрядных источников света высокой интенсивности путем приложения между катодом и.ано. дом напряжения, превышающего напряжение пробоя, и измерения характерных времен развития разряда, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности оценки качества катода, прикладываемое напряжение выбирают в 2-5 раз превышающим напря жение пробоя, а о качестве катодов судят по времени от начала дугового,разряда до момента достижения токомустановившегося значения. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Р 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 электроникаф, т. 8, Р 7, 1963 (прототип ).