Электрод газоразрядного источника света

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик оц 936088МФзщИ(51)М. Кл. с присоелиненнем заявки Ла(23) Приоритет Н 01 Т 61/06 1 ввудврствеиы камитвт СССР ао двлаи изобрвтений и аткрытийОпубликовано 15.06.82 Бюллетень РЬ 22 Дата опубликования описания 15,06 . 82(54) ЭЛЕКТРОД ГЯЗОРЯЗРЯДНОГО ИСТОЧНИКА СВЕТЯ 3Изобретение относится к основным электродам газоразрядных осветитель- ных ламп, преимущественно кварцевых высокоинтенсивных, и может быть применено на предприятиях, выпускающих подобные лампы.Известны электроды газоразрядных приборов, содержащие керн в виде трубки или чашки из тугоплавкого металла, в который запрессован и затем спецен вольфрамовый порошок,1 о активированный соединениями бария. Во всех этих электродах зажигающей и рабочей частью одновременно является обращенная к разрядной полости15 торцовая поверхность слоя активированного вольфрама, благодаря низкой работе выхода бария обеспечивающая пониженное напряжение зажигания лампы 1 11 и 1 21.Однако такие электроды неприменимы в высокоинтенсивных источниках света с трубчатой кварцевой колбой, так как барий, в результате распыления под воздействием ионной бомбардировки попадая на кварцевые стенки колбы, вызывает восстановление и кристаллизацию кварца, что ве" дет к потере колбой прозрачности, появлению в ней трещин и выхоДу лампы из строя.Известны также электроды газоразрядных ламп, выполненные в виде стержня, рабочий участок которого, обращенный к разрядной полости, выполнен из чистого вольфрама, а далее к нерабочему торцу структуры электрода непрерывно переходит в активированный вольфрам. Боковые активированные участки электрода являются зажигающими частями и обеспечивают снижение напряжения зажигания лампы, но активированная часть электрода участвует в разряде только в момент зажигания, а в дальнейшем ионной боамбардировке подвергается рабочая часть из чистого вольфрама. Поэтому разрушение электрода незначительно, 936088а в продуктах распыления почти отсутствуют соединения активирующеговещества так что полезный срокслужбы ламп с такими электродамиболее чем в 10 раз превышает срокслужбы ламп с электродами, активированными целиком 3Однако эти электроды весьма сложны в изготовлении и не обеспечиваютвоспроизводимости параметров ламп 10при серийном произ,водстве.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсяэлектрод газоразрядной лампы, представляющий собой цилиндр из прессованного и спеченного тугоплавкогоматериала, имеющий три слоя: первыйслой выполнен из материала с низкойработой выхода; второй, барьерный,содержит бориды или нитриды; третийслой состоит из тугоплавкого металла. Электрод закрепляется в лампепри помощи стержневых токоподводов,приваренных к боковой поверхности ци"линдра в области третьего слоя,Вследствие воэможности обеспеченияв серийном производстве заданных размеров всех слоев электродов достигается воспроизводимость параметровламп с такими электродами Я.Недостатком известного электродаявляется сложная технология изготовления, Прочное сцепление слоев известного электродадостигается сложной технологией спекания многослойного листа. Для избежания взаимодействия боридов со слоем из тугоплавкого металла между соответствующимислоями приходится вводить барьерныйслой, что усложняет конструкцию элект.орода и его изготовление. Все указан"ное сильно повышает себестоимостьэлектродов. Бсли для устранения напыления бария на кварцевые стенкиколбы лампы в сторону разрядной полости ориентирован неактивированныйслой электрода, стержневые токоподводы приходится крепить . к зажигающему активированному слою, что дела"ет работу лампы ненадежной из-завоэможности концентрации разрядана выступающих над боковой поверхностью цилиндра частях токоподводов,из-за чего активированная зона перегревается, барий, испаряясь, попадаетна кварцевые стенки, что ведет к Мвыходу лампы из строя,Цель изобретения - упрощение конструкции, повышение технологичности изготовления и увеличение его механической прочности,Цель достигается тем, что электродгазоразрядного источника света,представляющий собой цилиндр из прессованного и спеченного порошка тугоплавкого металла, преимущественновольфрама, имеющий две части, перваяиз которых, обращенная торцом к разрядной области лампы, является рабочей, а вторая - зажигающей и содержит активирующие присадки, причемцилиндр прикреплен к стержневомутокоподводу, рабочая часть содержит5-10 вес.4 двуокиси кремния, зажигающая - 3- 10 вес.3 соединений щелочноземельнцх металлов, включающих двуокись кремния, например алюмосиликата бария-кальция, а стержневойтокоподвод на части его длины, мень шей длины цилиндра, установлен внутри указанного цилиндра соосно с ним.Диаметр цилиндра в 5 раз и болеепревышает диаметр токоподвода.Зажигающая часть составляет0,3-0,6 общей длины электрода.На чертеже изображен предложенныйэлектрод, разрез,Электрод состоит из рабочей части 1, которая в лампе обращена в сторону разрядного промежутка, и зажигающей части 2 со стороны нерабочего торца электрода. Указанные части разделены тонким переходнымучастком 3, Электрод выполнен в виде цилиндра с одинаковым по всейдлине диаметром, без выступающихчастей, внутри него находится относительно тонкий стержневой токоподвод 4, проходящий через обе частии обеспечивающий механическую прочоность конструкции, Рабочая часть 1выполнена из прессованного и спеченного вольфрамового порошка с присадкой двуокиси кремния (испытанияопытных партий ламп с такими электродами показывают, что присадка двуокиси кремния в количестве до 10по весу к вольфраму не только обеспечивает прочность рабочей части 1после спекания, но и существенноповышает устойчивость ее к ионнойбомбардировке, что видно из уменьшения распыления) .Согласно экспериментальным дан"ным,.оптимальная длина зажигающейчасти 2 должна составлять 0,5-0,6общей длины электрода в случаеламп небольшой мощности (до) ,3 , , лучае более ных, соответственно ниже себестоимощных ламп, тогда обеспечивается мость. Производство предложенныхнадежная работа электрода с зажи- электродов практически безотходноеезотходное.гающим слоем, установленного в труб" Лампы с предложенными. электродамичатой колбе лампы. Зажигающая часть 5 имеют малый разброс параметров, их2, кроме вольфрама, содержит при- надежность повышается. Предложениесадку активирующего вещества, вклю- делает возможным применение в качестчающего двуокись кремния, например ве активирующего вещества в высокоалюмосиликата бария-кальция, в ко" интенсивных кварцварцевых лампах соедиличестве 8-10 вес.В в случае мало О нений бария и других щелочноземельмощных ламп и 3-4 вес.3 - в мощных ных металлов, что позволяет значилампах. Присутствие двуокиси крем- тельно уменьшить напряжение зажига"ния в обеих частях электрода способ- ния ламп без снижения их надежности,ствует их прочному сцеплению после Предложенные электроды испытаны вспекания. Относительные размеры 15 нескольких типах импульсных газочастей 1 и 2 элекэлектрода в серийном разрядных ламп, при этом подтверждепроизводстве легко. обеспечить равны- на эффективность их работы.ми заданным, поэтому разброс рабо- формула изобретениячих характеристик ламп с такими 1, Электрод газораэрядного источ"электродами невелик. В качестве 20 ника света, содержащий цилиндр изтугоплавкого материала, кроме вольф- прессованного и спеченного порошкарама, могут быть применены и другие тугоплавкого металла, преимущественметаллы. Отсутствие выступающих но вольфрама, состоящий из двух .час".деталей на зажигающей части 2 обес- тей - рабочей, обращенной к разрядпечивает после зажигания разряда .25 ному промежутку, и зажигающей содерч9, 91 надежныи переход его на рабочу часть жащей активирующие присадки, и стерж"1, поэтому распыление бария минималь- невой токоподвод, соединенный с ука"но, это исключает возможность крис- , занным цилиндром, о т л и ч а ю "таллизации кварцевой колбы лампы и . 1 щ и й с я тем что с целью прощповышает надежность лампы. Зо повышения технологичности изготовле-.Предложенный электрод легко изго- ния при одновременном увеличениитавливается путем засыпки в соот- механической прочности, рабочаяветствующую пресс-форму сперва по- часть содержит 5-10 вес,3 двуокисирошковой смеси вольфрам - двуокись кремния, а зажигающая - 3-10 вес.Фкремния в подобранном опытным путем соединений щелочноземельных метал 35количестве, а затем порошковой сме- лов, включающих двуокись кремния,си вольфрам - алюмосиликат бария" . например алюмосиликата бария-калькальция, при этом предварительно в ция, а стержневой токоподвод на час"лресс"форме размещается стержень ти его длины, меньшей длины цилинд(отрезок молибденовой проволоки). ра, установлен внутри указанного циПосле этого производится прессование линдра соосно с ним.при удельном давлении 3-5 т/см . Иой2. Электрод по п.1, о т л и ч алибденовый стержень не должен выхо- ю щ и й с я тем, что диаметр цилинддить из рабочего торца, так как в ра превышает диаметр токоподводаэтом случае из-за его быстрого распы- не менее, чем в 5 раз.ления прозрачность колбы уменьшается 3. Электрод по пп. 1 и 2, о т "и качество лампы ухудшается. Пред- л и ч а ю щ и й с я тем, что длинаварительное спекание электродов возажигающей части составляет О 3"0 6У Уводороде производится при 1300 С в общей длины цилиндра,течение 10 мин, окончательное приО 50Источники информации11650 С в течение 3 мин. В результа- принятые во внимание при экспертизете получаются электроды плотной 1, Патент США й 2722626,структуры, с прочно сцепленными рабо" кл. 313-346, 1955,чей и зажигающей частями. 2. Патент Великобритании Ю 070377,Предложенный электрод позволяет кл. Н 1 П 1967.обеспечить в сериином производствеч553. Авторское свидетельство СССРпостоянство рабочих характеристик, 1252477 кл. Н 01 д 9/02, 1968при этом его конструкция и техноло. Патент СШР У 4168565гия изготовления проще, чем извест- кл. 29-25.14, 1979.936088 едактор Т. Веселова пиал ППП "Патент", г. Ужгород оектная, 4 Заказ 4228/59 ВНИИПИ Г по дел 113035, МоскваСоставитель В, Горцанова Техред 3. Палий Корректор Ю Иакарен Тираж 61 Подписносударственного комитета СССРм изобретений и открытийИ, Раушская наб., д. М 5