Металлогалогенная лампа

,ЯО,1103304 61/18 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ Ц ИЗОБРЕ детельств НИЯ(54) (57) ПА, содерж лон, напол и иодидом с целью по чения в обл лон дополн неты взят мг/см :Никел Иодид Ртуть26 ина, М. Пахольч и Г. С. Б. Гусейнов, к, Б. С. Прий- Сарычев Б - 30007 - 76,0 42069 Техничес 6, кл. 354/1,17, кл. 95/1,СССР73,0,02 - 0,1 0,15 - 1,1 Я,О - 4,0 св 5874 ельст 1/12 ОПИСАНИ ВТОРСКОМЪГ СИИ(56) 1. Лампа ДКСШРусловия ТУ 6 - 545.092. Патент США Ю980.3. Патент США Ю971,4. Авторское свидет377923, кл. Н 01МЕТАЛЛОГАЛОГЕННАЯ ЛАМ- ащая оптически прозрачный балненный стартовым газом, ртутью свинца, отличающаяся тем, что, вышения ее эффективности излуасти спектра 300 - 450 нм, в балительно введен никель и компоы в следующем соотношении,Изобретение оносится к источникам света, предназначено для использования в электронной промышленности, а именно для фотоэкспонирования экранов цветных электронно-лучевых приборов (ЦЭЛП), и может быть использовано в радиотехнике при производстве печатных плат, в полиграфии и медицине.Известен источника света для установок фотоэкспонирования экранов цветных кинескопов - ксеноновая лампа ДКСШРБ 3000, представляющая собой шаровой прозрачный баллон с двумя электродами, охлаждаемыми изнутри водой. Баллон ксеноновой лампы наполнен ксеноном при давлении выше атмосферного 1.Однако такая лампа не имеет достаточно мощного активного Уф излучения (всего 100/О), соответствующего спектральной чувствительности хромированного поливинилового спирта (ПВС), входящего в состав люминофорных суспензий, что делает достаточно длительным процесс фотоэкспонирования люминофорных покрытий (30 - 70 с). Кроме того, ксеноновая лампа ДКСШРБ требует определенной установки в устройствах фотоэкспонирования, сложной юстировки относительно отражателя и обязательного использования световода, сводящего световой поток лампы в узкий пучок и обеспечивающего необходимое светораспределение по поверхности экрана за счет матировки выходного торца световода.Известны также устройства для фотоэкспонирования экранов ЦЭЛТ с различными конструкциями УФ ламп 2 и 3.Однако спектральные кривые известных УФ ламп далеки от спектральной чувствительности хромированного ПВС, входящего в состав люминофорных суспензий, имеют низкий энергетический КПД в требуемой области спектра, что делает достаточно большим время, затрачиваемое на фотоэкспониров ание люминофорных покрытий.Наиболее близкой по технической сущности с изобретению является металлогалогенная лампа, содержащая оптически прозрачный баллон, наполненный стартовым газом, ртутью и иодидом свинца 4.Недостаток данной лампы заключаетсяв низком энергетическом КПД в требуемой области спектра. Это приводит с большому времени экспонирования люминофорных покрытий, нанесенных на поверхность экрана, и к снижению качества экранов ЦЭЛП за счет неполного поглощения люминофорным покрытием излучаемого света, приводящего к неполному закреплению люминофорных частиц на стекле экрана.Цель изобретения - повышение эффективности излучения лампы в области спектра 300 - 450 нм.Для достижения поставленной цели в металлогалогенную лампу, содержащую оптически прозрачный баллон, наполненный стартовым газом, ртутью и иодидом свинца, в баллон дополнительно введен никель и компоненты взяты в следующем соотношении, мг/см:Никель (%) 0,02 - 0,1 Иодид свинца (Ро,1) 0,15 - 1,1 Ртуть (Нд) 2,0 - 4,0 Стартовый газ - аргон, как и в прототипе, находится в баллоне при давлении 20 мм рт. ст.1 О Введение никеля в ртутно-свинцовый разряд позволяет усилить световое излучение лампы в требуемой области спектра (300 - 450 нм) за счет сильных линий никеля (3414 349,3, 351,5 и 352,4 нм), а тем самым приблизить спектр лампы к спектральной чувствительности хромированного ПВС, входящего в состав люминофорных суспензий,Это позволит уменьшить время экспонирования экранов и улучшить их качество,На фиг. 1 изображена предлагаемая металлогалогенная лампа, разрез; на фиг. 2 - установка фотоэкспонирования экранов ЭЛТП с металлогалогенной лампой (вид сбоку), разрез; на фиг. 3 - график спектральной чувствительности хромированного ПВС, входящего в состав люминофорных 25 суспензий; на фиг. 4 - спектр известнойлампы; на фиг. 5 - спектр предлагаемой металлогалогенной лампы.. Предлагаемая металлогалогенная лампа (фиг. 1) представляет из себя прозрачный кварцевый баллон 1 цилиндрической ЗО формы, наполненный стартовым газом (аргоном) при давлении 20 мм рт. ст. Внутрь баллона введены дозировки ртути 2, иодида свинца 3 и никеля 4. В торцы лампы впаяны активированные вольфрамовые электроды 5. Энергия разряда подводится через фольговые вводы 6, закрепленные на цоколях 7.Металлогалогенная лампа 8 (фиг. 2)устанавливается в месте обычного расположения световода в известных установках и 40 закрепляется на кронштейнах 9, связанныхс корпусом 10 установки фотоэкспонирования цветных экранов. Лампа 8 крепится к кронштейнам 9 с помощью специальных винтов 11. Диафрагма 12 устанавливаетсяв непосредственной близости от лампы 8 45 и имеет регулировочное устройство (не показано), позволяющее выбирать ширину и длину щели в зависимости от типа кинескопа. Выбранный размер отверстия (щели) диафрагмы 12 фиксируется с помощью специальных винтов 13. Охлаждение лампы 8 воздушное, например с помощью вентилятора типа ВН - 2.Излучаемый лампой 8 свет вначале попадает на корректирующую линзу 14, пройдя через светопоглощающий фильтр 15 и отверстия маски 16, попадает на люминофорное покрытие 17, нанесенное на внутреннюю поверхность экрана 18. Для полного перекрытия светового пучка служит автоматическая заслонка 19.Нормальные электродные потенциалы .З 0для никеля и свинца равны соответственно0,24 и 0,14 В, поэтому никель вытесняетсвинец из иодида, образуя %3, участвующий в цикле свечения наряду с оставшимся РЫ.Использовать непосредственно %1 втехнологии трудно, так как он гигроскопичен, а % - металл, устойчив на воздухе,не поглощает влагу и не взаимодействует скварцем.В металлогалогенной лампе РЬЗиспользуется не только как транспортный агентдля образования иодида никеля. Излучения РЬ из Рьдг использук ся наряду с %из %,1 г, Дозировка подобрана так, чтобыРог было в избытке по сравнению с стехиометрией указанной реакции,45Таким образом, %,1 образуется в ужеотпаянной лампе после его первого включения 1 т. е. первоначальная дозировка лампы содержит Нд, РЬЯг, % и аргон, а послевторого, третьего и т. д. включений в лампеимеются %,1 г, РЫг, Нд и аргон).Избыток РЬ, йолученный из обменнойреакции, оседает на стенках. баллона и поимеющимся литературным и экспериментальным данным снижает потемнение кварца(стенок баллона). 55Числовой состав компонентов лампы определялся расчетным путем с учетом требуе-.мых спектральных характеристик лампы. 3На фиг. 3 кривая 20 показывает спектральную чувствительность хромированных слоев поливинилового спирта, Она начинается примерно от 570 нм, постепенно увеличивается влево, достигнув максимума у 360 нм, затем снижается у,320 нм и вновь возрастает, т. е. практическая область чувствительности хромированного ПВС находится в пределах длин волн 300 - 450 нм,На фиг. 5 где, дан линейчатый спектр известной металлогалогенной лампы, цифрой 21 отмечены линии ртути, соответствующие 313 и 365 нм, а 22 - линии свинца, соответствующие 363, 368 и 403,6 нм.На фиг. 6 приведен линейчатый спектр предлагаемой металлогалогенной лампы. Как видно из фигуры, в спектре лампы появились новые сильные линии никеля, соответствующие 341, 349, 351 и 352 нм, отмеченные на чертеже цифрой 23. Кроме того, в спектре присутствуют линии ртути (21) и свинца (22), также соответствующие 313, 365 нм и 363,.368, 403,6 нм соответственно, но их интенсивность меньше, чем в спектре известной лампы.В отпаянной лампе после зажигания с помощью общепринятых пускореглирующих устройств возникает дуговой разряд, за счет тепловой энергии которого внутри баллона лампы в процессе разгорания образуется иодид никеля по уравнению % + РЬ,1 г- -+%3 г+ РЬ,5 10 15 20 25 При значениях компонентов больших максимального и меньших минимального значений наблюдается ухудшение спектральных характеристик лампы и снижение ее энергетического КПД в требуемом диапазоне.Ввиду совпадения максимумов спектрального состава предлагаемой металлогалогенной лампы и спектральной чувствительности хромированного ПВС, входящегЬ в состав люминофорных суспензий, повышается светочувствительность люминофорных покрытий. Поэтому скорость фотодубления нанесенного люминофорного покрытия с использованием предлагаемой лампы протекает значительно быстрее, чем, например, при использовании применяемых в производстве экранов ЦЭЛТ ксеноновых ламп типа ДКСРБШ 3000 - 1.Важную роль здесь играет и то, что максимум спектров поглощения применяемых люминофоров почти совпадает с максимумом чувствительности хромированного ПВС, а тем самым и со спектром предлагаемой лампы. За счет этого актиничный свет при экспонировании. почти полностью поглощается люминофорным слоем, вызывая требуемые его фотохимические превращения - увеличивается прочность люминофорных покрытий, уменьшается набухание в обычных растворителях (воде) и пористость люминофорных покрытий, улучшается закрепление люминофорных частиц в толще слоя и на его поверхности.Изготовлены образцы металлогалогенных ламп с наполнителями, содержащими максимальные, минимальные и оптимальные (лампа 2) значения компонентов, мг/см1 лампа% 0,02РЬЗг 0,15 Нд 20Мощность изготовленных ламп находится в пределах 150 - 3000 Вт. Полученные лампы монтируются в установках фотоэкспонирования экранов ЦЭЛТ типа Уран и используются для фотоэкспонирования люминофорных покрытий, нанесенных на экраны с диагональю 16,25 и 61 см.Например, лампа 2 имеет мощность 400 Вт (внутренний диаметр кварцевой трубки 15 мм; расстояние между электродами - 54 мм; КПД в спектре 340 - 400 нм 30,5 й 9 О/,) и применяется для фотоэкспонирования индексных экранов с матричным покрытием (диагональ 16 см). Величину щели выбирают в пределах 24 Х (0,5 - 0,7 мм),Для получения требуемого размера ширины люминофорных линий время экспонирования люминофорных покрытий составляет для зеленого, синего и красного 26,30 и 25 с соответственно.Существенным преимуществом предлагаемых ламп по сравнению с лампой ДКСШРБ - 3000 - 1, выбранной в качестве базовой, является возможность использования ее для установок фотоэкспонирования экранов в качестве источника света, имеющего достаточно мощное активное излучение - облученность экранов Уф области оказалась в 3,5 раза выше базовой,в соответствии с этим уменьшилось и время экспонирования люминофорных покрытий приблизительно на 50 - 60%.Использование предлагаемой металлогалогенной лампы для установок фотоэкспонирования ЦЭЛП позволяет отказаться от применения промышленно используемых ламп ДКСШРБ - 3000 - 1 стоимостью 130 руб за шт. (стоимость предлагаемой лампы 25 руб.), дорогостоящих световодов из кварцевого стекла или лейкосапфира и зеркальных отражателей. Кроме того, значительно уменьшаются габариты и энергоемкость блоков питания предлагаемой лампы.Все это упрощает конструкцию установки фотоэкспонирования экранов и улучшает условия их настройки и эксплуатации.10 Применение предлагаемой лампы позволяет изготовить трехцветные экраны со сплошными люминофорными линиями требуемой ширины при меньших энергетических затратах. Изготовленные экраны отличаются высоким качеством сплошных люминофорных линий заданной ширины. Годовой экономический эффект от внедрения изобретения составляет =114 тыс. руб. на одну линию нанесения экранов ЦЭЛТ.4/5тна Отн. вд о/РО Ргдактор М. КелмеЗаказ 8284 Составитель Л Техред И. Вер Тираж 683 НИИПИ Государственно по делам изобретен 35, Москва, Ж - 35, Р ППП Патен 1 ъ, г. Уж575 4 Вердсревская ес Кор рекПодпи го комитета СС й и открытий аушская наб., д город, ул. Прое тор Л. Пилипеи ноеСР