CS231965B2 - Gaseous discharge lamp - Google Patents
Gaseous discharge lamp Download PDFInfo
- Publication number
- CS231965B2 CS231965B2 CS792901A CS290179A CS231965B2 CS 231965 B2 CS231965 B2 CS 231965B2 CS 792901 A CS792901 A CS 792901A CS 290179 A CS290179 A CS 290179A CS 231965 B2 CS231965 B2 CS 231965B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- cathode
- oxide
- lamp
- metal
- metal oxide
- Prior art date
Links
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 42
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 41
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 33
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 63
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 63
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 49
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Chemical compound [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 9
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 8
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 claims description 8
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 6
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 6
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 6
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 6
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 6
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims description 3
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims description 3
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052699 polonium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- HZEBHPIOVYHPMT-UHFFFAOYSA-N polonium atom Chemical compound [Po] HZEBHPIOVYHPMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 3
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N thallium Chemical compound [Tl] BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 33
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 33
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 33
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 33
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 24
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 17
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 11
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 9
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 9
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QXYJCZRRLLQGCR-UHFFFAOYSA-N dioxomolybdenum Chemical compound O=[Mo]=O QXYJCZRRLLQGCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 6
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 6
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);yttrium(3+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Y+3].[Y+3] RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- ZCUFMDLYAMJYST-UHFFFAOYSA-N thorium dioxide Chemical compound O=[Th]=O ZCUFMDLYAMJYST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910004369 ThO2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 4
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 4
- 229940072049 amyl acetate Drugs 0.000 description 3
- PGMYKACGEOXYJE-UHFFFAOYSA-N anhydrous amyl acetate Natural products CCCCCOC(C)=O PGMYKACGEOXYJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 3
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- MNWFXJYAOYHMED-UHFFFAOYSA-M heptanoate Chemical compound CCCCCCC([O-])=O MNWFXJYAOYHMED-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 3
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001603 reducing effect Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 3
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 3
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QUEDYRXQWSDKKG-UHFFFAOYSA-M [O-2].[O-2].[V+5].[OH-] Chemical compound [O-2].[O-2].[V+5].[OH-] QUEDYRXQWSDKKG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N copper(i) oxide Chemical compound [Cu]O[Cu] BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N divanadium pentaoxide Chemical compound O=[V](=O)O[V](=O)=O GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N molybdenum trioxide Chemical compound O=[Mo](=O)=O JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 2
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 232Th Chemical compound [232Th] ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910025794 LaB6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000914 Mn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004283 SiO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020169 SiOa Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006853 SnOz Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 description 1
- XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KYKQHSMYWLWROM-UHFFFAOYSA-N ac1l4yjn Chemical compound [Hg].[Hg] KYKQHSMYWLWROM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 159000000009 barium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N chromium trioxide Inorganic materials O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940117975 chromium trioxide Drugs 0.000 description 1
- KZYOZXGUWRHMHN-UHFFFAOYSA-N chromium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Cr+3].[O-2].[Cr+3] KZYOZXGUWRHMHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GAMDZJFZMJECOS-UHFFFAOYSA-N chromium(6+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Cr+6] GAMDZJFZMJECOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IGHXQFUXKMLEAW-UHFFFAOYSA-N iron(2+) oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Fe+2].[Fe+2].[O-2] IGHXQFUXKMLEAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000012255 powdered metal Substances 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N tantalum pentoxide Inorganic materials O=[Ta](=O)O[Ta](=O)=O PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003452 thorium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/24—Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the vessel
- H01J61/26—Means for absorbing or adsorbing gas, e.g. by gettering; Means for preventing blackening of the envelope
Landscapes
- Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
- Discharge Lamp (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
- Lasers (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Description
Plynová výbojkq jako zdroj záření vysoké životnosti s aktivovanou katodou, přičemž v její výbojové dráze se nachází oxid kovu, jehož volná entalpie A G je při všech provozních podmínkách panujících v baňce větší nežli volná entalpie oxidu, z nichž je stěna baňky vyrobena a rovněž větší než volná entalpie kteréhokoliv oxidu prvku, tvořícího aktivační látku (4) nanesenou · na katodě (3), takže tímto způsobem je zabráněno veškeré chemické redukci oxidů stěny (1) baňky.
Obr. 2
Vynález se týká plynové výbojky jako zdroje záření velké životností, se stěnou propustnou pro záření ve vlnovém rozsahu od 10 do 1000 nm s aktivovanou katodou.
Výbojky, které slouží jako zdroj záření a jsou plněny plyny, například rtuťové, - sodíkové, a jiné plynové výbojky s kovovými parami, zářivky apod. jsou ke zlepšení zapalovacích vlastností a provozního chování zpravidla vybaveny ' takzvanou aktivovanou katodou. Aktivační látka, nanesená na povrch katody, slouží - ke zmenšení - výstupní práce elektronů z katody. K tomuto účelu se většinou používá kovů a sloučenin kovů, především oxidů, prvků prvních tří sloupců periodické soustavy, tedy alkalických kovů, kovů alkalických zemin a zemin. Z literatury je k tomuto účelu známé především barium a jeho sloučeniny, - jak je popsáno například ve švýcarském pat. spisu č. 570 040.
Životnost plynových výbojek určují do značné míry pochody, které se odehrávají na povrchu katody. Během provozu se vypařuje a rozprašuje jak aktivační látka, tak materiál katody. Přitom se usazují látky, které jsou většinou v elementární formě, na vnitřních stěnách baňky výbojky a - zmenšují v průběhu doby její propustnost pro vyzařované - paprsky. - - Pro - použitelnost výbojky, je však rozhodující propustnost její baňky. Částice, usazené na vnitřní stěně baňky, zejména částice aktivační - hmoty, které jsou v kovové formě, jsou poměrně málo vzácné a mají vysokou afinitu ke kyslíku, reagují s materiálem baňky a mění nepříznivým způsobem jeho chemicko-fyzikální vlastnosti. Výbojky, které se vyrábějí převážně z křemičitých skel, po poměrně krátké době hnědnou a konečně zčernají a stanou se zcela nepropustnými pro záření. Toto nevýhodné provozní chování se nedá nijak zlepšit běžnými opatřeními jako je přizpůsobení teplot výbojky, plynová náplň, katodový provoz atd.
Účelem vynálezu je navrhnout plynovou výbojku se zvýšenou životností, přičemž se účinným způsobem vyloučí . změny, které zhoršují propustnost baňky výbojky pro procházení záření při provozu. Dále je účelem vynálezu vytvořit - taková konstrukční opatření, která by umožnila konstrukci plynem plněných výbojek - dlouhé životnosti.
To se podle vynálezu dosáhne tím, že ve výbojové dráze výbojky je umístěn oxid kovu, jehož volná entalpie Δ G je v tlakových a teplotních 'podmínkách panujících ve výbojce větší než' volná entalpie oxidů, z nichž je ' stěna baňky - zhotovena - a- rovněž větší než volná entalpie kteréhokoliv oxidu nebo suboxidu prvku tvořícího aktivační látku nanesenou na katodě.
Rozvinutí vynálezu pak spočívá v tom, že ve výbojové dráze výbojky je umístěn oxid kovu alespoň jednoho z kovů vanad V, niob Nb, tantal Ta, chrom - Cr, molybden Mo, mangan Mn, železo Fe, cobalt Co, nikl Ni, měď Cu, zinek Zn, kadmium Cd, rtuť Hg, galium Ga, indium In, thalium TI, germánium ' Ge, cín Sn, olovo Pb, antimon Sb, vizmut - Bi nebo polonium- Po nebo směs nejméně -dvou uvedených oxidů.
Dalším význakem vynálezu pak je, že oxid kovu je tvořen oxidem wolframu, aktivační látka katody obsahuje oxid baria a stěna baňky výbojky sestává ' převážně z křemene.
Podle dalšího význaku vynálezu je oxid kovu nanesen na kovovém nosiči, uspořádaném mezi anodou a katodou.
Význakem vynálezu rovněž je, že oxid kovu v práškové nebo pastové formě je nanesen na vnitřní ' straně stěny baňky výbojky na části výbojové dráhy přivrácené ke katodě.
Dalším význakem vynálezu je, že oxid kovu je nanesen napařením na vnitřní stěny baňky výbojky na části výbojové dráhy před katodou. .....
Rozvinutí vynálezu spočívá rovněž v tom, že kovový - nosič, vykazující oxid kovu je uspořádán v baňce na jejím konci, přivrá«•ceném ke katodě.
Dalším význakem vynálezu je, že kovový nosič má tvar kotouče, válce kužele, spirály nebo šroubovice a sestává ze stejného základního prvku, z něhož je vytvořen oxid kovu.
Význakem vynálezu rovněž je, - že kovový nosič je - od ostatní části baňky izolován.
Rozvinutí vynálezu spočívá - rovněž v ' tom, že kovový nosič je spojen elektricky vodivě s katodou a má potenciál katody.
Dalším význakem vynálezu je, že kovový nosič ve tvaru šroubovice obklopuje jako plášť výbojovou dráhu a sestává z wolframu a oxid kovu je tvořen oxidem wolframu.
Posledním význakem vynálezu pak ' je, - že kovový nosič s oxidem kovu je vestavěn v katodové baňce.
Význam vynálezu spočívá v tom, že se přísadou vhodných oxidů zabrání redukci oxidů, tvořících stěnu baňky.
Vynález je založen na poznatku, že materiál baňky, například kysličník křemičitý SiOž, je redukován kovem z aktivační látky, který bude v následujícím textu označen ME, podle následující -rovnice:
S 6 (D
S1O2 = к . ΜΕ -> SíO2(i-k) Η- к . MEOwj/2, přičemž O < к g 1 a Wi je mocenství kovu ME.
Pro dvojmocný kov ME z aktivační látky by platila například tato zjednodušená formule:
d‘)
SIO2 + к . 2 ME - SiO2(i-k) + к . 2 МЕО, přičemž 0 < к g 1
Pro troj- a čtyřmocné kovy ME lze napsat analogické rovnice.
Dále mohou probíhat reakce, při kterých dochází pouze částečně к oxidaci kovu ME, přičemž pro dvojmocný kov ME platí tato rovnice:
UO
SiO2 Ч- 2 ME -* SiO2(i-k) “j- MEOk, přičemž 0 < к g 1.
V každém případě vzniká suboxid křemíku, případně elementární křemík podle vzorce SiO2(i-k)·
Suboxid má tu vlastnost, že jeho propustnost pro záření klesá v té míře, v jaké se snižuje jeho obsah kyslíku. Je tedy třeba, aby se podle možnosti znemožnil tento pokles obsahu kyslíku vhodnou opačně probíhající reakcí a současně aby se znemožnilo usazování povlaku kovu ME z aktivační látky na stěně baňky. Dosahuje se toho podle vynálezu použitím určitých oxidů kovu, které budou v následujícím textu označovány MO, které se snadněji redukují, přičemž reakce probíhají podle tohoto schématu:
Oxidace kovu ME na oxid:
(2) __A. ME + ~L_ MOw2/2 _ _W2_ mE0w1/2 s + -y- MOw2/2 (1 - sj, přičemž 0 < s g 1, přičemž 0 < s g 1,
Wi je mocenství kovu ME a s má být pokud možno rovno jedné, aby
W2 je mocenství kovu M. veškeré páry kovu ME byly převedeny alespoň na jeden stálý oxid a aby nezbývala Pro dvojmocný kov ME a M by zněl vzo- možnost redukce kysličníku křemičitého rec následovně: SÍO2.
Pro zpětnou oxidaci suboxidu křemíku a (2‘) elementárního křemíku platí tato rovnice:
ME + MO -> MEOS + MOi_s, (3)
SiO2<i-k) Ч- к . MOw2/2
VV2; přičemž 0 < к g 1,
W2 je mocenství kovu M.
Pro dvojmocný kov M by měla zjednodušená rovnice tento tvar:
(3‘)
SiO2(i-k) + k.2 MO -> S1O2 + k.2 M, přičemž 0 < к g 1.
Pro jiné než dvojmocné kovy M lze sestavit analogické rovnice.
Mohou rovněž probíhat reakce, při kterých se oxid MO neredukuje úplně na kov M; pro dvojmocný kov M má rovnice tento tvar:
- SiO2 + k.-M, (3Ό
SiO2(i-k) “H 2 MO S1O2 2 MOi_k, přičemž 0 < к 1.
Pára kovu ME se tedy oxidem MO oxiduje na oxid MEOS dřív, než se může usadit na stěně baňky a křemík, redukovaný na SiO2(i-k) oxidem MO, se oxiduje zpátky na SiOz. Tím je zajištěna propustnost baňky pro záření uvažované vlnové délky tak dlouho, dokud je к dispozici zásoba oxidu MO, která kryje potřebu pro průběh reakcí (2) a (3), případně (3X). Podmínky nezbytné к tomu, aby reakce (2) a (3) mohly vůbec probíhat zleva doprava, jsou dány ve2 ' 319 6 ‘5 σ
likostí volné entalpie Δ G příslušných oxidů v provozních podmínkách tlaku a teploty. Musí tedy platit:
Δ G oxidu MO musí být větší než Δ G oxidu MEOk,
Δ G oxidu MO musí být větší než Δ G kysličníku křemičitého S1O2.
Křivka Δ G oxidu MO, - vztažená - na - .1 mol O2, která probíhá v teplotní stupnici . zpravidla - zleva - dole doprava nahoru, musí - tedy ležet v každém případě v . celém - teplotním rozsahu jak nad křivkou Δ - G - pro - oxid . -MEOk tak nad - křivkou . Δ G pro - S1Q2.
Všechny uvedené úvahy - platí samozřejmě i - pro všechny jiné složky, z nichž sestávají baňky výboje, - zejména - pro oxidy - kovů, obzvláště pro skla všeho druhu - i - pro boritá skla, korund - (AI2O5) a podobné sloučeniny. V každém -případě .lze stanovit příslušné redukční - rovnice a - podmínky .pro volnou - entalpii Δ G. Předpokladem pro - volbu materiálu je to, aby složky, které se - --zúčastní reakce, totiž oxid MO, z nich vznikající suboxid, případně kov MOi_k a zpětně vznikající suboxid nebo oxid MEOk aktivační látky byly v uvažovaném vlnovém rozsahu záření propustné a netečné vůči vznikajícím plynům i vůči stěně baňky.
Jako základní prvky aktivačních látek se používají především barium, stroncíum, vápník, yttrium, lanthan a thorium.
Další podrobnosti vynálezu vyplývají z příkladu provedení, které jsou v následujícím textu vysvětleny částečně - - v souvislosti s výkresy.
Na obr. 1 je schematicky - znázorněn -podélný řez plynem plněnou výbojkou, -na - obrázku 2 je -schematicky znázorněn podélný řez katodovou částí výbojky se vsazenou šroubovicí nesoucí oxid ‘kovu, -na - obr. - 3 je znázorněna výbojka -s -katodovou - -baňkou a vsazenou šroubovicí, na obr. 4 je znázorněna výbojka s kuželovým tělesem, nesoucím oxid kovu, na obr. 5 je znázorněna část plynové výbojky s kotoučovým nosičem oxidu kovu, na obr. 6 je znázorněna plynová výbojka s pastou nanesenou na vnitřní- - stěně baňky a obsahující oxid kovu, na obr. 7 je znázorněn podélný řez plynovou výbojkou s oxidem kovu napařeným na stěnu baňky a - na - obr. 8 je -znázorněn - diagram -životnosti rtuťových výbojek s oxidem kovu a bez oxidu.
Na obr. 1 je znázorněn podélný řez baňkou plynem plněné výbojky. Baňka -má stěnu 1 a obsahuje dvě obvyklé -elektrody, -a to anodu 2 a katodu 3 z tepelně odolného nosného- kovu, například wolframu nebo molybdenu, povlečenou aktivační látkou - -4, což je oxid kovu ME.
Přibližně v polovině výbojové - dráhy - 5, dané geometrickým uspořádáním anody 2 a katody 3 je umístěn kovový nosič ve tvaru Šroubovice 8 s povrchově - -oxidovaným kovem, například oxidem - wolframu na wolframu. Na základě tohoto - uspořádání lze vysvětlit účinek oxidu kovu MO. Po uplynu8 tí určité provozní doby se začíná část 7 stěny 1 přivrácená ke katodě 3 v důsledku chemických změn zbarvovat a postupně se stává nepropustnou pro záření. Naproti tomu část 6 stěny odvrácené od katody 3, která leží jakoby za šroubovicí - si - ponechává svou propustnost pro záření.
Obr. - 2 ukazuje -schematicky podélný - řez katodovou částí - plynové výbojky - se - šroubovicovým kovovým nosičem, - který je -vsazen do trubkovité části výbojky na začátku výbojové dráhy 5. Tento kovový nosič ve tvaru šroubovice 8 - je povrchově oxidován, takže je na něm oxid kovu MO, například wolframu, molybdenu nebo tantalu. Protože je šroubovice přímo proti - katodě 3 opatřena aktivační - látkou 4, je - celá stěna 1 baňky výbojky chráněna na - celé -délce - proti chemickým změnám - a propouští úplně paprsky.
Na obr. 3 -je znázorněno jiné provedení kovového nosiče ve tvaru šroubovice 8, vsazeného do plynové výbojky. Kovový nosič ve tvaru šroubovice 8 je - upevněn na vnitřní straně válcové části - katodové baňky 9, která je -izolovaná od katody 3. I - v tomto -případě prochází kovovým nosičem ve tvaru šroubovice -8 -páry kovů z aktivační látky, 4, například páry baria, yttria nebo lanthanu, proudící po výbojové dráze 5, takže uvedené reakce mohou probíhat -úplně a kvantitativně. Ostatní vztahové značky odpovídají obr. 1.
Na obr. 4 je znázorněna - výbojka, jejíž - katoda 3 a výbojová - dráha - 5 je na - začátku obklopena kovovým nosičem ve -tvaru -kužele 10, který nese oxid kovu MO kovu M. Kovový nosič ve -tvaru kužele 10 je upevněn -izolovaně ve stěně 1 a nemá galvanické spojení s katodou 3; je tedy na plovoucím potenciálu. I v tomto případě jsou kovové páry unikající z katody 3 do jisté míry —zaostřovány— a - nucené - -reagují -s oxidem kovu MO. Je samozřejmé, že kovový nosič 10 může mít jiný než kuželový tvar, například kopulový, komínový, hyperboloidní a podobně. - Tvar kovového nosiče ve tvaru kužele 10 není pro účinnost řešení podle vynálezu a pro provoz výbojky důležitý. -Podstatné je pouze to, aby -bylo -k dispozici - dostatečné množství oxidu kovu MO a aby jeho - povrch byl v určitém poměru k rychlosti odpařování aktivační látky 4 - z katody 3·
Obr. 5 znázorňuje výbojku s kovovým nosičem ve tvaru kotouče 11, který nese oxid kovu MO kovu M a jé upevněn rovněž izolovaně od katody 3. Kotoučovým vytvořením a umístěním kovového nosiče ve tvaru kotouče 11 dochází k tomu, že kovová částice aktivační látky jsou z největší části zachyceny kovovým nosičem - ve tvaru kotouče 11 a nemohou se tedy usazovat na stěně 1 výbojky. Mimoto jsou zbývající částice nuceny obcházet kotoučový nosič ve tvaru kotouče 11, takže je k -dispozici dostatečně dlouhý čas a dostatečně velký prostor k to mu, aby uvedené reakce mohly proběhnout až do konce. Je samozřejmé, že kotoučový nosič, resp. kovový nosič ve tvaru kotouče může být vytvořen i jinak; kotouč může mít například otvory nebo výřezy nebo může být nahrazen síťkou nebo mřížkou. Rovněž jeho tvar není nijak omezen na rovinný útvar.
Obr. 6 znázorňuje plynem plněnou výbojku s pastou 12, která je nanesena na stěnu 1 baňky a obsahuje oxid kovu MO kovu M. Přitom lze postupovat například tímto způsobem. Práškový oxid kovu MO, například WO3, M0O2 nebo СГ2О3, se suspenduje v organickém rozpouštědle, například v amylacetátu, a rozmíchá na pastu 12. Tenká vrstva této pasty se nanese na vnitřní stranu stěny 1 výbojky proti katodě 3 a nechá se zaschnout. Je třeba dbát na to, aby pasta pevně ulpěla na stěně 1 baňky. Takto upravená baňka má stejný účinek jako konstrukční úpravy popsané v předchozích příkladech a má tu výhodu, že na výbojce se nemusejí provádět žádné konstrukční úpravy.
Na obr. 7 je znázorněna výbojka s oxidem kovu 13 napařeným na stěnu 1 baňky. Účinek tohoto oxidu je stejný jako účinek pasty 12 na obr. 6. Ostatní vztahové značky odpovídají obr. 1.
Obr. 8 znázorňuje výtěžek záření hv v procentech počátečního výtěžku v závislosti na čase. Křivka a ukazuje průběh intenzity záření běžné výbojky. Po provozní době kratší než 600 h. je intenzita pouze asi 50 % a během další doby dále exponenciálně klesá. Naproti tomu křivka b znázorňuje intenzitu záření výbojky, jejíž životnost byla zlepšena způsobem podle vynálezu. V
Teplota S1O2
500 К
1500 К —781 —593 rozmezí určité proudové intenzity zůstává záření i po době provozu přes 1000 h na stejné výši jako na začátku provozu. Životnost výbojky není tedy omezena jako dosud oslepnutím baňky.
Je samozřejmé, že jakákoli kombinace úprav a konstrukčních opatření znázorněných na výkresech jsou v rámci vynálezu rovněž proveditelné.
Přikladl (viz obr.l)
Vanadový drát o průměru 0,5 mm a délce 4 m byl stočen do šroubovice o středním průměru závitů 12 mm a potom žíhán ve vzduchu po dobu 10 min. při teplotě 700 °C. Tím se jeho povrch oxidoval na kysličník vanaditý.
Kovový nosič ve tvaru šroubovice 8 povlečený kysličníkem vanaditým byl vsazen do nízkotlaké rtuťové výbojky tak, aby ležel přibližně uprostřed stěny 1 baňky, mezi kterou prochází výbojová dráha 5. Baňka výbojky vyrobená z křemíku obsahuje niklovou katodu 3, jejíž aktivační látka 4 sestávala z kysličníku barnatého. Ve výbojce probíhaly mezi jiným během provozu tyto
reakce: | |
(2) 3 Ba + V2O3 - | 3 BaO 2 V |
[3] SiO -h V2O3 -> | SiO2 + 2 VO |
(3‘j SiO + V2O3 - | 3 SiO2 + 2 V |
Volná entalpie Δ G | hlavních reakčních |
složek, vztažená na 1 | mol O2, je následu- |
jící: | |
BaO | V2O3 |
—1016 | —748 kj/mol |
— 836 | —573 kj/mol |
Protože hodnota volné entalpie kysličníku vanaditého (obecně oxidu MO) v uvažovaném teplotním rozsahu 500 až 1500 К leží jak nad hodnotou pro S1O2, tak nad hodnotou pro BaO (a obecně pro MEOk), probíhají všechny reakce (2), (3) a (3‘) zleva doprava. Účinek kysličníku vanaditého bylo možno zjistit po méně než 200 provozních hodinách tím, že část 6 stěny 1 baňky odvrácené od katody 3 a přivrácené к anodě 2 zůstala beze změny propustná pro ultrafialové záření, zatímco část 7 stěny baňky, přivrácené ke katodě 3 se zbarvila do hnědá redukcí kysličníku křemičitého na suboxid.
Příklad 2 (viz obr. 2)
Niobový drát o průměru 0,5 mm a délce m byl svinut do šroubovnice s průměrem 12 mm a potom žíhán způsobem, popsaným v příkladu 1. Potom byla šroubovice povlečená oxidem vsazena do rtuťové výbojky přímo proti katodě 3. Tato katoda byla z niklu a byla povlečena aktivační látkou 4 tvořenou barnatou solí. Reakce, vznikající během provozu výbojky, lze popsat následujícími rovnicemi:
(2) Ba + NbO - BaO + Nb (3) SiO + NbO - S1O2 + Nb
Volná entalpie Δ G hlavních reakčních složek, vztažená na 1 mol O2, byla:
Teplota . SiO
500 К . —781
1500 К —593
BaO ; NbO —1016 —709 kj/mol — 836 —553 kj/mol
Stěna 1 výbojky se ani po 500 h. hoření nijak nezbarvila.
Příklad 3 (viz obr. 2)
Wolframový drát o průměru 0,5 mm a délky 4 m byl svinut do šroubovice 8 o průměru 12 mm a potom povrchově oxidován v proudu kyslíku po dobu 10 min. při teplotě 1000 °C na kysličník wolframový. Šroubovice 8 povlečená tímto způsobem pak byla zabudioiváinia do výbojky opatřené niklovou katodou 3. Katoda 3 byla povlečena aktivační látkou 4 z kysličníku barnatého. Bě-
hem provozu probíhaly mimo jiné tyto akce: | ||
(2) | 3 Ba + WO3 -» | BaO + W |
(3) | SiO + WO3 - | S1O2 + WO2 |
(3‘) | 3 SiO + WO3 -> | 3 S1O2 + W |
Volná entalpie Δ G hlavních reakčních složek, vztažená na 1 mol Oz byla:
Teplota | SÍO2 | BaO | WO3 |
500 К | —781 | —1016 | —482 kj/mol |
1500 К | -593 | — 836 | —327 kj/mol |
Intenzita záření byla i po 2000 hod. provozu nezměněná.
Příklad 4 (viz obr. 3)
Tantalový drát o průměru 0,5 mm a délky 4 m byl svinut do šroubovice 8 s průměrem 12 mm a potom žíhán ve vzuchu po dobu 10 min. při teplotě 600 °C. Přitom se jeho povrch povlékl kysličníkem tantaličným. Kovový nosič ve tvaru šroubovice 8, povlečený kysličníkem tantaličným ТагОз byl vsazen do katodové baňky 9 rtuťové výTeplotaS,iO
500 К—781
1500 К—593 bójky. Výbojka měla niklovou katodu 3 s aktivační látkou 4 tvořenou kysličníkem barnatým. Při provozu probíhaly mimo jiné tyto chemické reakce:
(2) 5Ва + ТагО5 - 5 BaO + 2 Ta (3] 2 SiO + TazOs -> 2 S1O2: + T2O3 (3‘) 5 SiO + ТагО5 -> 5 SIO2 + 2 Ta
Volná entalpie Δ G hlavních reakčních složek, vztažená na 1 mol O2, byla:
BaO ТагО5 —1016 —737 kj/mol — 836 —565 kj/mol
I při této úpravě nebylo pozorováno ani po 800 h. provozu zmenšení intenzity záření.
P ř í к 1 a d 5 (viz obr. 4)
Plech z nerezavějící oceli tloušťky 0,2 mm byl pochromován obvyklým postupem. Chromová vrstva měla tloušťku 100 μχη. Plech byl potom vytvarován do tělesa tvaru kužele 10 a po té žíhán po dobu 10 min. při teplotě 600 °C v proudu kyslíku. Přitom jeho povrch oxidoval na kysličník chromitý. KoTeplota S1O2 —781 —593
500 К 1500 К vový nosič ve tvaru kužele 10 povlečený kysličníkem chromitým СггОз byl vsazen těsně nad katodu 3 izolovaně do výbojky. Ve výbojce byla thoriovaná wolframová katoda. Během provozu probíhaly mimo jiné tyto reakce:
(2) 3 Th + 2 СггОз -> 3 ThO2 + 4 Cr (3) 3SiO + СггОз - 3SiO2 + 2 Cr
Volná entalpie Δ G hlavních reakčních složek, vztažená na 1 mol O2, byla:
TÍ1O21 СггОз —1307 —1090 —657 kj/mol —483 kj/mol
231935
Po 600 hodinách provozu bylo zjištěno, že ultrafialové záření, vyzařované výbojkou je stejně intenzivní, jako na začátku provozu.
Příklad 6 (viz obr. 4)
Molybdenový plech tloušťky 0,2 mm byl vytvarován v kovový nosič ve tvaru kužele 10 a potom žíhán ve vzduchu po dobu 10 h. při teplotě 500 °C. Přitom se na jeho povrchu vytvořila vrstva kysličníku molybdeničitého. Kovový nosič ve tvaru kužele 10 povlečený vrstvou kysličníku MO2 byl vsazen izolovaně do baňky výbojky bezprostředně proti katodě 3. Katoda byla z molybdenu, povlečeného kysličníkem lanthanitým ЬагОз jako aktivační látkou 4. Během provozu probíhaly mimo jiné tyto reakce:
(2) 4La + 3MoO2 - 2ЬагОз + 3 Mo (3) SiO + MoO2 - S1O2 + MoO (3‘) SiO + 2MoO2 - S1O2: +M02O3 (3“) 2 SiO + MoO2 - 2 S1O2 + Mo
Volná entalpie Δ G hlavních reakčních složek, vztažená na 1 mol O2, byla:
Teplota
500 К 1500 К
S1O2
ЬагОз
Μοθ2 —781 —593 —1110 — 925 —461 kj/mol —318 kj/mol
Po době provozu 1500 h byla intenzita záření 98,5 % původní hodnoty.
Příklad 7 (viz obr. 5)
Plech tloušťky 0,5 mm z manganové slitiny obsahující 2 °/o mědi a 1 % niklu byl vyříznut do tvaru kruhového kotouče 11 s průměrem 20 mm a potom žíhán ve vzduchu po dobu 10 min. při teplotě 600 °C. Kovový nosič ve tvaru kotouče 11, potažený kysličníkem manganatým, byl pak upevněn izolovaně do výbojky proti molybdenové katodě 3. Jako aktivační látka 4 sloužil kysličník lanthanitý. Při provozu probíhaly mimo jiné tyto reakce:
(2) 2 La + 3 MnO - ЬагОз + 3 Mn (3) SiO + MnO - S1O2 + Mn
Volná entalpie hlavních reakčních složek, vztažená na 1 mol O2, byla:
Teplota
SiOa
ЬагОз
MnO
500 К
1500 К —781 —1110 —695 kj/mol —593 — 925 —548 kj/mol
Po době provozu 900 h byl pozorován pokles intenzity záření menší než 1 % původní hodnoty.
Příklad 8 (viz obr. 5)
Z plechu z elektrolytického železa tloušťky 0,5 mm byl vyříznut kotouč o průměru 20 mm a do tohoto kotouče bylo vyříznuto velké množství otvorů s průměrem. Potom byl kotouč 11 žíhán ve vzduchu po dobu 10 min. při teplotě 700 °C, přičemž jeho povrch oxidoval. Kovový kotouč 11, povlečený tímto způsobem kysličníkem železnato-želeTeplota S1O2 —781 —597
500 К 1500 К žitým, byl vsazen do rtuťové výbojky, jejíž katoda 3 byla z wolframu a byla povlečena kysličníkem thoričitým jako aktivační látkou 4. Hlavní chemické reakce probíhající během provozu, byly tyto:
(2) 2 Th 4- Fe3O4 - 2 TI1O2 + 3 Fe (3) SiO + Fe3O4 - S1O2 + 3 FeO (3‘) 4 SiO + FesO4 - 4 S1O2 + 3 Fe
Volná entalpie Δ G hlavních reakčních složek vztažená na 1 mol O2, byla:
ThO2 FesOá —1307 —1090
-477 kj/mol —335 kj/mol
Po době provozu 1800 h byla intenzita’ záření 98 % počáteční hodnoty.
Příklad 9 (viz obr. 5)
Ze síťky drátěného pletiva z kobaltového drátu o průměru 0,5 mm a s velikostí ok 3 mm byl vyříznut kruhový kotouč 11 o průměru 20 mm a žíhán po dobu 10 min. při teplotě 800 °C ve vzduchu. Kovový nosič ve tvaru kotouče 11 povlečený kysličníkem koTeplotaSiOz
500 К—781
1500 К— 59 baltnatým, byl vsazen do výbojky, jejíž katoda 3 byla z niklu a obsahovala jako aktivační látku 4 vrstvu kysličníku barnatého. Během provozu probíhaly tyto hlavní chemické reakce:
(2) Ba CoO - BaO + Co (3) SiO + CoO -> S1O2 4- Co
Volná entalpie Δ G hlavních reakčních složek, vztažená na 1 mol O2, byla:
BaO CoO —1016 —398 kj'mol — 836 —238 kj/mol
Po době provozu 1400 h nebyl pozorován pokles intenzity záření.
Příklad 10 (viz obr. 5)
Niklový drát o průměru 0,5 mm byl svinut ve volnou rovinnou spirálu se vzdáleností závitů 1 mm a s vnějším průměrem 12 mm. Kotoučová spirála pak byla žíhána ve vzduchu po dobu 10 min. při teplotě 800 stupňů C. Přitom povrch drátu oxidoval na kysličník nikelnatý. Kovový nosič ve tvaru kotouče 11, povlečený tímto způsobem kysličníkem nikelnatým NiO, byl pak vsazen do nízkotlaké výbojky, jejíž katoda 3 byla z hexaboritu lanthanu LaB6. Hlavní reakce probíhající během provozu výbojky byly tyto:
(2) 2 La + 3 NiO - ЬагОз + 3 Ni (3) SiO 4- NiO - S1O2 4- Ni
Volná entalpie Δ G hlavních reakčních složek, vztažená na 1 mol O2, byla:
Teplota
S1O2
L2O3
NiO
500 К —781
1500 К —593 —1110 — 925 —398 kj/mol —205 kjzmol
Po době provozu 1600 h nebyl pozorován pokles intenzity záření.
Přikladli (viz obr. 6) g práškového kysličníku mědného s průměrnou velikostí částic 5 až 10 μιη byly rozmíchány v 0,5 ml amylacetátu na tuhou pastu 12, která byla nanesena na vnitřní plochu stěny 1 rtuťové výbojky proti katodě 3 v tenké vrstvě. Potom byla baňka vysušena a podrobena tepelnému zpracování po dobu 10 min. při teplotě 400 °C a tlaku pod 104 torrů. Hotová vrstva kysličníku mědného měla průměrnou tloušťku 0,2 mm. Výbojka byla opatřena thoriovanou wolframovou katodou. Během provozu probíhaly mimo jiné tyto reakce:
(2) Th 4- 2 CU2O ThO2 4 4 Cu (3) SiO 4- CU2O - S1O2 4- 2Cu
Volná entalpie Δ G hlavních reakčních složek, vztažená na 1 mol O 2, byla:
Teplota
S1O2
ThO2 CužO
500 К 1500 К —781 —593 —1307 —1090 —264 kj/mol —138 kj/mol
231365
Po době provozu 200 h byla intenzita záření ještě 99 % hodnoty naměřené na začátku pokusu.
Příklad 12 (viz obr. 6) g práškového kysličníku zinečnatého s průměrnou velikostí ' částic 3 až 10 μηι byly rozmíchány v 0,5 1 amylacetátu na tuhou pastu 12 a zpracovány dále postupem podle příkladu 11. Výbojka byla opatřena tanta lovou katodou 3, povlečenou aktivační látkou 4 z kysličníku yttritého. Hlavní chemické reakce, které probíhaly ve výbojce, lze znázornit těmito rovnicemi:
(2) 2 Y -j- 3 ZnO -» Y2O3 + 3 · Zn (3) SiO + ZnO - S1O2 + · Zn
Volná entalpie Δ G hlavních reakčních složek, vztažená na 1 mol O2, byla:
Teplota
S1O2 t
500 K 1500 K —78 · —593
Y2O3 ZnO —1155 —603 kj/m»o>l — 972 —335 kj/mol
Intenzita ultrafialové záření byla i po· době provozu 1100 hodin nezměněna a dosahovala 100 °/o původní hodnoty.
Příklad 13 (viz obr. 7)
Na část stěny 1 výbojky, ležící pn-oti katodě 3 nízkotlaké rtuťové výbojky, byla ve vakuu napařena vrstva kysličníku inditého. Napařená vrstva oxidu kovu měla plochu cm1 a tloušťku · 5 až 20 ^m. Tantalová' katoda 3 výbojky byla povlečena kysličníkem yttritým· jaklo aktivační látkou 4. Hlavní reakce probíhající při provozu výbojky lze znázornit těmito rovnicemi:
(2J 2Υ + ΙΠ2Ο3 - Y2O3 + 2 In (3) 3 SiO + ГП2О3 -» · 3 SiO2 -I- 2 In
Volná entalpie AG hlavních ' reakčních složek, vztažená na 1 mol O2, byla:
Teplota
500 K 1500 K
SÍO2
Y2O3 ΙΠ2'Ο3 —781 —593 —1555 —545 · kj/mol — 722 —315 kj/mol
Ještě po 1000 hod. provozu nebyl pozorován pokles intenzity záření.
Příklad 14 (viz obr. 7)
Na stěnu 1 výbojky proti katodě 3 byla analogickým způsobem jako v příkladu 13 napařena vrstva kysličníku cíničitého SnO2.
Teplota S1O2
Niklová · katoda byla povlečena kysličníkem barnatým jako aktivační vrstvou 4. Hlavní reakce probíhaly podle těchto· rovnic:
(2) 2 Ba + SnO2 - 2 BaO + Sn (3J 2 SiO + SnO2 * 2 S1O2 + Sn
Volná entalpie Δ G byla:
BaO SnOz
500 K 1500 K —781 —1016 —483 ikj/mol —593 — 836 —272 kj/mol
Po 400 provozních hodinách byla · intenzita záření nezměněna.
Teploty a doby žíhání · v předchozích příkladech představují průměrné hodnoty a mohou v jednotlivých případech použití kolísat v poměrně širokých mezích. Mimo to nejsou tyto provozní hodnoty pro vynález rozhodující. Principiálně je lhostejné, jakým způsobem se oxidy kovů vyrábějí a vnášejí do· baňky výbojky.
Vynález není (omezen na uvedené příklady a na provedení znázorněná na výkresech. Dá se· s výhodou přenést na jakýkoliv jiný druh výbojek plněných párami kovů nebo na výbojky · s náplní halogenů, v nej obecnějším případě lze aplikovat všude tam, kde se mají vnitřní plochy oxidů kiovů, omezující uzavřený prostor fyzikálního1 přístroje nebo nádoby, chránit proti redukčním účinkům kovových · . částic, které vznikají z aktivačních látek a existují v pevné, kapalné nebo· plynné fázi.
Vynález se rovněž neomezuje na oxidy MO kovů M zmíněné v příkladech. Jako· redukovatelné oxidy kovů lze uvést kysličníky kadmia, rtuti, gallia, thalia, germania, olova, antimonu, vizmutu a polonia. Pro rtuťové výbojky se · zejména doporučuje rtuť.
Vynález zamezuje účinným způsobem che20
231985 mické změny ve stěně baňky, které jsou u běžných plynových výbojek obvyklé a mají za následek předčasné zhoršení fyzikálních vlastností, zejména propustnost pro záření, stěny baňky. To se projevuje zlepšením funkčních vlastností, zvýšením dlouhodobé intenzity . záření a prodloužením životnosti výbojky. Vynález se vyznačuje univerzální použitelností a je nezávislý na konstrukci a druhu baňky a na použitém materiálu.
PŘEDMĚT VYNÁLEZU
Claims (12)
1. Plynová výbojka jako zdroj záření velké životnosti, se stěnou propustnou pro záření ve vlnovém rozsahu od 10 do 1000 mm s anodou a s aktivovanou katodou, vyznačující se tím, že ve výbojové dráze (5) výbojky je umístěn oxid kovu, jehož volná entalpie Δ G je v tlakových a teplotních podmínkách panujících ve výbojce větší než volná entalpie oxidů, z nichž je stěna (1) baňky vyrobena a rovněž větší než volná entalpie kteréhokoliv oxidu nebo. suboxidu prvku tvořícího aktivační látku (4) nanesenou na katodě (3).
2. Plynová výbojka podle bodu 1, vyznačující se tím, že ve výbojové dráze (5) výbojky je umístěn oxid kovu alespoň jedno- z kovů vanad V, niob Nb, tantal Ta, chrom Cr, molybden Mo, wolfram W, mangan Mn, železo Fe, kobalt Co, nikl Ni, měď Cu, zinek · Zn, kadmium Cd, rtuť Hg, galium Ga, indium In, . thalium TI, germanium Ge, cín Sn, olovo· Pb, antimon Sb, vizmut Bi nebo polonium . Po' nebo. směs nejméně dvou z uvedených oxidů.
3. Plynová výbojka ptedle . bodu 1, vyznačující se tím, že oxid kovu sestává z oxidu wolframu, aktivační látka (4) katody (3) obsahuje oxid baria a stěna [1] baňky výbojky sestává převážně z křemene.
4. Plynová výbojka podle bodu 1, vyznačující se tím, že oxid kovu je nanesen na kovovém nosiči upraveném mezi anodou (2) a katodou (3).
5. Plynová výbojka podle bodu 1, vyzna čující se tím, že oxid kovu v práškové · nebo pastové formě (12) je nanesen na vnitřní stěny (1) baňky výbojky na části výbojové dráhy (5) přivrácené ke katodě.
6. Plynová výbojka podle bodu 1, vyznačující se tím, že oxid kovu (13) je nanesen napařením na vnitřní straně stěny (1) baňky výbojky na části výbojové dráhy (5) před katodou (3).
7. Plynová výbojka podle bodu 1, vyznačující se tím, že kovový nosič, vykazující oxid kovu, je uspořádán v baňce na jejím konci, přivráceném ke katodě (3).
8. Plynlcvá výbojka podle bodu 7, vyznačující se tím, že kovový nosič má tvar kotouče (11) válce, kužele (10), spirály nebo šroubovice (8) a sestává ze stejného· základního prvku, z něhož je vytvořen oxid kovu.
9. Plynová výbojka podle bodu 8, vyznačující se tím, že kovový nosič je od ostatní baňky izolován.
10. Plynová výbojka podle bodu 8, vyznačující se tím, že kovový nosič je spojen elektricky vodivě s katodou (3) a má potenciál katody.
11. Plynová výbojka podle bodu 8, vyznačující se tím, že kovový · nosič ve tva.ru šroubovice (8j obklopuje jako plášť výbojovou dráhu (5) a sestává z wolframu .a oxid kovu je tvořen oxidem wolframu.
12. Plynová výbojka podle bodu 7, vyznačující se tím, že kovový nosič s oxidem kovu je vestavěn v katodové baňce (9).
3 listy výkresů
Obr. 2
Obr. 3
Obr. 4
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH462878A CH631575A5 (de) | 1978-04-28 | 1978-04-28 | Verfahren zur lebensdauererhoehung eines gasentladungsgefaesses. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS290179A2 CS290179A2 (en) | 1984-01-16 |
CS231965B2 true CS231965B2 (en) | 1985-01-16 |
Family
ID=4279681
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS792901A CS231965B2 (en) | 1978-04-28 | 1979-04-26 | Gaseous discharge lamp |
Country Status (17)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4274029A (cs) |
JP (1) | JPS54144078A (cs) |
AT (1) | AT378446B (cs) |
BE (1) | BE875866A (cs) |
CA (1) | CA1128110A (cs) |
CH (1) | CH631575A5 (cs) |
CS (1) | CS231965B2 (cs) |
DE (2) | DE2822045A1 (cs) |
DK (1) | DK166479A (cs) |
FI (1) | FI791310A7 (cs) |
FR (1) | FR2424627A1 (cs) |
GB (1) | GB2026764B (cs) |
HU (1) | HU182723B (cs) |
IT (1) | IT1112202B (cs) |
NL (1) | NL189057C (cs) |
RO (1) | RO77939A (cs) |
SE (1) | SE7903553L (cs) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3525888C1 (de) * | 1985-07-19 | 1987-01-08 | Gte Sylvania Inc | Leuchtstofflampe fuer unipolaren Betrieb |
US5814164A (en) * | 1994-11-09 | 1998-09-29 | American Scientific Materials Technologies L.P. | Thin-walled, monolithic iron oxide structures made from steels, and methods for manufacturing such structures |
US6045628A (en) * | 1996-04-30 | 2000-04-04 | American Scientific Materials Technologies, L.P. | Thin-walled monolithic metal oxide structures made from metals, and methods for manufacturing such structures |
KR970701918A (ko) * | 1995-01-09 | 1997-04-12 | 요트. 게.아.롤페즈 | 회로 장치(Circuit arrangement) |
US5917285A (en) * | 1996-07-24 | 1999-06-29 | Georgia Tech Research Corporation | Apparatus and method for reducing operating voltage in gas discharge devices |
US6504314B1 (en) * | 1997-11-10 | 2003-01-07 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Discharge lamp DC ballast employing only passive components |
US6461562B1 (en) | 1999-02-17 | 2002-10-08 | American Scientific Materials Technologies, Lp | Methods of making sintered metal oxide articles |
WO2005071711A2 (en) * | 2004-01-15 | 2005-08-04 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | High-pressure mercury vapor lamp |
KR100637070B1 (ko) * | 2004-09-10 | 2006-10-23 | 삼성코닝 주식회사 | 면광원유닛 및 면광원유닛을 가지는 액정표시장치 |
JP2011096580A (ja) * | 2009-10-30 | 2011-05-12 | Seiko Epson Corp | 放電ランプ及びその製造方法、光源装置、プロジェクター |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR769133A (fr) * | 1933-02-17 | 1934-08-20 | Quarzlampen Gmbh | Tubes à décharge à gaz ou à vapeur, avec une ou plusieurs électrodes portées à température élevée en cours de fonctionnement |
NL61150C (cs) * | 1942-05-02 | |||
US2530990A (en) * | 1945-04-21 | 1950-11-21 | Gen Electric | Electric discharge device |
US2637830A (en) * | 1949-02-28 | 1953-05-05 | Sylvania Electric Prod | Treatment of electric lamp envelopes |
FR1055050A (fr) * | 1951-04-25 | 1954-02-16 | Westinghouse Electric Corp | Perfectionnements aux appareils à décharge électrique comportant une grille |
US2885587A (en) * | 1956-06-13 | 1959-05-05 | Westinghouse Electric Corp | Low pressure discharge lamp and method |
US3376457A (en) * | 1964-12-07 | 1968-04-02 | Westinghouse Electric Corp | Electric discharge lamp with space charge relieving means |
US3377498A (en) * | 1966-01-03 | 1968-04-09 | Sylvania Electric Prod | In a high pressure lamp, protective metal oxide layers on the inner wall of the quartz envelope |
FR1478565A (fr) * | 1966-03-15 | 1967-04-28 | Lampes Sa | Perfectionnement aux lampes à décharge électrique renfermant des iodures métalliques dont de l'iodure de sodium |
US3453477A (en) * | 1967-02-16 | 1969-07-01 | Gen Electric | Alumina-ceramic sodium vapor lamp |
US3683226A (en) * | 1970-09-30 | 1972-08-08 | Gen Electric | Electric lamp apparatus having diffusion barrier |
JPS5137467B2 (cs) * | 1971-08-14 | 1976-10-15 | ||
US3816206A (en) * | 1972-03-15 | 1974-06-11 | American Can Co | Method for protecting raw metal edge of inside lap of adhesively bonded lap side seam tubular body |
JPS4936466U (cs) * | 1972-06-30 | 1974-03-30 | ||
JPS508594A (cs) * | 1973-05-18 | 1975-01-29 | ||
JPS508584A (cs) * | 1973-05-21 | 1975-01-29 | ||
JPS5414434B2 (cs) * | 1973-06-14 | 1979-06-07 | ||
CH570040A5 (cs) * | 1974-03-04 | 1975-11-28 | Bbc Brown Boveri & Cie | |
JPS5190185A (ja) * | 1975-02-05 | 1976-08-07 | Keikoranpu | |
JPS5251776A (en) * | 1975-10-22 | 1977-04-25 | Hitachi Ltd | Metal vapor discharge lamp |
US4117374A (en) * | 1976-12-23 | 1978-09-26 | General Electric Company | Fluorescent lamp with opposing inversere cone electrodes |
-
1978
- 1978-04-28 CH CH462878A patent/CH631575A5/de not_active IP Right Cessation
- 1978-05-20 DE DE19782822045 patent/DE2822045A1/de active Granted
- 1978-05-20 DE DE19787815195U patent/DE7815195U1/de not_active Expired
-
1979
- 1979-02-19 AT AT0126479A patent/AT378446B/de not_active IP Right Cessation
- 1979-04-06 US US06/027,734 patent/US4274029A/en not_active Expired - Lifetime
- 1979-04-11 CA CA325,330A patent/CA1128110A/en not_active Expired
- 1979-04-17 JP JP4610579A patent/JPS54144078A/ja active Granted
- 1979-04-19 IT IT21960/79A patent/IT1112202B/it active
- 1979-04-23 FI FI791310A patent/FI791310A7/fi not_active Application Discontinuation
- 1979-04-23 SE SE7903553A patent/SE7903553L/xx unknown
- 1979-04-23 DK DK166479A patent/DK166479A/da not_active IP Right Cessation
- 1979-04-26 FR FR7910684A patent/FR2424627A1/fr active Granted
- 1979-04-26 BE BE0/194844A patent/BE875866A/xx not_active IP Right Cessation
- 1979-04-26 NL NLAANVRAGE7903323,A patent/NL189057C/xx not_active IP Right Cessation
- 1979-04-26 GB GB7914561A patent/GB2026764B/en not_active Expired
- 1979-04-26 HU HU79BO1776A patent/HU182723B/hu unknown
- 1979-04-26 CS CS792901A patent/CS231965B2/cs unknown
- 1979-04-26 RO RO7997379A patent/RO77939A/ro unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BE875866A (fr) | 1979-08-16 |
IT7921960A0 (it) | 1979-04-19 |
FR2424627B1 (cs) | 1982-11-19 |
NL189057C (nl) | 1992-12-16 |
JPS636979B2 (cs) | 1988-02-15 |
NL7903323A (nl) | 1979-10-30 |
SE7903553L (sv) | 1979-10-29 |
FI791310A7 (fi) | 1981-01-01 |
DE2822045C2 (cs) | 1989-01-05 |
IT1112202B (it) | 1986-01-13 |
NL189057B (nl) | 1992-07-16 |
DE7815195U1 (de) | 1980-02-28 |
CA1128110A (en) | 1982-07-20 |
RO77939A (ro) | 1982-03-24 |
JPS54144078A (en) | 1979-11-09 |
AT378446B (de) | 1985-08-12 |
CS290179A2 (en) | 1984-01-16 |
CH631575A5 (de) | 1982-08-13 |
GB2026764B (en) | 1982-12-01 |
DE2822045A1 (de) | 1979-11-08 |
FR2424627A1 (fr) | 1979-11-23 |
HU182723B (en) | 1984-03-28 |
US4274029A (en) | 1981-06-16 |
DK166479A (da) | 1979-10-29 |
ATA126479A (de) | 1984-12-15 |
GB2026764A (en) | 1980-02-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CS231965B2 (en) | Gaseous discharge lamp | |
DE69709313T2 (de) | Kombination von materialen für die niedertemperaturanregung der aktivierung von gettermaterialien und damit hergestellte gettervorrichtungen | |
US4145634A (en) | Fluorescent lamp having integral mercury-vapor pressure control means | |
JPH10507311A (ja) | 蛍光ランプ内部の水銀分配、反応性ガス吸着、及び電極シールドのための装置を製造するプロセスと製造された装置 | |
Süzer | XPS investigation of X-ray-induced reduction of metal ions | |
JP2746186B2 (ja) | 蛍光体 | |
US6680574B1 (en) | Gas discharge lamp comprising an oxide emitter electrode | |
US4894584A (en) | Electric lamp provided with a getter including palladium | |
EP0995222B1 (en) | Low-pressure mercury vapor discharge lamp | |
EP0907960B1 (de) | Kalte elektrode für gasentladungen | |
JP2003515885A (ja) | 低圧水銀放電ランプ | |
US6674240B1 (en) | Gas discharge lamp comprising an oxide emitter electrode | |
DE69919505T2 (de) | Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe | |
US20050258756A1 (en) | Low-pressure gas-discharge lamp having an electrode | |
JPS6033298B2 (ja) | 電極光再生型光充電式半電池及びそれを用いた光化学電池 | |
WO2011024823A1 (ja) | 放電ランプ用電極およびその製造方法 | |
US20090015128A1 (en) | Light emitting device with electrode comprising a ceramic material | |
JPS6258106B2 (cs) | ||
JPH08236071A (ja) | 蛍光ランプ用電極とその製造方法、及びその電極を用いた蛍光ランプの製造方法 | |
JPH0536381A (ja) | ラピツドスタ−ト形けい光ランプ | |
DE29719557U1 (de) | Kalte Elektrode für Gasentladungen | |
WO1997021239A1 (en) | Process for manufacturing shields of different size for fluorescent lamps and shields produced through such a process | |
KR20020057354A (ko) | 전자관용 함침형 음극 및 그 제조방법 |