CZ298064B6

CZ298064B6 - Prostredek uvolnující kyslík pro vysokotlaké výbojky

Info

Publication number: CZ298064B6
Application number: CZ0230698A
Authority: CZ
Inventors: Boffito@Claudio; Maagt@Bennie Josephus De
Original assignee: Saes Getters S. P. A.
Priority date: 1996-11-22
Filing date: 1997-11-20
Publication date: 2007-06-06
Also published as: IT1285988B1; HUP9902142A3; US6169361B1; HU221575B; JPH11508732A; EP0894334A1; MY118808A; EP0894334B1; KR100358257B1; AU5134698A; UA35649C2; JP2999559B2; RU2155415C2; AR009629A1; CZ230698A3; ES2162330T3; PL327576A1; DE69706535D1; ID21090A; DE69706535T2

Abstract

Prostredek (10) uvolnující kyslík pro vysokotlakévýbojky obsahující kovový zásobník (11) schopný zadrzet cástice pevného materiálu, ale propustný pro plyn, uvnitr nehoz je nápln (12) obsahující oxidstríbrný Ag.sub.2.n.O. Horní otvor je uzavren retencním prvkem (13) a prostredek je opatren drzákem(14). Tento prostredek muze mít nekolik variant konstrukcního usporádání a je schopen zabránit tvorbe cetných úsad uvnitr výbojek pocházejících z rozkladu uhlovodíku.

Description

Prostředek uvolňující kyslík pro vysokotlaké výbojky

Oblast techniky

Vynález sc tyká prostředku uvolňujícího kyslík určeného pro vysokotlaké výbojky s náplní obsahující oxid stříbrný, případně dále obsahující getrový materiál.

i o Dosavadní stav techniky

Vysokotlaké výbojky bývají provedeny tak, že obsahují vnější skleněný plášť, kléry muže být evakuovaný nebo muže být naplněn inertním plynem, většinou dusíkem: uvnitř pláště je umístěna průhledná výbojková trubice, která může být vyrobena z křemene nebo z průsvitného kera15 mického materiálu, většinou z oxidu hlinitého. Vnější plášť chrání výbojkovou trubici před difúzí atmosférických plynů dovnitř, která by nastala v případě nechráněné trubice a způsobila dosazení vysokých teplot na povrchu výbojky během jejího provozu.

Plnicí plyny výbojkových trubic jsou u různých výbojek různé, ale většinou obsahují nejméně 20 jeden vzácný plyn a v závislosti na druhu výbojky malé přídavky par sodíku, par rtuti a halogenidů kovu (většinou jodidů). V koncích výbojkové trubice jsou zabudovány dvě kovové elektrody, přičemž pokud se na elektrody přivede potenciálový spád, vytváří se v plynné směsi, kterou je výbojková trubice naplněna, plazma. Plazma emituje záření o vlnové délce ve viditelné a ultrafialové (UV) části spektra. Některé výbojky máji na vnitřním povrchu vnějšího pláště rovněž 25 tenkou vrstvu takzvaných luminoforů. jejichž funkce spočívá v tom, že přeměňuji alespoň částečně UV zářeni na viditelné světlo. Jiné výbojky mají na obou koncích výbojkové trubice nanesenou vrstvu keramických prásků, většinou oxidu zirkoničitého (ZrCU), která napomáhá udržování pracovní teploty uvnitř trubice. Výrobci výbojek zjistili, že pro funkci výbojek může být výhodná přítomnost malého množství kyslíku ve vnějším plášti.

V patentu US 4918352 sc popisuje výbojka mající ve vnějším plášti přídavek plynného kyslíku nebo prostředek uvolňující kyslík, který kyslík uvolňuje po zahřátí, když sc výbojka zapne. Podle uvedeného patentu slouží toto opatření k oxidaci povrchu elektrických vodičů přítomných v plášti. aby se zabránilo ztrátám sodíku z plynu nacházejícího se vc výbojkové trubici.

Podle patentu US 4499396 je výhodné, je-li ve vnějším plášti výbojky mírně oxidační atmosféra, vlivem přítomnosti stop kyslíku: tato atmosféra zabraňuje redukci a černání luminoforů. v jejichž důsledku by se snížila doba, po kterou výbojka svítí jasným světlem. Černání luminoforů může nastat i vlivem uhlovodíků přítomných ve vnějším plášti. Uhlovodíky vc výbojce mohou pochá10 zet z různých zdrojů. Mohou být vneseny do vnějšího pláště jako kontaminanty součástí výbojky.

například přívodů proudu; rovněž mohou pocházet z olejových vakuových čerpadel používaných k evakuaci pláště; nebo to mohou být rezidua organických pojiv používaných v pastách určených k nanášení některých povlaků, jako například povlaku oxidu zirkoničitého ZrO? na koncích výbojkové trubice nebo povlaků luminoforů na vnitřních površích pláště. Při pracovní teplotě 45 výbojky se uhlovodíky rozkládají za vzniku uhlíku, který se ukládá na vnějším plášti a/nebo na výbojkové trubici ve formě černé vrstvy. Tato černá vrstva nejenže snižuje dobu, po kterou výbojka sviti jasným světlem, ale ovlivňuje rovněž teplotu výbojkové trubice, která má za následek změnu barvy výbojky . Vzhledem k tomu, že sc tyto úsady tvoří již během prvních hodin provozu výbojky, bylo by žádoucí zabránit jejich tvorbě v co nejranějším stádiu života výbojky.

Naplnění vnějšího pláště výbojky plynným kyslíkem brzy po její výrobě však neumožňuje prověřit hermetické utěsnění pláště způsobem, který výrobci výbojek běžně používají a který spočívá ve vytvoření elektrického výboje, nazývaného „doutnavý výboji, v témže plášti. Následně by bylo výhodné mít k dispozici prostředek uvolňující kyslík, který by tento kyslík uvolňoval až po

- I V /. ZVťMHW bO prověření hermetického utěsnění pláště. Výše uvedené patenty USA však neuvádějí použití jakékoliv sloučeniny kyslíku použitelné pro tento případ.

APL Engineered Materials. Inc., Illinois. USA navrhuje ve svém technicko-komerčním katalogu použít ve výbojkách peroxid barnatý BaO₂. Peroxid barnatý BaO₂ je přítomen ve vnějším plášti výbojky v přístroji provedeném jako zásobník z nerezavějící oceli s malým porézním víčkem. Podle katalogu APL udržuje tento přístroj v plášti mírně oxidační atmosféru. Přístroj musí být ve výbojce umístěn na takovém místě, aby byl zahříván od výbojkové trubice; v důsledku zahřátí uvolňuje peroxid barnatý BaCU kyslík, který reaguje s uhlovodíky podle následujících rovnic:

BaO₂ —> RaO + 1/2 O₂ (I) ^Cn^Hm + (ⁿ + l/4n>) O₂ —> n CO_? + (m/2) H₂0 (II)

Použití peroxidu bamatého BaCE má však některé nedostatky.

7.a prvé použití peroxidu bamatého BaO₂ ve výbojkách bylo původně navrhováno v patentu US 3519864 s cílem sorpce vodíku, většinou přítomného ve výbojkách, který má negativní vliv na zvýšení napětí potřebného k iniciaci výboje ve výbojkové trubici. Peroxid barnatý BaO₂ reaguje s vodíkem podle rovnice:

BaO₂ + H₂ —> Ba(0H)₂ (nj)

Takto vzniklý hydroxid barnatý Ba(OH)₂ se naopak může rozkládat podle rovnice:

Ba (OH) 2 —> BaO + H₂O. (IV) což je v zásadě nežádoucí.

Navíc reakce (I), (lil) a (IV) mohou probíhat současně, čímž se znesnadní přesné dávkování peroxidu bamatého Ba(T. Toto dávkování je ještě složitější v důsledku toho, že rychlost uvedených reakcí závisí na teplotě, a to každá jiným způsobem. K překonání těchto problémů se v komerčním katalogu firmy APL uvádí, že umístění zásobníku peroxidu bamatého BaO₂ musí být takové, aby peroxid barnatý Ba(T byl udržován na teplotě mezi asi 250 a 325 ^QC. Tuto podmínku však vůbec není snadné zajistit protože tepelný profil uvnitř výbojek závisí složitě na různých faktorech, jako je například pracovní pozice (horizontální, vertikální nebo nějaká pozice mezi nimi), nebo na rozměrech a materiálech tělesa výbojky.

Posledním aspektem je uvolňování kyslíku z peroxidu bamatého BaO₂, které probíhá s vysokou rychlostí pouze při teplotách převyšujících 500 ^CC, takže maximální navrhovaná teplota rovnající se 325 °C neumožňuje rychlé uvolňování kyslíku na úplném začátku životnosti výbojky, jak jc žádoucí.

Podstata vynálezu

Cílem vynálezu je vytvořit prostředek uvolňující kyslík pro vysokotlaké výbojky s rychlým uvolňováním kyslíku při relativně nízkých teplotách.

'.z bb

Podstata prostředku uvolňujícího kyslík pro vysokotlaké výbojky podle předmětného vynálezu spočívá v lom. že obsahuje kovový zásobník schopný zadržet částice pevného materiálu, ale propustný pro plyn, uvnitř něhož je náplň obsahující oxid stříbrný AgO.

Ve výhodném provedení podle vynálezu je oxid stříbrný Ag₂O v náplni ve formě prášku. Kromě toho jc výhodné, jestliže tento prášek oxidu stříbrného Ag₂O má velikost částic v rozmezí od 0.1 do 50 μηι.

Podle jednoho z výhodných provedení tento prostředek uvolňující kyslík podle vynálezu obsahuje:

- válcový kovový zásobník s uzavřeným dnem a nahoru otevřený.

- náplň oxidu stříbrného Ag_?O uvnitř válcového kovového zásobníku.

- kruhový retenční prvek překrývající náplň oxidu stříbrného Ag₂O a schopný zadržet částice prášku, ale propustný pro plyn, a

- držák válcového kovového zásobníku.

Podle dalšího výhodného provedení tento prostředek uvolňující kyslík obsahuje:

- prstencový kovový zásobník s uzavřeným dnem a nahoru otevřený,

- náplň oxidu stříbrného Ag₂() uvnitř prstencového kovového zásobníku,

- prstencový retenční prvek překrývající oxid stříbrný Ag₂O a schopný zadržet částice prášku, ale propustný pro plyn, a

- držák prstencového kovového zásobníku.

- dutý kovový zásobník s plochým horním lemem.

- náplň oxidu stříbrného Ag2O uvnitř dutého kovového zásobníku.

- retenční prvek vyrobený zc souvislé kovové fólie, připevněný k lemu pomocí neprůběžného svařování,

- otvory mezi lemem a retenčním prvkem odpovídající přerušením při svařování,

- držákový prvek.

Podle dalšího výhodného provedení tento prostředek uvolňující kyslík podle vynálezu obsahuje:

- zásobník polygonálního průřezu, vytvořený podélným ohnutím kovového pásku podél dvojic paralelních linií, jehož čelní plocha je tvořena dvěma povrchy,

- náplň oxidu stříbrného Ag₂O uvnitř zásobníku polygonálního průřezu,

- štěrbinu mezi hranami povrchů,

- uzavírací prostředky otevřených konců kovového zásobníku polygonálního průřezu.

Prostředek uvolňující kyslík podle předmětného vynálezu dále obsahuje prášek inertního materiálu.

Tento prostředek uvolňující kyslík podle předmětného vynálezu dále výhodně obsahuje getrový materiál. Náplň oxidu stříbrného Ag₂O a getrový materiál jsou v tomto prostředku výhodně umístěny navzájem odděleně. Podle dalšího výhodného provedení jsou náplň oxidu stříbrného Ag₂O a getrový materiál smíchány.

- j 1/ X^OUIM DO (V).

Oxid stříbrný Ag₂O uvolňuje kyslík podle rovnice

Ag₂° —2 Ag + 1/2 O₂

Použitím oxidu stříbrného Ag₂O se dosahuje řady výhod ve srovnání s použitím peroxidu barnatého BaO₂. Především uvolňování kyslíku začíná při teplotách asi 300 °C. V důsledku toho je možné dokončit cyklus výroby výbojky, včetně prověření hermetického utěsnění metodou doutnavého výboje, bez uvolňování kyslíku. Na rozdíl od předchozího řešení oxid stříbrný Ag₂O vykazuje rychlé uvolňování kyslíku při teplotách asi 340 °C, a velmi rychlé uvolňování při teploίο tách asi 400 °C, jak bude popsáno dále. Tím je k dispozici relativně široké teplotní pole při poměrně nízkých teplotách, mezi asi 340 a 400 ^JC. v němž oxid stříbrný Ag₂O účinně emituje kyslík. To umožňuje poměrnou volnost pokud se týče umístění prostředku uvolňujícího kyslík uvnitř výbojky, zvláště je vhodné jeho umístění v oblastech, kde může tento prostředek uvolňující kyslík přijímat teplo od výbojkové trubice, takže lze snadno realizovat takové umístění, aby i? nerušil výstup světla z výbojky. Prostředek uvolňující kyslík může být umístěn v blízkosti konce výbojkové trubice nebo paralelně s ní, například může být namontován na přívodu proudu. Volnost týkající se umístění prostředku uvolňujícího kyslík je dále zvýšena tím, že kyslík může být uvolněný pomocí aktivace až po dokončení výroby výbojky, ale před jejím prvním spuštěním. Aktivace může být provedena zahřátím prostředku uvolňujícího kyslík externím zdrojem 20 tepla, například pomocí rádiových vln. laseru nebo jiných vhodných zdrojů tepla.

Další výhodou prostředku uvolňujícího kyslík obsahujícího oxid stříbrný Ag₂O je jeho možnost uskladnění na vzduchu a při pokojové teplotě po relativně dlouhou dobu, například deset dní, bez zřejmého negativního vlivu na funkci výbojek, u nichž je následně použit.

Nezanedbatelnou výhodou je rovněž skutečnost, že kovový zbytek z reakce (V) na bázi stříbra je zcela inertní v plynné atmosféře výbojky, na rozdíl například od produktů reakce (lil) a (IV).

Přehled obrázků na výkresech

Vynález, bude dále podrobné popsán s odkazy na obrázky, kde:

na obr. I je znázorněno jedno z provedení prostředku uvolňujícího kyslík podle vynálezu;

na obr. 2 je znázorněno další provedení prostředku uvolňujícího kyslík podle vynálezu:

na obr. 3 je znázorněno ještě další provedení prostředku uvolňujícího kyslík podle vynálezu:

na obr. 4 je znázorněno jiné další provedení prostředku uvolňující ky slík podle vynálezu;

na obr. 5 jsou uvedeny dvě křivky znázorňující charakteristiku uvolňování kyslíku pro prostředek uvolňující kyslík podle vynálezu a pro prostředek uvolňující kyslík podle dosavadního stavu techniky.

Celkové množství oxidu stříbrného Ag_?O není rozhodující a závisí na rozměrech výbojky, na výrobním procesu výbojky a na přítomnosti nebo nepřítomnosti oxidu zirkoničitého ZrO₂ a vrstev luminoforů, které, jak bylo popsáno výše, mohou být zdrojem kontaminace uhlovodíky. Jeho nezbytné množství pro jakýkoliv druh výbojky může být snadno určeno experimentálně. Oxid 4? stříbrný Ag_;O v nadbytku oproti přesnému potřebnému množství většinou nezpůsobuje problémy s kvalitou výbojek, protože přebytek kyslíku je spotřebován například povrchovou oxidací přívodů proudu, jak je popsáno v citovaném patentu US 4918352. Obecně může být množství oxidu stříbrného Ag₂O takové, aby množství uvolněného kyslíku bylo mezi asi 0.5 a 3.3 % objemu plynné směsi plnicího plynu v plášti, je-li přítomen; není-li plnicí plyn přítomen, je množství 5o oxidu stříbrného Ag₂O voleno tak. aby se zvýšil počáteční tlak kyslíku v plášti na asi 500 až

-42000 Pa (5 až 20 mbar).

Fyzikální forma oxidu stříbrného Ag₂O není, pokud se tyče funkce prostředku uvolňujícího kyslík podle vynálezu, rozhodující. Tento oxid stříbrný může být použit ve formě od velmi jemných 5 prášků, o velikosti částic řádově v nanometrech, do monokrystalů o rozměrech v rozmezí milimetrů. Pro usnadnění výroby se však oxid stříbrný Ag_?O s výhodou používá ve formě prášku o velikosti částic mezi asi 0.1 a 50 mikrometry (μπι). V případě prostředků uvolňujících kyslík obsahujících malá množství oxidu stříbrného Ag₂O. nebo v případě, že jc oxid použit ve formě velmi jemných prášků, je rovněž možné do oxidu stříbrného AgO přidat prášek inertního mateio riálu, například oxidu hlinitého, aby se usnadnilo dávkování a manipulace s prášky ve výrobní lince.

Zásobník muže být vyroben z různých kovů, jako například z nerezavějící oceli, niklu nebo titanu: pro usnadnění jeho činnosti je výhodné použití poniklované oceli nebo slitiny niklu a chrómu.

Je-li ve vnějším plášti výbojky přítomen absorbér vodíku, jako například Zr>Ni, může být integrován s prostředkem uvolňujícím kyslík. U takového provedení mohou mít oxid stříbrný AgO a absorbér společný kovový nosič; tyto dva materiály mohou být například umístěny ve společném vybrání v nosiči, přičemž mohou být i smíchány. Použitím jejich společného nosiče a jejich smě20 si se snižují výrobní náklady na prostředek uvolňující kyslík a na absorbér, jakož i náklady na montáž výbojek.

Prostředek uvolňující kyslík podle vynálezu muže mít jakýkoliv geometrický tvar, přičemž některé příklady tohoto tvaru jsou uvedeny dále v souvislosti s popisem obrázků,

První možné provedení je znázorněno v řezu na obr. 1. U tohoto provedení obsahuje prostředek 10 uvolňující kyslík válcový zásobník I 1 s uzavřeným dnem a nahoru otevřený. Uvnitř zásobníku je umístěna náplň ]_2 oxidu stříbrného AgO, který může být ve formě buď volně sypaného nebo slisovaného prášku. Horní otvor je uzavřen kruhovým retenčním prvkem F3, schopným 3o zadržovat prášky a propouštět plyn, který m muže například být kotouč ze sintrovaných kovových prášků. K zásobníku je připevněn držák J_4. určeny k upevnění prostředku uvolňujícího kyslík uvnitř výbojky,

Další možný tvar prostředku uvolňujícího kyslík podle vynálezu jc znázorněn v řezu na obr, 2. 35 V tomto případě prostředek 20 uvolňující kyslík obsahuje prstencový kovový zásobník 24, v jehož dně jc umístěna náplň 22 obsahující prášek oxidu stříbrného Ag₂O, slisovaný nebo volně sypaný. Rovněž i v tomto případě je prášek udržován na svém místě prstencovým retenčním prvkem 23 vyrobeným z kovového porézního materiálu a k zásobníku 21 je dále připevněn držák 24.

Ještě další provedení prostředku podle vynálezu jc znázorněno na obr. 3. V tomto případě je prostředek 30 uvolňující kyslík vyroben z dutého kovového zásobníku 3_L získaného jednoduchým tvářením kovové fólie za studená. Tento zásobník má horní lem 32. který' jc plochý a rovnoběžný se dnem zásobníku. Dutina zásobníku 31 jc naplněna náplní 33 obsahující oxid stříbrný Ag2O a horní část prostředku uvolňujícího kyslík je uzavřena retenčním prvkem 34 45 provedeným v tomto případě jako souvislá kovová fólie, navařená na lem 32 pomocí neprůběžného svařování, například několika bodovými svary 35, 35¹. atd; provedení svarů neprňběžným svařováním zajišťuje, Že zásobník je nepropustný pro prášky, avšak umožňuje uvolňování kyslíku z úzkých otvorů 36 vzniklých mezi lemem 32 a retenčním prvkem 34 vždy mezi sousedními bodovými svary (na obrázku jc znázorněn pouze jeden takový otvor, z důvodu lepší názornosti 50 ve zvětšeném měřítku). Rovněž v tomto případě je potřebný držák, aby bylo možné prostředek uvolňující kyslík uvnitř výbojky upevnit. Tento držák lze jednoduše získat vhodným vytvarováním horního lemu 32 a retenčního prvku 34 tak. aby jeden z nich tvořil držákový prvek 37.

ι /. do

Na obr. 4 je znázorněno ještě další možné provedení prostředku uvolňujícího kyslík podle vynálezu. V tomto případě má prostředek 40 uvolňující kyslík prodloužený tvar a obsahuje kovový zásobník 44 vyrobený tvářením kovového pásku o vhodné šířce za studená. Nejdříve se vytvoří dva ohyby, a to podél čar 42. 422 čímž vznikne podélný kanálek, který je naplněn náplní 43 obsahující prášek oxidu stříbrného Ág₂O. Kovový pásek se poté dále ohne podél čar 44, 442 aby vznikly dva povrchy 45. 45', které spolu vytvářejí čelní plochu zásobníku. Ohyby jsou provedeny takovým způsobem, že mezi hranami povrchů 45. 45’ je ponechána úzká štěrbina 46, která umožňuje snadný únik kyslíku. Toto provedení umožňuje kontinuální výrobu prostředku uvolňujícího kyslík podle vynálezu*, je možné vyrobit prostředek ve formě „drátu neurčité délky, který pak může být nařezán na kousky požadované délky, kterými jsou například kousky znázorněné na obr. 4. Otevřené konce 47. 47, které se tvoří řezáním drátu a z nichž by oxid stříbrný Ag₂O mohl unikat, mohou být utěsněny vhodnými prostředky (zátky, keramické pasty, atd.) nebo uzavřeny slisováním, což může být provedeno zároveň s řezáním drátu.

Popis obrázku č. 5 bude proveden v souvislosti s popisem dále uvedeného příkladu 1.

Z výše uvedeného je zřejmé, že jsou možné i jiné tvary prostředku, pokud je splněna podmínka, že obsahuje zásobník, který zadržuje prášky, přičemž umožňuje průchod plynu.

Pří klady provedení vynálezu

Vynález bude v dalším ilustrován následujícími konkrétními příklady, které pro odborníky v oboru představují návod k uskutečnění vynálezu a reprezentují nej lepší provedení podle vynálezu. Tyto příklady rozsah vynálezu nijak neomezují.

Příklad 1

Do zásobníku v provedení podle obr. 1. uzavřeného sintrovaným ocelovým porézním kotoučem s průměrnou pórovitostí asi 1 mm. bylo umístěno 108 mg oxidu stříbrného Ag₂O. Zásobník obsahující oxid stříbrný Ag₂O byl umístěn do vakuovzdorné měřicí komory mikrovah CAIIN, model 121. Komora byla evakuována na zbytkový tlak rovný 1,10“³ Pa (10 ' mbar). Vzorek byl zahříván z pokojové teploty na 400 °C rychlostí 3 °C/miinitu. Tepelný program byl řízen počítačem. který zaznamenával jak změny hmotnosti vzorku, tak jeho teplotu měřenou termočlánkem v závislosti na čase. Uvolněné plyny byly analyzovány hmotovým spektrometrem. Výsledky testů jsou znázorněny na obr. 5. Změny hmotnosti v závislosti na čase jsou znázorněny jako křivka I a jejich hodnoty jsou uvedeny na vertikální ose na pravé straně grafu. Hodnoty teploty v závislosti na čase jsou znázorněny jako křivka T a jsou uvedeny na vertikální ose na levé straně grafu. Křivka 1 vykazuje malou změnu hmotnosti kolem teploty I5O°C. která je podle výsledků analýzy z hmotového spektrometru způsobena malými množstvími oxidu uhličitého CO₂ a vody H₂O uvolněnými ze vzorku. Při zanedbání tohoto vlivu a při měření změn hmotnosti vzorku mezi asi 300 a 400 °C se ztráta hmotnosti rovná asi 7,4 mg, což odpovídá 100 % celkového množství kyslíku, které může být uvolněno ze vzorku.

Příklad 2 (srovnávací)

Podle tohoto příkladu byl zopakován test z příkladu 1, s použitím 195 mg peroxidu bamatého BaO₂ namísto oxidu stříbrného Ag₂O. Výsledky testů jsou znázorněny na obr. 5 jako křivka 2. V tomto případě je rovněž patrná malá změna hmotnosti kolem teploty I5O°C. vlivem emise oxidu uhličitého CO? a vody H?O ze vzorku. Při zanedbání této změny hmotnosti nevykazuje vzorek žádnou změřitclnou ztrátu hmotnosti do teploty 400 °C.

-6ΙΖ. ΖνΰΙΝΗ «Ο

Příklad 3

Podle tohoto příkladu byly vyhodnocovány vlastnosti některých výbojek na bázi halogenidu kovu, jak s prostředkem uvolňujícím kyslík, tak bez tohoto prostředku. Konkrétně byly testy provedeny u následujících druhů výbojek: referenční výbojky (výbojky Ref.) bez prostředku uvolňujícího kyslík; výbojky obsahující prostředky uvolňující kyslík udržované v inertní atmosféře, dokud nejsou zabudovány do výbojky (výbojky FD); výbojky s prostředky uvolňujícími kyslík.

io podrobenými „umělému stárnutí“ exponováním vzduchem po dobu 72 hodin před zabudováním do výbojky (výbojky AD); výbojky záměrně kontaminované uhlovodíky a neobsahující prostředky uvolňující kyslík (výbojky O); a výbojky záměrně kontaminované uhlovodíky a obsahující prostředek uvolňující kyslík udržovaný v inertní atmosféře před zabudováním do výbojky (výbojky OFD). V těchto testech bylo použito několik výbojek každého druhu. Prostředky i? uvolňující kyslík použité v těchto testech obsahovaly 115 mg oxidu stříbrného Ag₂O. Všechny výbojky dále obsahovaly absorbér vodíku na bázi ZrNi. li všech výbojek byl měřen světelný výstup (uvedený v I uměn ech, lni) a souřadnice x barevného bodu v trojúhelníkovém barevném diagramu, což je parametr v tomto oboru běžně známý, l ato data byla měřena po asi 15 minutách po prvním zapnutí, jakmile výbojka dosáhla ustálených pracovních podmínek, a po dalších 20 1 00 hodinách provozu. Jako plynnou náplň obsahovala výbojková trubice jodid sodný. Zvýšení teploty výbojkové trubice vlivem tvorby černých úsad mělo za následek větší množství par sodíku ve výboji, důsledkem čehož bylo zvýšení souřadnice x. Nezvýšení souřadnice x jc tedy známkou toho, že sc nevytvořily černé ůsady uhlíku. Výsledky testů jsou uvedeny v následující tabulce 1 jako hodnoty světelného výstupu v lumenech a souřadnice x při 0 hodinách ustáleného 25 provozu a po 100 hodinách ustáleného provozu. Tabulka rovněž uvádí procentuální podíl světelného výstupu při 100 hodinách vzhledem ke světelnému výstupu při 0 hodinách, což je parametr,

7. něhož lze posuzovat zachování jasnosti výbojky v této době.

Tabulka 1

výbojka	měřený parametr	0 hodin	100 hodin	zachování svět. výst. %
Ref.	Im X	19640 ± 270 356 ± 3	17680 ± 520 368 ± 5	90,0
FD	Im X	20140 ± 380 360 ± 4	19640 ± 380 355 ± 5	97,5
AD	Im X	20500 ± 455 360 ± 4	19950 ± 330 357 ± 1,5	97,3
O	* - 3	17470 ± 1140 368 ± 9	12730 ± 2090 380 ± 8	72,9
OFD	lm X	18955 ± 970 363 t 6	19435 ± 555 358 ± 4	102,5

Ze srovnání křivek na obr. 5 je zřejmé, že uvolňovaní kyslíku z oxidu stříbrného Ag.X) začíná při asi 340 °C a je ukončeno při asi 400 °C. zatímco u peroxidu barnatého BaO₂ se při teplotách do 400 C neuvolňuje měřitelné množství kyslíku.

ι_Ζ. χ,^ουο⁴* DO

Navíc ze srovnání výsledků výbojky Ref, v tabulce 1 s výbojkami FD a AD vyplývá, že prostředky uvolňující kyslík zajišťují lepší zachování světelného výstupu, bez ohledu na to, zdaje prostředek uvolňující kyslík před použitím udržován v inertní atmosféře nebo vystaven působení vzduchu. Škodlivý účinek uhlovodíků je zřejmý z hodnot uvedených pro výbojku O. 7. posledního řádku tabulky I je zřejmé, že prostředek uvolňující kyslík je schopny zabránit škodlivému účinku uhlovodíků (výbojka OFD). Souřadnice x barevného bodu při 100 hodinách, které jsou u výbojek s prostředkem uvolňujícím kyslík nižší. potvrzují, že bylo zabráněno úsadám uhlíku. Po 2000 hodinách provozu výbojek byly pomoci hmotového spektrometru provedeny analýzy' plynů přítomných uvnitř vnějšího pláště výbojek. Tyto testy ukázaly , že výbojky s prostředkem uvolňujícím kyslík obsahují oxid uhličitý CO₂, ale ne vodík. Účinnost absorbéru vodíku není snížena uvolňováním kyslíku. Oxid uhličitý CO₂ se absorbérem reabsorbuje pomalu, ale jeho přítomnost není pro provoz výbojky na závadu.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Prostředek uvolňující kyslík pro vysokotlaké výbojky, vyznačující se tím, že obsahuje kovový zásobník (11. 21, 31. 41) schopný zadržet částice pevného materiálu, ale propustný pro plyn, uvnitř něhož je náplň (12. 22. 33, 43) obsahující oxid stříbrný Ag₂O.
2. Prostředek uvolňující kyslík podle nároku I. vyznačující se tím, že oxid stříbrný Ag₂O v náplni (12. 22, 33, 43) je vc formě prášku.
3. Prostředek uvolňující kyslík podle nároku 2, vyznačující sc tím. že prášek oxidu stříbrného Ag_?O v náplni (12, 22. 33, 43) má velikost částic v rozmezí od 0,1 do 50 pm.
4. Prostředek uvolňující kyslík podle nároku 1, vyznačující sc t í m . že obsahuje:

- válcový kovový zásobník (11) s uzavřeným dnem a nahoru otevřený,

- náplň (12) oxidu stříbrného Ag₂O uvnitř válcového kovového zásobníku (11),

- kruhový retenční prvek (13) překrývající náplň (12) oxidu stříbrného Ag₂O a schopný zadržet částice prášku, ale propustný pro plyn, a

- držák (14) válcového kovového zásobníku (II).
5. Prostředek uvolňující kyslík podle nároku 1, vyznačující se tím. že obsahuje;

- prstencový kovový zásobník (21) s uzavřeným dnem a nahoru otevřený,

- náplň (22) oxidu stříbrného Ag O uvnitř prstencového kovového zásobníku (21),

- prstencový retenční prvek (23) překrývající oxid stříbrný Ag₂O a schopný zadržet částice prášku, ale propustný pro plyn, a

- držák (24) prstencového kovového zásobníku (21).
6. Prostředek uvolňující kyslík podle nároku 1, vyznačující se t í m , že obsahuje;

- dutý kovový zásobník (3 1) s plochým horním lemem (32).

- náplň (33) oxidu stříbrného Ag₂O uvnitř dutého kovového zásobníku (31),

- retenční prvek (.34) vyrobený ze souvislé kovové fólie, připevněný k lemu (32) pomocí nepru běžného svařování (35,35').

- otvory' (36) mezi lemem (32) a retenčním prvkem (34) odpovídající přerušením při svařování,

-8vr í/<Hnn ου

- držákový prvek (37).
7. Prostředek uvolňující kyslík podle nároku 1, vyznačující se t í m , že obsahuje:

- zásobník (41) polygonálního průřezu, vytvořený podélným ohnutím kovového pásku podél

5 dvojic paralelních čar (42. 42') a (44, 44’), jehož čelní plocha je tvořena dvěma povrchy (45, 45').

- náplň (43) oxidu stříbrného Ag₂O uvnitř zásobníku (41) polygonálního průřezu.

- štěrbinu (46) mezi hranami povrchů (45. 45').

- uzavírací prostředky otevřených konců (47. 47') kovového zásobníku (41) polygonálního průřezu.
8. Prostředek uvolňující kyslík podle nároku 1. vyznačující s c tím, že prostředek dále obsahuje prášek inertního materiálu.
9. Prostředek uvolňující kyslík podle nároku I, vyznačující se tím, že prostředek 15 dále obsahuje getrový materiál.
10. Prostředek uvolňující kyslík podle nároku 9, vyznačující se tím, že náplň oxidu stříbrného Ag>() a getrový materiál jsou v prostředku umístěny navzájem odděleně.

20 11. Prostředek uvolňující kyslík podle nároku 9, vyznačující se tím, že náplň oxidu stříbrného AgO a getrový materiál jsou smíchány.