Wynalazek dotyczy wysokopreznej e- lektrycznej lampy wyladowczej z para rte¬ ci, która moze byc z, powodzeniem zastoso¬ wana do oswietlania np. dróg, placów, war¬ sztatów, sklepów, skladów i pomieszczen mieszkalnych. Wysokoprezne lampy wyla¬ dowcze z para rteci, nadajace sie doi celów oswietleniowych i zaopatrzone,! podobnie jak i lampa wedlug wynalazku, w stale e- lektrody zarowe oraz napelnione gazem szlachetnym, isa znane. Robocze cisnienie pary rteci tych lamp wynosi okoloi 1 atm i tylko w niektórych konstrukcjach tych lamp wynosi kilka atmosfer. Lampy takie posiadaja sprawnosc, przekraczajaca znacz¬ nie sprawnosc zarówek. Te duza spraw¬ nosc osiagaja jednak tylko jednostki o du¬ zej mocy, wskutek czego ten rodzaj lamp w praktyce jest wytwarzany o mocy 250 watów i wyzszej. Przy mniejszych mocach sprawnosc swietlna lampy szybko maleje.Wedlug wynalazku obciazenie wlasciwe lampy, wynoszace od 15 do 135 watów na 1 cm dlugosci drogi wyladowania, to jest polbór energii na centymetr dlugosci drogi wyladowania, jak równiez zdolnosc lampy wyladowczej do wydzielania ciepla oraz jej ksztalt sa dobrane wzajemnie tak, aby robocze cisnienie pary rteci bylo wiek¬ sze od 10 atmosfer. Srednica wewnetrznabanki lampy, wykonanej z trudnotopliwegó materialu, najlepiej z kwarcu, jest przy tym mniejsza od 7 mm. - porównaniu z innymi zródlami swia¬ tla o tej samej mocy lampy wyladowcze wedlug wynalazku posiadaja bardzo male wymiary i nieznaczna wage, a ponadto koszty ich produkcji sa niskie. Lampa np. 100 watowa wazy tylko okolo 3 gramów.Zasadnicza zaleta lampy wedlug wy¬ nalazku jest to, ze dtiza sprawnosc wyka¬ zuja nie tylko jednostki o duzej mocy, lecz równiez i jednostki o malej mocy, wyno¬ szacej np. 40 lub 75 watów.Duze cisnienie pary rteci w lampie wy¬ ladowczej posiada te zalete, ze sklad swia¬ tla wysylanego nadaje sie do celu oswie¬ tlenia bardziej, niz sklad swiatla lamp wy¬ ladowczych zi para rteci, stosowanych do¬ tychczas do tego celu, w których cisnienie pary, irteci wynosi okolo 1 atm lub tez tyl¬ ko kilka atmosfer podczas pracy lampy.Przy duzych cisnieniach pary rteci, wyste¬ pujacych w lampach wedlug wynalazku, swiatlo wysylane wykazuje oprócz promie¬ ni niebieskich i zielonych równiez duzo promieni czerwonych. Oprócz wlasciwych linij pary rteci widlmo wykazuje równiez dosc silne nieprzerwane tlo. Barwa swiatla bedzie tym odlpowiedniejsza im wieksze jest cisnienie pary rteci.Przy zalozonych cisnieniach pary rteci powyzej 10 atm w elektrycznych lampach wyladowczych wedlug wynalazku zostala1 uzyskana bardzo duzal sprawnosc. Na fig. 1 pirzedstawianoi krzywa przebiegu spraw¬ nosci lampy wyladowczej wedlug wynalaz¬ ku jako funkcje cisnienia pary rteci w at¬ mosferach przy stalym poborze energii na centymetr dlugosci drogi wyladowania, to jest przy stalym wlasciwym obciazeniu lampy. Z figury tej wynika, ze sprawnosc lampy tylko nieznacznie wzrasta przy ci¬ snieniach, wyzszych od 16 atm, jednak ob¬ niza sie predko przy cisnieniach, nizsizych od 10 atm.Obciazenie wlasciwe lamp wedlug wy¬ nalazku jest obrane od 15 do 135 watów na 1 cm dlugosci drogi wyladowania i jest do¬ pasowane do zdolnosci lampy do wydzie¬ lania ciepla. Przy tym obciazeniu wlasci¬ wym lampa nie musi byc chlodzona woda lub w inny sposób sztuczny, gdyz chlodze¬ nie naturalne lampy jest wystarczajace. Im wieksze bedzie obrane obciazenie wlasciwe lampy, tym wieksze bedzie w niej cisnie¬ nie pary rteci. Wielkosc obciazenia wlasci¬ wego bedzie wplywala na ogól na zywot¬ nosc lampy, a mianowicie zywotnosc be¬ dzie tym mniejsza, im wieksze bedzie obra¬ ne obciazenie wlasciwe. Wspomniana gór¬ na granica obciazenia wlasciwego nie be¬ dzie zatem rozpatrywana jako obciazenie wlasciwe, dopuszczalne w kazdym przy¬ padku praktycznym. W kazdym przypad¬ ku mozna ustalic latwoi za pomoca doswiad¬ czenia na zasadzie wymagan, stawianych lampie , i wymiarów lampy jak daleko ob¬ ciazenie wlasciwe winno pozostawac po¬ nizej tej granicy górnej, aby otrzymac lam¬ pe wyladowcza, która bedzie czynic za¬ dosc postawionym wymaganiom, i która bedzie mogla byc uzyta bez chlodzenia sztucznego, czyli w sposób prosty.Jakkolwiek nalezaloby oczekiwac, ze obciazenie wlasciwe przy wiekszych sred¬ nicach wewnetrznych banki lampy, wcho¬ dzacych w rachube, mogloby byc wybrane wieksze, niz przy mniejszych srednicach banki lampy, to jednak stwierdzono, ze maksymalne dopuszczalne obciazenie wla¬ sciwe tyHcoi nieznacznie zalezy od sredni¬ cy wewnetrznej banki lampy.Przy okreslonym obciazeniu wlasciwym lampy wyladowczej cisnienie pary rteci za¬ lezy równiez od ksztaltu lampy, poniewaz cisnienie to jest-w pierwszym rzadzie okre¬ slone temperatura najzimniejszych miejsc przestrzeni wyladowania. Tanajnizsza tem¬ peratura zalezy znów od ksztaltu banki lampy wyladowczej i jej zdolnosci do wy¬ dzielania ciepla. - 2 -Poniewaz wewnetrzna srednica banki lampy wyladowczej jest mniejsza od 7 mm, przeto uzyskuje sie zródlo swiatla a malej objetosci Mala srednica wewnetrzna banki lampy umozliwia praktycznie zastosowanie dtiiych cisnien patry rteci, poniewaz wsku¬ tek malej objetosci banki lampy skutki e- wentualnej eksplozji lampy wyladowczej nie moga wywolac znacznych nastepstw szkodliwych. Mala wewnetrzna srednica banki lampy przyczynia sie lacznie ze sta¬ lymi elektrodami zarowymi do spokojnego palenia sie lampy wyladowczej. Wyladowa¬ nie, które jest zwezone i nie wypelnia cale¬ go przekroju poprzecznego rurowej banki lampy, jes* tym sipokojniejsze, to jest po- rtfsfea sie mniej tam i z powrotem w bance rurowej, im mniejsza zostanie wybrana sre¬ dnica wewnetrzna rurowej banki lampy* Natomiast zwiekszenie cisnienia pary rteci wywiera skutek odwrotny, czyniac wylado¬ wanie niespokojnym. Ze wzgledu na powyz¬ sze przy wiekszych cisnieniach pary rteci najlepiej wybrac mniejsza wewnetrzna srednice banki rurowej.Najlepiej wybrac wewnetrzna srednice banki lampy mniejsza od 5 mm, poniewaz wówczas beda mogly byc wybrane wieksze cisnienia pary rteci, niz przy wiekszych srednicach banki, co prowadzi do polepsze¬ nia barwy swiatla wysylanego.Jak zaznaczono juz wyzej, obciazenie wlasciwe lampy powinJno byc wieksze od 15 watów na 1 cm dlugosci drogi wyladowania lampy. Przy nizszych wartosciach obciaze¬ nia wlasciwego lampy nie tylko praktycz¬ nie jest bardzo trudno osiagnac cisnienie pary rteci, wieksze od1 10 atm, ale ponadto lampa wykazuje mniejsza sprawnosc.Sprawnosc lampy jest funkcja jej obciaze¬ nia wlasciwego i przy cisnieniach pary rte¬ ci wiekszych od 10 atm, tylko nieznacznie zalezy od cisnienia pary rteci i od we¬ wnetrznej srednicy banki rurowej. Krzywa na fig. 2 uwidocznia przebieg sprawnosci lampy w lumenach na wat w zaleznosci od obciazenia wlasciwego (w watach na centy¬ metr) dla okreslonej lampy wyladowczej wedlug wynalazku. Wartosci sprawnosci, odpowiadajace róznym lampom wyladow¬ czym, moga lezec nieco nizej lub wyzej po~ danej krzywej w zaleznosci od cisnienia pa¬ ry rteci i wewnetrznej srednicy banki lam¬ py wyladowczej. Jak wynika z przebiegu krzywej sprawnosc lampy jest tylm wieksza, im wieksze obierze sie obciazenie wlasciwe lampy.Cisnienie pary rteci, wystepujace w bance lampy, moze byc okreslone, jak to ponizej wyjasniona w prosty sposób, za po¬ moca wlasciwego spadku napiecia wzdluz drogi wyladowania, to jest spadku napiecia na jednostke dlugosci tej drogi. Tenwlasci¬ wy spadek napiecia jest miedzy innymi funkcja cisnienia pary rteci w bance lampy wyladowczej.Fig. 3 przedstawia w podzialce logaryt¬ micznej przebieg wlasciwego spadku na¬ piecia w woltach na centymetr jako funkcje cisnienia pary rteci w atmosferach przy natezeniach pradu stalego 0,1 A* 0,2 A oraz 0,4 A dla lampy wyladowczej o wewnetrz¬ nej srednicy banki 1 mm. Wlasciwy spadek napiecia moze byc wyliczony z napiecia ro¬ boczego lampy wyladowczej, zmniejszajac go o sume spadku katodowego i anodowego elektrod1 (przy elektrodach tlenkowych wy¬ noszaca okolo 15 woltów) oraz dzielac o- trzymama róznice przez dlugosc drogi wy¬ ladowania.Fig. 4f 5 i 6 podaja te same zaleznosci dla lamp wyladowczych o wewnetrznej srednicy banki 2 mm, 3 mm oraz 5 *ypn- Na ogól najlepiej jest stosowac lampe wyladowcza w polozeniu pionowym lub w przyblizeniu pionowym, gdyz w tym przy¬ padku mozna zastosowac wyzsze cisnienie i wieksze obciazenie wlasciwe, niz przy po¬ ziomym polozeniu lampy, poniewaz w o- statnio wzmiankowanym polozeniu powsta¬ je niebezpieczenstwo, ze wyladowanie be¬ dzie takie, iz przyblizy sie za bardzo do — 3 —górnej czesci scianki banki rurowej, przy czym niebezpieczenstwo to jest tym wiek- sze1 im wieksze jest cisnienie pary rteci.Aby uzyskac równomierny rozdzial tempe¬ ratur wzdluz drogi wyladowania, mozna przy pionowym polozeniu banki lampy o- brac z korzyscia odstep miedzy górna elek¬ troda a górnym koncem przestrzeni wyla¬ dowania wiekszy od odstepu miedzy dolna elektroda a dolnym koncem przestrzeni wyladowania.Druty, doprowadzajace prad do elek¬ trod, z reguly nie beda mogly byc wtopione bezposrednio w scianke banki, wykonanej z kwarcu lub materialu o podobnych wlasno¬ sciach. Aby znacznie uodpornic banki lamp wyladowczych na duze cisnienie i wysoka temperature, na które sa wystawione pod¬ czas pracy, oraz by utrzymac mala dlugosc banki, zaleca sie zastosowac miedzy druta¬ mi, doprowadzajacymi prad, a materialem scianki banki lampy jeden tylko material posredni. Do tego celu nadaje sie bardzo niealkaliczne szklo boroferzemowe, zawie¬ rajace tlenek1 aluminium i mogace posiadac np. sklad nastepujacy: 88,3% SiÓ2 8,4% S203 2,9% A/203 0,4% CaO.Szklo to moze byc stopione z kwarcem, a druty, doprowadzajace prad do elektrod, moga byc wtopione szczelnie w to szklo.Ze wzgledu na wysloka temperature lam¬ py wyladowczej w wielu przypadkach jest rzecza pozadana otaczac na stosunkowo duzej dlugosci (wi^kisizej od 1 cm) czesci drutów, doprowadzajacych prad doi elek¬ trod, wystajace na zewnatrz banki, mate¬ rialem oigiiiotrwalym, np. tlenkiem magne¬ zululb alundum. Najlepiej jest banke lam¬ py wyladowczej przymocowac do trzonka, wykonanego z materialu ogniotrwalego, np. z porcelany.W wielu przypadkach zaleca sie lampe wyladowcza otoczyc oslona szklana, która przy ewentualnym zbiciu sie banki lampy wyladowczej dawalaby ochrone przed roz¬ latujacymi sie odpryskami. Duza mecha¬ niczna wytrzymalosc oslony mozna osia¬ gnac pr&ez nadanie jej odpowiedniego ksztaltu i duzej grubosci. Banke lampy wy¬ ladowczej mozna otoczyc równiez siatka metalowa lub dtutem, zwinietym srubowo i wykonanym np. z chromoniklu. W tym przypadku siatke lub drut mozna polaczyc z jedna z elektrod, dzieki czemu zostanie ulatwione zapalanie lampy. Oslone szklana mozna uzyc równiez do absorbowania pro¬ mieni niepozadanych, np. promieni poza- fiolkowych. Jezeli natomiast lampa wyla¬ dowcza mai byc uzyta do celów naswietla¬ nia, wówczas oslona szklana musi byc wy¬ konana z materialu, przepuszczajacego pro¬ mienie pozafiolfowe.W celu zmniejszenia wydzielania sie cieplaJ z konców banki mozna na zewnetrz¬ nej stronie konców banki lampy wyladow¬ czej umiescic lustrzana warstwe metalowa, wykonana np. z platyny. Warstwe te moz¬ na nastepnie uzyc db tego, aby przy okre¬ slonym pozadanym poborze energii lampy ustalic jej pozadane napiecie robocze, z którym zwiazane jest okreslone cisnienie pary rteci. Laimpa wyladowcza jest przy tym wykonana tak, ze najnizsza tempera¬ tura wystepuje za elektrodami, przy czym ta najnizsza: temperatura jest tak mala1, ze przy obciazeniu lampy zadana energia po¬ wstajace napiecie robocze jest mniejsze od tego napiecia roboczego, którego^ ustalenie jest pozadane. Napiecie robocze lampy mozna zwiekszyc dzieki temu, ze czesc po¬ wierzchni obu kbneów rurki pokrywa, sie lu¬ strzana warstwa metalowa. Powierzchnia tej warstwy bedzie powiekszana dopóty, dopóki przy stalym obciazeniu nie uzyska sie pozadanego napiecia miedzy elektroda¬ mi, które odpowiada wymaganemu cisnieniu pary rteci. — 4 —Na fig. 7 — 11 przedstawiono schema¬ tycznie kilka postaci wykonania elektrycz¬ nej lampy wyladowczej wedlug wynalazku.Banke lampy wyladowczej, przedstawionej na fig. 7 w podzialee zwiekszonej* stanowi cylindryczna rurka kwarcowa a wewnetrz¬ nej srednicy 2,7 mm i zewnetrznej sredni¬ cy 6,5 mm. Lampa wyladowcza jest zaopa¬ trzona w dwie elektrody 2, wykonane z wygietego haczykowato drutu wolframowe¬ go, na który nawiniety jest srubowo cien¬ szy drut wolframowy, przy czym ta kon¬ strukcja, wykonana z drutów, jest pokryta substancja, silnie emitujaca elektrony, np. tlenkiem metali ziem alkalicznych. Odstep miedzy elektrodami wynosi 10 mm. Prad wyladowania powoduje ogrzanie elektrod zarowych 2 do temperatury, wymaganej do emisji elektronów, tak ze zbedne jest o- grzewanie elektrod zarowych 2 specjalnym pradem grzejnym.Druty 3, doprowadzajace prad do elek¬ trod zarowych, sa równiez wykonane z wolframu, posiadaja np. grubosc 0,6 mm, i sa przeprowadzone przez scianke banki kwarcowej przy zastosowaniu posredniego szkla praktycznie niealkalicznego o skla¬ dzie, podanym wyzej. Wspólczynnik roz¬ szerzalnosci tego szkla niealkalicznego jest tak maly, iz szklo to moze byc stopione z powodzeniem bezposrednio z kwarcem, przy czym utrzymuje dobre polaczenie z drutami wolframowymi. Zatem miedzy wto¬ pionymi drutami wolframowymi a kwarcem znajduje sie material laczacy o wysokim punkcie mieknienia, co jest rzecza bardzo korzystna ze wzgledu na temperature i ci¬ snienie, wystepujace w lampie wyladow¬ czej. Polaczenie miedzy drutem wolframo¬ wym a rurka kwarcowa mozna urzeczy¬ wistnic w ten sposób, ze nasamprzód na drut natapia sie warstwe wspomnianego wy¬ zej szkla niealkalicznego, a do konca rurki kwarcowej przytapia sie kolpak pólkulisty z tego samego szkla. W kolpaku tym wy¬ konywa sie otwór, przez który zostaje prze- tkniety drut wolframowy z natopiona na nim warstwa szklana, po czym kolpak sta¬ pia sie z ta warstwa szklana.Przestrzenie elektrodowe poza elektro¬ dami mozna uczynic równiez waskimi, za¬ konczajac je ostro. Przez nadanie odpo¬ wiednich wymiarów czesciom przestrzeni elektrodowych, lezacych poza elektrodami, mozna oddzialywac ma cisnienie pary rteci.W lampie wyladowczej / znajduje sie pewna ilosc gazu szlachetnego, np. argonu( pod cisnieniem (w temperaturze pokojo¬ wej) 10 mm slupa rteci, przy czym lampa zawiera równiez pewna ilosc rteci, która paruje w czasie pracy lampy i moze byc w nadmiarze. Jakkolwiek ilosc rteci mozna o- graniczyc tak, aby przy normalnej pracy lampy odparowala cala ilosc rteci i para rteci byla nienasycona, to jednak nie jest konieczne to ograniczenie ilosci rteci, przez co zostaje ulatwiona) fabrykacja lampy wy¬ ladowczej.Lampa wyladowcza jest zasilana pra¬ dem zmiennym lub pradem stalym. Przez odpowiednie dtahranie stabilizujacej opor¬ nosci pozornej i napiecia zasilajacego ob¬ ciazenie lampy wyladowczej dopasowuje sie w ten sposób do zdolnosci oddawania ciepla i do wymiarów banki, aby cisnienie pary rteci wynosilo wiecej od 10 atm. Ob¬ ciazenie lampy wyladowczej, przedstawio¬ nej na fig. 7 i umieszczonej swobodnie w powietrzu, moze wynosic np. 70 watów przy natezeniu pradu 0,4 A i napieciu robo¬ czym miedzy elektrodami 240 woltów. Ci¬ snienie pary rteci wynosi wówczas okolo 75 atm.W innym przypadku wewnetrzna sred¬ nica banki w ksztalcie rurki wynosila 2,3 mm, zewnetrzna srednica — 4 mm, a od¬ step miedzy elektrodami — 20 mm, przy czym obciazenie wynioslo 80 watów przy natezeniu pradta 0,39 A i napieciu roboczym miedzy elektrodami 250 woltów. Cisnienie pary rteci wynosilo wówczas w przyblize¬ niu 35 atm, — 5 —Lampa wyladowcza o wewnetrznej i ze- wnetrzgej srednicy banki, wynoszacej od¬ powiednio 4 ipm i 7 mm, i przy odstepie elektrod' 10 jnm wykazala obciazenie 55 watów przy natezeniu pradu 0,34 A i na¬ pieciu roboczym miedzy elektrodami 200 -woltów,-przy czyni cisnienie pary rteci wy¬ nioslo w przyblizeniu 80 atm..... W razie zastosowania lampy wyladow¬ czej wedlug wynalazku do celów specjal¬ nych mozna droge wyladowania uczynic wieksza od kilku centyipetrów. W lampie wyladowczej, uzywanej do oswietlania lot¬ nisk, odstep miedzy elektrodami wynosil np. 200 mm, a wewnetrzna i zewnetrzna srednica banki wynosila odpowiednio 2,3 mim i 6 mm. Obciazenie tej lampy wynioslo 1000 watów przy natezeniu pradu 0,5 A, napieciu roboczym miedzy elektrodami 2500 woltów, przy czym cisnienie pary rte¬ ci wynioslo okolo 30 atm.Fig. 8 uwidocznia urzadzenie z lampa -wyladowcza wedlug fig. 7. Wystajace z banki czesci 4. drutów, doprowadzajacych prad do lampy wyladowczej 1, sa otoczone rtoka izolacyjna 5 z materialu trudnotopli- wegOj np. z tlenku magnezu, i polaczone z metalowymi kolpaczkami kontaktowymi 6, ujmujacymi konce rurek 5. Jeden z tych kólpaozków kontaktowych 6 spoczywa w tulejce kontaktowej 7, podczas gdy drugi kolpaczek kontaktowy spoczywa w tulejce kontaktowej 8, w której znajduje sie zwi¬ nieta srubowo sprezyna 9. Tulejki kontak¬ towe 7 i 8 sa przymocowane za pomoca pretów 10 i 11 do trzonka 12. Trzonek ten jest wykonany z materialu izolacyjnego, ftp. z porcelany, oraz posiada dwa kontakty 13. Zwinieta srubowo sprezyna 9 dociska lampe wyladowcza w kierunku ku górze, tak iz lampa jest zakleszczona silnie. W ce¬ lu wyjecia lampy wyladowczej nalezy prze¬ sunac ja w kierunku ku dolowi, sciskajac sprezyne tak, aby górny kolpaczek kontak¬ towy 6 zostal wyswobodzony z tulejki kon¬ taktowej 7.Lampa wyladowcza jest otoczona klo- szepi sizklanym 14 ze szkia utwardzonego o grubosci scianki, wynoszacej 3 mm, przy czym klosz ten jest podtrzymywany pier¬ scieniem miedzianym 15, przymocowanym do trzonka 12 za pomoca sruby 16. Klosz 14 mozna wykonac ze szkla, nie przepusz¬ czajacego promieni pozafiolkowych. Jezeli oprócz promieni widzialnych chce sie wy¬ korzystac równiez promienie pozafiolkowe, wówczas klosz 14 mozna wykonac ze szkla, przepuszczajacego promienie pozafiolkowe.W kloszu szklanym mozna wykonac otwory np. na dolnym lub górnym koncu, przez które moze wychodzic na zewnatrz powie¬ trze, znajdujace sie wewnatrz klosza.Wedlug fig. 9 lampa wyladowcza 1 jest polaczona na stale z trzonkiem 17. Do trzonka tego jest przymocowany za pomo¬ ca sruby 18 kolpak metalowy 19, który mo¬ ze byc uzyty jako reflektor i dzwiga klosz szklany 20. W kolpaku metalowym 19 i klo¬ szu szklanym 20 moze byc równiez wyciety jeden lub kilka otworów.W konstrukcji wedlug fig. 10 lampa wy¬ ladowcza 1 jest przymocowana do miejsca splaszczenia 21 banki szklanej 22, zaopa¬ trzonej w otwory 23. Banke te mozna wy¬ konac równiez jako zamknieta i po uprzed¬ nim opróznieniu napelnic odpowiednim ga¬ zem, np. azotem, dzieki czemu unika sie powstaj acego niekiedy niebezpieczenstwa przenikania wodoru do lampy wyladowczej poprzez sciatike kwarcowa banki lampy.Jak przedstawiono na fig. 11, lampa wy¬ ladowcza 24 moze byc zgieta równiez w ksztalcie litery U. Lampa ta jest przymo¬ cowana np. do trzonka w ksztalcie rury, wykonanego np. z porcelany, do którego jest przymocowany równiez klosz szklany 26 za pomoca pierscienia metalowego 27 i sruby 28. PL