RU2006979C1

RU2006979C1 - Metal-and-halogen lamp

Info

Publication number: RU2006979C1
Authority: RU
Inventors: И.Ф. Минаев
Original assignee: Акционерное общество "Лисма" - завод специальных источников света и электровакуумного стекла
Priority date: 1991-10-24
Filing date: 1991-10-24
Publication date: 1994-01-30

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: metal-and-halogen lamp has burner made of optically transparent material with electrodes installed with sealing. Lamp is filled with inert gas and additives to provide burner with halogenides of emitting metals. In filling composition there are used additives to supply burner with halogenides of thallium and cesium in the amount from 0.1 to 3 and from 0.2 to 10 μmole/cm³ correspondingly. In burner of lamp there are injected additives to provide it with halogenides of indium in the amount from 0.1 to 5.0 μmole/cm³ and of sodium in the amount from 0.5 to 10 μmole/cm³. EFFECT: enhanced efficiency and prolonged service life. 3 cl, 1 tbl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности усовершенствует металлогалогенные лампы, используемые для освещения. The invention relates to the electrical industry, in particular, improves metal halide lamps used for lighting.

Известна металлогалогенная лампа, содержащая горелку из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом, галогенидом таллия и ртутью [1] . Спектр излучения таллия (основная линия 535 нм) в сочетании с видимым триплетом ртути (435, 546 и 577 нм) весьма благоприятен для большинства промысловых рыб, что обеспечивает высокую эффективность излучения лампы при промысловом лове рыб и других объектов моря. Known metal halide lamp containing a burner of an optically transparent material with hermetically sealed electrodes, filled with an inert gas, thallium halide and mercury [1]. The emission spectrum of thallium (the main line of 535 nm) in combination with the visible triplet of mercury (435, 546 and 577 nm) is very favorable for most commercial fish, which ensures high radiation efficiency of the lamp when fishing for fish and other sea objects.

Недостатком указанной лампы является низкая экологичность конструкции и процесса эксплуатации вследствие использования в составе наполнения крайне токсичной ртути. The disadvantage of this lamp is the low environmental friendliness of the design and operation process due to the use of extremely toxic mercury in the filling composition.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является металлогалогенная лампа, содержащая горелку из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом и добавками для обеспечения горелки галогенидами излучающих металлов [2] . В качестве добавок для обеспечения горелки галогенидами излучающих металлов в указанной лампе использованы галогениды натрия и скандия. В составе наполнения лампы нет ртути и ее соединений, что делает ее экологически значительно более чистой. Closest to the technical nature of the invention is a metal halide lamp containing a burner of optically transparent material with hermetically sealed electrodes, filled with an inert gas and additives to provide the burner with halides of emitting metals [2]. As additives for providing the burner with halides of emitting metals, sodium halide and scandium are used in this lamp. The composition of the lamp filling does not contain mercury and its compounds, which makes it environmentally much cleaner.

Недостатком лампы-прототипа является низкая эффективность ее излучения при использовании для ловы рыбы. Происходит это вследствие того, что спектр излучения лампы не соответствует спектру прозрачности морской воды из-за недостатка излучения в зеленой, крайне важной для рыбы, части спектра. The disadvantage of the prototype lamp is the low efficiency of its radiation when used for fishing. This is due to the fact that the emission spectrum of the lamp does not correspond to the transparency spectrum of seawater due to the lack of radiation in the green part of the spectrum, which is extremely important for fish.

Целью изобретения является повышение эффективности излучения лампы для привлечения рыбы. The aim of the invention is to increase the radiation efficiency of the lamp to attract fish.

Цель достигается тем, что в металлогалогенной лампе, содержащей горелку из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом и добавками для обеспечения горелки галогенидами излучающих металлов, в составе наполнения использованы добавки для обеспечения горелки галогенидами таллия и цезия в количестве 0,1-3 и 0,2-10 мкмоль/см³ соответственно.The goal is achieved in that in a metal halide lamp containing a burner of an optically transparent material with hermetically sealed electrodes, filled with an inert gas and additives to provide the burner with emitting metal halides, additives were used in the filling composition to provide the burner with thallium and cesium halides in an amount of 0.1- 3 and 0.2-10 μmol / cm ^3, respectively.

В лампе также могут использоваться добавки для обеспечения горелки галогенидами индия, натрия в количестве 0,1-5 и 0,5-10 мкмоль/см³ соответственно.Additives may also be used in the lamp to provide the burner with indium, sodium halides in amounts of 0.1-5 and 0.5-10 μmol / cm ^3, respectively.

В лампе по изобретению экспериментально подобранный состав наполнения позволяет получить спектр излучения, который достаточно оптимально располагается в зоне прозрачности морской воды, чем и достигается высокая эффективность излучения при лове рыбы и кальмаров. In the lamp according to the invention, an experimentally selected composition of the filling allows to obtain a radiation spectrum that is optimally located in the transparency zone of seawater, thereby achieving high radiation efficiency when fishing fish and squid.

Конструкция лампы аналогична конструкции известных металлогалогенных ламп. The design of the lamp is similar to the construction of known metal halide lamps.

На лампу, включенную в схеме питания последовательно с балластным сопротивлением, подается высоковольтный импульс разжигания с амплитудой 10-15 кВ, в результате чего занижается дуговой разряд в среде инертного газа. По мере разгорания разряда происходит нагревание горелки и в канал разряда начинают поступать добавки для обеспечения горелки галогенидами излучающих металлов. Постепенно формируется дуговой разряд в парах галогенидов металлов с фиксированным напряжением на лампе, мощностью, током и световыми характеристиками. Набор галогенидов металлов определяет конкретный спектр изучения лампы. A high-voltage ignition pulse with an amplitude of 10-15 kV is supplied to a lamp that is connected in series with the ballast in the power supply circuit, as a result of which the arc discharge in an inert gas medium is underestimated. As the discharge flares up, the burner heats up and additives begin to flow into the discharge channel to provide the burner with halides of emitting metals. An arc discharge is gradually formed in the vapor of metal halides with a fixed voltage on the lamp, power, current and light characteristics. A set of metal halides determines the specific spectrum of lamp study.

В составе наполнения кроме соединений излучающих металлов используются добавки для обеспечения горелки галогенидами цезия. Это объясняется определенными экспериментально следующими признаками. Соединения цезия, как относительно электроположительные соединения, обеспечивают облегченное зажигание предлагаемой лампы, что очень важно, так как зажигание безртутных ламп затруднено. Цезий является хорошим комплексообразователем и посредством этого удается несколько увеличить концентрацию излучающих атомов в разряде, т. е. увеличить поток излучения. In addition to compounds of emitting metals, the composition of the filling uses additives to provide the burner with cesium halides. This is explained by the experimentally determined following features. Cesium compounds, as relatively electropositive compounds, provide lightweight ignition of the proposed lamp, which is very important since ignition of mercury-free lamps is difficult. Cesium is a good complexing agent, and through this it is possible to slightly increase the concentration of emitting atoms in the discharge, i.e., to increase the radiation flux.

Спектр излучения лампы показан на чертеже. На фоне непрерывного спектра инертных газов отчетливо выделяется мощная линия таллия (535 нм). При введении добавок для обеспечения горелки галогенидами индия в спектре появляются линии 410 и 451 нм, что является благоприятным моментом для рыб (хамса, треска, ставрида и др. ), у которых кривая чувствительности глаз смещена в область 400-450 нм. При введении в горелку соединений натрия спектр дополняется линией излучения 589 нм и становится благоприятным для рыб (камбала, керчак, сайда и др. ), спектр чувствительности глаз которых смещен в область 550-600 нм. The emission spectrum of the lamp is shown in the drawing. Against the background of a continuous spectrum of inert gases, a powerful thallium line (535 nm) is clearly distinguished. When additives are added to provide the burner with indium halides, the lines of 410 and 451 nm appear in the spectrum, which is a favorable moment for fish (anchovy, cod, horse mackerel, etc.), in which the eye sensitivity curve is shifted to 400-450 nm. When sodium compounds are introduced into the burner, the spectrum is supplemented by a radiation line of 589 nm and becomes favorable for fish (flounder, kerchak, pollock, etc.), whose eye sensitivity spectrum is shifted to 550-600 nm.

При совместном использовании в составе наполнения добавок для обеспечения горелки галогенидами таллия, цезия, индия и натрия спектр излучения становится универсальным для абсолютного большинства рыб. When using additives in the filling composition to provide the burner with halides of thallium, cesium, indium and sodium, the radiation spectrum becomes universal for the vast majority of fish.

Количество добавок для обеспечения горелки галогенидами таллия, цезия, индия и натрия определено экспериментально и составляет 0,1-3, 0,2-10, 0,1-5 и 0,5-10 мкмоль/см³ соответственно.The number of additives to provide the burner with halides of thallium, cesium, indium and sodium is determined experimentally and is 0.1-3, 0.2-10, 0.1-5 and 0.5-10 μmol / cm ^3, respectively.

Как уже отмечалось, роль добавки для обеспечения горелки галогенидами цезия является специфической. При количествах их больше 10 мкмоль/см³ начинает сказываться снижение эффективной температуры разряда, что приводит к снижению выхода излучения. При количествах меньше 0,2 мкмоль/см³ ухудшается зажигание ламп, а также уменьшаются возможности цезия как комплексообразователя.As already noted, the role of the additive in providing the burner with cesium halides is specific. When their quantities are more than 10 μmol / cm ³ , a decrease in the effective discharge temperature begins to affect, which leads to a decrease in the radiation yield. When the amounts are less than 0.2 μmol / cm ^3, the ignition of the lamps deteriorates, and the possibilities of cesium as a complexing agent also decrease.

При количествах добавок для обеспечения горелки галогенидами таллия, индия и натрия больше 3,5 и 10 мкмоль/см³ соответственно без достижения увеличения выхода излучения увеличивается количество загрязнений, попадающих в лампу вместе с комплектами наполнения, к тому же растут затраты на их приобретение и хранение. При количествах добавок для обеспечения горелки галогенидами таллия, индия и натрия меньше 0,1; 0,1 и 0,5 мкмоль/см³ их недостает в течение всего срока службы, что приводит к резкому снижению потока излучения.When the amounts of additives for providing the burner with thallium, indium and sodium halides are more than 3.5 and 10 μmol / cm ^3, respectively, without achieving an increase in the radiation yield, the amount of contaminants entering the lamp together with the filling sets increases, and the costs of their purchase and storage increase . When the amounts of additives to provide the burner with thallium, indium and sodium halides are less than 0.1; 0.1 and 0.5 μmol / cm ³ they lack during the entire service life, which leads to a sharp decrease in the radiation flux.

В качестве инертных газов используются аргон, криптон и ксенон. Argon, krypton and xenon are used as inert gases.

Давление инертного газа определено экспериментально и составляет 26,6-200 кПа. При давлении, меньшем 26,6 кПа, снижается напряжение на лампе и при фиксированной мощности увеличиваются габаритные размеры лампы. При давлении, большем 200 кПа, лампа становится взрывоопасной не только в рабочем состоянии, но и при хранении в нормальных условиях. The inert gas pressure is determined experimentally and is 26.6-200 kPa. At a pressure of less than 26.6 kPa, the voltage on the lamp decreases and, at a fixed power, the overall dimensions of the lamp increase. At a pressure greater than 200 kPa, the lamp becomes explosive not only in working condition, but also during storage under normal conditions.

Примеры конкретного использования приведены в таблице. Examples of specific use are given in the table.

Внедрение изобретения позволит увеличить эффективность излучения для лова рыбы и других объектов морского промысла без существенных дополнительных затрат, так как затраты на приобретение состава компонентов наполнения составляют доли процента себестоимости ламп. (56) 1. Патент США N 3431447, кл. H 01 J 61/18, опублик. 04.03.69. The implementation of the invention will increase the efficiency of radiation for fishing and other objects of marine fishing without significant additional costs, since the cost of acquiring the composition of the components of the filling is a fraction of a percent of the cost of the lamps. (56) 1. US patent N 3431447, CL. H 01 J 61/18, published. 03/04/69.

2. Патент США N 4757236, кл. H 01 J 61/18, 1975. 2. US patent N 4757236, CL. H 01 J 61/18, 1975.

Claims

1. METAL HALOGEN LAMP, containing a burner of optically transparent material with hermetically sealed electrodes, filled with an inert gas and additives to provide the burner with halonides of emitting metals, characterized in that, in order to increase the radiation efficiency to attract fish, the additives used to provide the burner are used as part of the filling thallium and cesium halides in an amount of 0.1 to 3.0 μmol / cm ³ and from 0.2 to 10.0 μmol / cm ^3, respectively.

2. The lamp according to claim 1, characterized in that additives are additionally introduced into the burner to provide it with indium halides in an amount of 0.1 - 5.0 μmol / cm ³ .

3. The lamp according to claim 1, characterized in that additives are additionally introduced into the burner to provide it with sodium halides in an amount of 0.5-10.0 μmol / cm ³ .