RU2020650C1

RU2020650C1 - No-mercury metal-halogen lamp

Info

Publication number: RU2020650C1
Authority: RU
Inventors: С.Г. Ашурков; И.Ф. Минаев; И.Е. Доброзраков; Г.С. Сарычев
Original assignee: Акционерное общество "Лисма" - завод специальных источников света и электровакуумного стекла
Priority date: 1992-07-06
Filing date: 1992-07-06
Publication date: 1994-09-30

Abstract

FIELD: no-mercury ultraviolet metal-halogen lamps. SUBSTANCE: envelope made of optically transparent material with hermetically installed electrodes is filled with inert gas with additions to provide it with copper and plumbum halides in amount from 0.05 to 4.0 and 0.05 to 6.0 mc·mol/cm³. Inert gas pressure is from 13.3 to 220.0 kPa. Additions with cobalt halides in amount from 0.12 to 12.0 mc·mol/cm³ can also be introduced into filler. EFFECT: enlarged operating capabilities. 2 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности усовершенствует безртутные металлогалогенные лампы ультрафиолетового излучения. The invention relates to the electrical industry, in particular, improves mercury-free metal halide lamps of ultraviolet radiation.

Известна металлогалогенная лампа ультрафиолетового излучения, содержащая кварцевую горелку с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом, ртутью и добавками для обеспечения горелки галогенидами железа, кобальта, никеля и свинца [1]. Known metal halide lamp of ultraviolet radiation, containing a quartz burner with hermetically sealed electrodes, filled with inert gas, mercury and additives to provide the burner with halides of iron, cobalt, nickel and lead [1].

Состав наполнения описываемой лампы обеспечивает высокую эффективность излучения в области длин волн 320 - 380 нм (до 15%). The filling composition of the described lamp provides high radiation efficiency in the wavelength range of 320 - 380 nm (up to 15%).

Недостатком лампы является низкая экологичность конструкции вследствие использования в составе наполнения крайне токсичной ртути. The disadvantage of the lamp is the low environmental friendliness of the structure due to the use of extremely toxic mercury in the filling composition.

Наиболее близкой по технической сущности является безртутная металлогалогенная лампа, содержащая горелку из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом и добавками для обеспечения горелки галогенидами излучающих металлов [2]. The closest in technical essence is a mercury-free 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].

В составе наполнения лампы - прототипа используются добавки для обеспечения горелки галогенидами скандия и натрия, что обеспечивает относительно высокую световую отдачу - 80 лм/Вт. As part of the filling of the prototype lamp, additives are used to provide the burner with scandium and sodium halides, which provides a relatively high light output of 80 lm / W.

Недостатком лампы является низкая эффективность излучения в ультрафиолетовой (320 - 380 нм) области спектра - 5-6%. The disadvantage of the lamp is the low radiation efficiency in the ultraviolet (320 - 380 nm) region of the spectrum - 5-6%.

Целью изобретения является увеличение эффективности излучения в ультрафиолетовой области спектра. The aim of the invention is to increase the radiation efficiency in the ultraviolet region of the spectrum.

Это достигается тем, что в безртутной металлогалогенной лампе, содержащей горелку из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом и добавками для обеспечения горелки галогенидами излучающих металлов, в качестве указанных добавок использованы добавки для обеспечения горелки галогенидами меди и свинца в количестве от 0,05 до 4,0 и от 0,05 до 6,0 мк˙моль/см³ соответственно, а давление инертного газа составляет от 13,3 до 200,0 КПа.This is achieved by the fact that in a mercury-free metal halide lamp containing a burner of an optically transparent material with hermetically sealed electrodes, filled with inert gas and additives to provide the burner with emitting metal halides, additives used to provide the burner with copper and lead halides in an amount of from 0 are used as these additives , 05 to 4.0 and from 0.05 to 6.0 μmol / cm ^3, respectively, and the inert gas pressure is from 13.3 to 200.0 KPa.

В составе наполнения также могут использоваться добавки для обеспечения горелки галогенидами кобальта от 0,12 до 12,0 мк˙моль/см³.Additives can also be used in the filling composition to provide the burner with cobalt halides from 0.12 to 12.0 μmol / cm ³ .

На чертеже изображена предлагаемая лампа. The drawing shows the proposed lamp.

Она содержит горелку 1 из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами 2. С помощью элементов 3 монтажа горелка зафиксирована во внешнем стеклянном баллоне 4. It contains a burner 1 of optically transparent material with hermetically sealed electrodes 2. With the help of the mounting elements 3, the burner is fixed in the outer glass bottle 4.

Лампа может быть одноцокольной или выполненной софитной, т.е. иметь резьбовой цоколь 5 и цилиндрический цоколь 6. The lamp may be single-ended or spotlight, i.e. have a threaded base 5 and a cylindrical base 6.

Принцип работы лампы по изобретению также аналогичен принципу работы существующих МГЛ. После подключения лампы в схеме с балластным сопротивлением осуществляется зажигание лампы путем подачи высоковольтного импульса на электроды. Возникает дуговой разряд в среде инертного газа. По мере разгорания разряда и увеличения температуры стенок горелки в канал разряда поступают излучающие добавки. В результате формируется разряд с конкретными напряжением, током, мощностью, световым потоком лампы. The principle of operation of the lamp according to the invention is also similar to the principle of operation of existing MGL. After connecting the lamp in a ballast circuit, the lamp is ignited by applying a high voltage pulse to the electrodes. An arc discharge arises in an inert gas medium. As the discharge flares up and the temperature of the burner walls increases, emitting additives enter the discharge channel. As a result, a discharge is formed with specific voltage, current, power, and luminous flux of the lamp.

В лампе по изобретению экспериментально подобранный состав наполнения позволяет обеспечить высокую эффективность излучения в ближнем ультрафиолете (320 - 380 нм) - до 10-12%. In the lamp according to the invention, the experimentally selected composition of the filling makes it possible to provide high radiation efficiency in the near ultraviolet (320 - 380 nm) - up to 10-12%.

Количество компонентов наполнения лампы определено экспериментально. Для добавок для обеспечения горелки галогенидами меди, свинца и кобальта оно составляет соответственно от 0,05 до 4,0, от 0,05 до 6,0 и от 0,12 до 12,0 мк˙моль/см³.The number of components for filling the lamp is determined experimentally. For additives to provide the burner with copper, lead and cobalt halides, it is from 0.05 to 4.0, from 0.05 to 6.0, and from 0.12 to 12.0 μmol / cm ^3, respectively.

При меньших количествах добавок их не хватает для работы лампы в течение всего срока службы, так как излучающие добавки жестчатся в процессах взаимодействия с элементами конструкции горелки, абсорбции, адсорбции, хемисорбции и т.д. With smaller amounts of additives, they are not enough for the lamp to operate during the entire service life, since emitting additives are hardened in the processes of interaction with burner design elements, absorption, adsorption, chemisorption, etc.

При больших количествах добавок уже не достигается дополнительных положительных эффектов, а количество загрязнений, попадающих в горелку лампы вместе с компонентами наполнения, увеличивается, увеличиваются и затраты на приобретение, хранение и дозирование компонентов в лампу. With large quantities of additives, additional positive effects are no longer achieved, and the amount of contaminants entering the lamp burner along with the filling components increases, and the costs of acquiring, storing and dosing the components in the lamp increase.

Давление инертного газа определено экспериментально и выбрано в пределах от 13,3 до 200,0 КПа. The inert gas pressure is determined experimentally and selected in the range from 13.3 to 200.0 KPa.

При меньшем давлении инертного газа из-за распыления электродов в период разгорания лампы снижается срок службы. At a lower inert gas pressure, the life of the lamp is reduced due to sputtering of the electrodes during the lamp’s ignition period.

При большем давлении лампа становится взрывоопасной даже в нерабочем состоянии. At higher pressures, the lamp becomes explosive even when inoperative.

Примеры конкретного исполнения приведены в таблице. Examples of specific performance are given in the table.

Внедрение изобретения позволит увеличить выход излучения в области длин волн 320 - 380 нм, при этом сохраняется высокая степень экологичности конструкции и процесса эксплуатации лампы. The implementation of the invention will increase the radiation yield in the wavelength region of 320 - 380 nm, while maintaining a high degree of environmental friendliness of the design and operation of the lamp.

Claims

1. A mercury-free 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 emitting metal halides, characterized in that the additives used to provide the burner with copper and lead halides in an amount of 0, 05 - 0.4 and 0.05 - 6.0 μmol / cm ^3, respectively, and the inert gas pressure is 13.3 - 200.0 KPa.

2. The lamp according to claim 1, characterized in that additives are additionally introduced into the lamp burner to provide the burner with cobalt halides in an amount of 0.12 - 12.0 μmol / cm ³ .