RU2237315C2 - Metal-halide lamp - Google Patents

Metal-halide lamp Download PDF

Info

Publication number
RU2237315C2
RU2237315C2 RU2002129829/09A RU2002129829A RU2237315C2 RU 2237315 C2 RU2237315 C2 RU 2237315C2 RU 2002129829/09 A RU2002129829/09 A RU 2002129829/09A RU 2002129829 A RU2002129829 A RU 2002129829A RU 2237315 C2 RU2237315 C2 RU 2237315C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
halides
rare
mercury
burner
earth metals
Prior art date
Application number
RU2002129829/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002129829A (en
Inventor
И.Ф. Минаев (RU)
И.Ф. Минаев
В.Н. Ботанцин (RU)
В.Н. Ботанцин
В.С. Немцева (RU)
В.С. Немцева
В.А. Ермошин (RU)
В.А. Ермошин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Лисма"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Лисма" filed Critical Открытое акционерное общество "Лисма"
Priority to RU2002129829/09A priority Critical patent/RU2237315C2/en
Publication of RU2002129829A publication Critical patent/RU2002129829A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2237315C2 publication Critical patent/RU2237315C2/en

Links

Landscapes

  • Discharge Lamp (AREA)

Abstract

FIELD: electric engineering.
SUBSTANCE: device has burner manufactured from optically transparent material having sealed electrodes. It is filled with inert gas, mercury, thallium halides, alkaline metal halides, and additives for supplying halides of at least one rare-earth metal to the burner. Some rare-earth metals and mercury halides are useable as the additives for supplying rare-earth metal halides to the burner. Mercury halide quantity is selected to be higher than calculated stoichiometric value with respect to rare-earth metals within limits of 0.02-0.3 mcmole/cm3. Filler ingredients are taken in following quantity in mcmole/cm3: mercury - 2.0-60.0, thallium halides -0.05-1.00, alkaline metal halides - 0.1-5.9, rare-earth metals 0.03-0.9, mercury halides - 0.05-1.20. Inert gas is to be added to reach 1.33-80.0 kPa.
EFFECT: prolonged service life.
4 cl, 1 tbl

Description

Предлагаемое изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности усовершенствует конструкцию металлогалогенных ламп для целей общего и специального освещения.The present invention relates to the electrical industry, in particular, improves the design of metal halide lamps for general and special lighting.

Известна металлогалогенная лампа, содержащая горелку из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом, ртутью и галогенидами таллия (1).Known metal halide lamp containing a burner of an optically transparent material with hermetically sealed electrodes, filled with an inert gas, mercury and thallium halides (1).

В описываемой металлогалогенной лампе галогениды таллия, используемые в составе наполнения, определяют зеленый цвет излучения.In the metal halide lamp described, the thallium halides used in the filling composition determine the green color of the radiation.

Недостатком технического решения по лампе-аналогу является как раз наличие зеленого цвета излучения, который искажает реальные цвета объектов освещения.The disadvantage of the technical solution for the lamp-analogue is just the presence of green radiation, which distorts the real colors of the lighting objects.

Наиболее близкой по технической сущности является металлогалогенная лампа, содержащая горелку из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом, ртутью, галогенидами таллия, галогенидами щелочных металлов и добавками для обеспечения горелки галогенидами по меньшей мере одного из редкоземельных металлов (2).The closest in technical essence is a metal halide lamp containing a burner of an optically transparent material with hermetically sealed electrodes filled with an inert gas, mercury, thallium halides, alkali metal halides and additives to provide the burner with halides of at least one rare-earth metal (2).

В качестве добавок для обеспечения горелки галогенидами по меньшей мере одного из редкоземельных металлов в описываемой лампе использованы галогениды диспрозия, гольмия и тулия. Указанные добавки обеспечивают белый цвет излучения с высокими (более 70 ед.) индексом цветопередачи и световой отдачей (до 100 лм/Вт).As additives for providing the burner with halides of at least one of the rare-earth metals, the dysprosium, holmium and thulium halides are used in the described lamp. These additives provide a white color of radiation with high (over 70 units) color rendering index and light output (up to 100 lm / W).

Недостатком технического решения по прототипу является низкий срок службы ламп, что определено использованием галогенидов диспрозия, гольмия и тулия, которые являются крайне гигроскопичными веществами. Последнее приводит к тому, что в горелку ламп неизбежно попадают пары воды, которые диссоциируют в горелке лампы на кислород и водород и снижают продолжительность горения лампы.The disadvantage of the technical solution of the prototype is the low lamp life, which is determined by the use of dysprosium, holmium and thulium halides, which are extremely hygroscopic substances. The latter leads to the fact that water vapor inevitably enters the lamp burner, which dissociates into oxygen and hydrogen in the lamp burner and reduces the lamp burn time.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение срока службы ламп.The technical result of the invention is to increase the lamp life.

Технический результат достигается тем, что в металлогалогенной лампе, содержащей горелку из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом, ртутью, галогенидами таллия, галогенидами щелочных металлов и добавками для обеспечения горелки галогенидами по меньшей мере одного из редкоземельных металлов, в качестве добавок для обеспечения горелки галогенидами редкоземельных металлов использованы редкоземельные металлы и галогениды ртути, при этом количество галогенидов ртути выбрано превышающим расчетно-стехиометрическое по отношению к редкоземельным металлам в пределах 0,02-0,3 мкмоль/см3, а компоненты наполнения взяты в следующем количестве, мкмоль/см3:The technical result 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, mercury, thallium halides, alkali metal halides and additives to provide the burner with halides of at least one of the rare earth metals, as additives rare earth metals and mercury halides were used to provide the burner with rare-earth metal halides, with the amount of mercury halides selected exceeding the calculated stoichiometric with respect to rare-earth metals in the range of 0.02-0.3 μmol / cm 3 and the filling components are taken in the following quantity, μmol / cm 3 :

Ртуть 2,0-60,0Mercury 2.0-60.0

Галогениды таллия 0,05-1,00Thallium halides 0.05-1.00

Галогениды щелочных металлов 0,1-5,0Alkali metal halides 0.1-5.0

Редкоземельные металлы 0,03-0,9Rare earth metals 0.03-0.9

Галогениды ртути 0,05-1,20,Mercury halides 0.05-1.20,

при давлении инертного газа 1,33-80,0 кПа.at an inert gas pressure of 1.33-80.0 kPa.

Как варианты в составе наполнения лампы в качестве редкоземельных металлов могут быть использованы диспрозий и гольмий; церий; диспрозий, гольмий и церий.As options in the composition of the lamp filling, dysprosium and holmium can be used as rare-earth metals; cerium; dysprosium, holmium and cerium.

В металлогалогенной лампе по предлагаемому изобретению экспериментально подобран состав наполнения, позволяющий обеспечить относительно беспримесное введение его в горелку лампы, в результате чего увеличивается срок службы лампы при высоких световой отдаче и индексе цветопередачи.In the metal halide lamp of the present invention, the filling composition is experimentally selected, which allows for a relatively unimpeded introduction into the lamp burner, thereby increasing the lamp life at high light output and color rendering index.

Принцип работы металлогалогенной лампы хорошо описан в (3, 4). Он заключается в следующем. На лампу в схеме с балластным сопротивлением и зажигающим устройством подается питающее напряжение. Зажигающее устройство, генерируя высоковольтный электрический импульс, обеспечивает зажигание лампы. Возникает дуговой разряд в среде инертного газа, по мере развития которого в разряд поступают галогениды металлов, в том числе редкоземельных, генерирующих излучение с высокими световой отдачей и индексом цветопередачи.The principle of operation of a metal halide lamp is well described in (3, 4). It is as follows. The lamp in the circuit with ballast and igniter is supplied with a supply voltage. The ignition device, generating a high-voltage electrical pulse, provides ignition of the lamp. An arc discharge arises in an inert gas medium, as it develops, metal halides enter the discharge, including rare-earth ones that generate radiation with high light output and color rendering index.

В качестве добавок для обеспечения горелки галогенидами редкоземельных металлов использованы чистые редкоземельные металлы и галогениды (йодиды и бромиды) ртути. Необходимые для работы лампы галогениды редкоземельных металлов образуются в первые часы работы лампы в результате следующей реакции:Pure rare earth metals and mercury halides (iodides and bromides) were used as additives to provide the burner with rare-earth halides. Rare-earth metal halides necessary for the operation of the lamp are formed in the first hours of operation of the lamp as a result of the following reaction:

Figure 00000001
Figure 00000001

где Me - редкоземельный металл;where Me is a rare earth metal;

Х - галоген.X is halogen.

В качестве инертного газа в большинстве случаев используется аргон, хотя в ряде случаев, например, для обеспечения более быстрого разгорания ламп могут быть использованы криптон и ксенон.In most cases, argon is used as an inert gas, although in a number of cases, for example, krypton and xenon can be used to ensure faster lamp burning.

Количество компонентов наполнения, вводимых в горелку ламп, определено экспериментально.The number of filling components introduced into the lamp burner is determined experimentally.

Количество галогенидов таллия выбрано в пределах 0,05-1,00 мкмоль/см3.The amount of thallium halides selected in the range of 0.05-1.00 μmol / cm 3 .

При количестве галогенидов таллия большем, чем 1,00 мкмоль/см3, избыточное количество их уже не увеличивает излучения лампы, а затраты на приобретение, хранение, обработку галогенидов таллия растут.When the amount of thallium halides is greater than 1.00 μmol / cm 3 , an excess of them no longer increases the lamp radiation, and the costs of acquiring, storing, and processing thallium halides increase.

При количестве галогенидов таллия меньшем, чем 0,05 мкмоль/см3, их становится недостаточно для обеспечения излучения лампы в процессе всего срока службы, поскольку их количество уменьшается в процессах абсорбции, адсорбции и хемисорбции.When the amount of thallium halides is less than 0.05 μmol / cm 3 , they become insufficient to ensure lamp radiation during the entire service life, since their number decreases in the processes of absorption, adsorption and chemisorption.

Количество галогенидов щелочных металлов выбрано в пределах 0,1-5,0 мкмоль/см3.The amount of alkali metal halides is selected in the range of 0.1-5.0 μmol / cm 3 .

При количестве галогенидов щелочных металлов меньшем, чем 0,1 мкмоль/см3, их недостаточно для стабилизации дуги разряда, а при количестве большем, чем 5,0 мкмоль/см3, положительное влияние галогенидов щелочных металлов исчерпывается, а затраты на их обслуживание растут.When the amount of alkali metal halides is less than 0.1 μmol / cm 3 , they are not enough to stabilize the discharge arc, and when the amount is greater than 5.0 μmol / cm 3 , the positive effect of alkali metal halides is exhausted, and the cost of their maintenance is growing .

Количество редкоземельных металлов выбрано в пределах 0,03-0,9 мкмоль/см3.The amount of rare earth metals is selected in the range of 0.03-0.9 μmol / cm 3 .

При количестве редкоземельных металлов меньшем, чем 0,03 мкмоль/см, их недостаточно для обеспечения излучения редкоземельных металлов в процессе всего срока службы, а при количестве большем, чем 0,9 мкмоль/см3, интенсивность излучения уже не увеличивается при росте затрат.When the amount of rare-earth metals is less than 0.03 μmol / cm, they are not enough to ensure the emission of rare-earth metals during the entire service life, and when the amount is greater than 0.9 μmol / cm 3 , the radiation intensity does not increase with increasing costs.

Количество галогенидов ртути выбрано в пределах 0,05-1,20 мкмоль/см3.The amount of mercury halides is selected in the range of 0.05-1.20 μmol / cm 3 .

При количестве галогенидов ртути меньшем, чем 0,05 мкмоль/см3, их недостаточно для образования по реакции (1) галогенидов редкоземельных металлов в необходимых объемах, при количестве галогенидов ртути большем, чем 1,20 мкмоль/см, вследствие их электроотрицательности возникают проблемы с зажиганием ламп и стабилизацией дуги разряда во время работы лампы.When the amount of mercury halides is less than 0.05 μmol / cm 3 , they are not enough for the formation of reaction (1) of rare-earth metal halides in the required volumes, when the amount of mercury halides is greater than 1.20 μmol / cm, problems arise due to their electronegativity with ignition of lamps and stabilization of the discharge arc during lamp operation.

Кроме того, количество галогенидов ртути выбрано, превышающим расчетно-стехиометрическое по отношению к редкоземельным металлам, в пределах 0,02-0,3 мкмоль/см3,In addition, the amount of mercury halides selected in excess of the calculated stoichiometric with respect to rare earth metals, in the range of 0.02-0.3 μmol / cm 3

Это делается с целью обеспечения наличия галогенидов ртути в составе компонентов наполнения после прохождения реакции (1). Избыточные галогениды ртути необходимы для прохождения в горелке лампы вольфрамо-галогенного цикла возвращения распыленного вольфрама электродов со стенок горелки вновь на электрод (5). Указанный процесс позволяет увеличить срок службы лампы.This is done in order to ensure the presence of mercury halides in the composition of the filling components after reaction (1). Excess mercury halides are necessary for the tungsten-halogen cycle in the lamp burner to return the atomized tungsten electrodes from the burner walls to the electrode again (5). The specified process allows to increase the lamp life.

При количестве галогенидов ртути, превышающих расчетно-стехиометрическое по отношению к редкоземельным металлам, меньшем, чем на 0,02 мкмоль/см3, количества избыточных галогенидов недостаточно для обеспечения описанного вольфрамогалогенного цикла, при количестве галогенидов ртути, превышающих расчетно-стехиометрическое по отношению к редкоземельным металлам, большем, чем на 0,3 мкмоль/см3, как уже указывалось, осложняется зажигание ламп и стабилизация дуги разряда в процессе работы лампы.When the amount of mercury halides exceeding the calculated stoichiometric ratio with respect to rare-earth metals is less than 0.02 μmol / cm 3 , the amount of excess halides is not sufficient to provide the described tungsten-halogen cycle, with the amount of mercury halides exceeding the calculated stoichiometric relative to rare earths metals greater than 0.3 μmol / cm 3 , as already indicated, complicates the ignition of lamps and stabilization of the arc of the discharge during lamp operation.

В качестве редкоземельных металлов используются диспрозий, гольмий, тулий, церий и другие элементы. Их использование определено тем, что указанные редкоземельные металлы обеспечивают квазинепрерывный спектр излучения с высокими индексом цветопередачи и световой отдачей.As rare earth metals, dysprosium, holmium, thulium, cerium and other elements are used. Their use is determined by the fact that these rare-earth metals provide a quasi-continuous spectrum of radiation with a high color rendering index and light output.

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

Применение предлагаемого изобретения в производстве металлогалогенных ламп позволит увеличить срок службы ламп. Так, достигнутое в результате эксперимента увеличение срока службы ламп типа ДМГ 100 с 200 до 400 часов при цене ламп 1800 руб/шт. и годовом производстве в 500 шт дает экономический эффект в размере 900 тыс. руб.The application of the invention in the production of metal halide lamps will increase the life of the lamps. So, the increase in the service life of DMG 100 lamps from 200 to 400 hours, achieved as a result of the experiment, at the price of lamps 1800 rubles / pc and annual production of 500 units gives an economic effect of 900 thousand rubles.

Источники информацииSources of information

1. Кулаков И.А. Металлогалогенные разрядные лампы за рубежом. /Светотехника, №11, 1982, с.1-4.1. Kulakov I.A. Metal halide discharge lamps abroad. / Lighting engineering, No. 11, 1982, p.1-4.

2. А.с. СССР №694919, БИ №40, 1979 (прототип).2. A.S. USSR No. 694919, BI No. 40, 1979 (prototype).

3. Рохлин Г.Н. Разрядные источники света. - М.: Энергоатомиздат, 1991, с.522-542.3. Rokhlin G.N. Discharge light sources. - M .: Energoatomizdat, 1991, p. 522-542.

4. Уэймаус Д. Газоразрядные лампы. /Под ред. Г.Н.Рохлина и М.И.Фугенфирова. - М.: Энергия, 1977, с.199-226.4. Weymaus D. Gas discharge lamps. / Ed. G.N. Rokhlina and M.I. Fugenfirova. - M .: Energy, 1977, p. 199-226.

5. Минаев И.Ф. Исследование, разработка конструкции и оптимизация технологического процесса изготовления компактных металлогалогенных ламп для цветного кинематографа. - М., 1987.5. Minaev I.F. Research, design development and optimization of the manufacturing process of compact metal halide lamps for color cinema. - M., 1987.

Figure 00000002
Figure 00000002

Claims (4)

1. Металлогалогенная лампа, содержащая горелку из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом, ртутью, галогенидами таллия, галогенидами щелочных металлов и добавками для обеспечения горелки галогенидами, по меньшей мере, одного из редкоземельных металлов, отличающаяся тем, что в качестве добавок для обеспечения горелки галогенидами редкоземельных металлов использованы редкоземельные металлы и галогениды ртути, при этом количество галогенидов ртути выбрано превышающим расчетно-стехиометрическое по отношению к редкоземельным металлам в пределах от 0,02 до 0,3 мкмоль/см3, а компоненты наполнения взяты в следующем количестве, мкмоль/см3:1. Metal halide lamp containing a burner of an optically transparent material with hermetically sealed electrodes, filled with an inert gas, mercury, thallium halides, alkali metal halides and additives to provide the burner with halides of at least one of the rare earth metals, characterized in that as additives to provide the burner with rare earth halides, rare earth metals and mercury halides were used, while the amount of mercury halides was chosen to exceed o-stoichiometric with respect to rare earth metals in the range from 0.02 to 0.3 μmol / cm 3 and the filling components are taken in the following quantity, μmol / cm 3 : Ртуть 2,0-60,0Mercury 2.0-60.0 Галогениды таллия 0,05-1,00Thallium halides 0.05-1.00 Галогениды щелочных металлов 0,1-5,0Alkali metal halides 0.1-5.0 Редкоземельные металлы 0,03-0,9Rare earth metals 0.03-0.9 Галогениды ртути 0,05-1,20Mercury halides 0.05-1.20 при давлении инертного газа 1,33-80,0 кПа.at an inert gas pressure of 1.33-80.0 kPa. 2. Металлогалогенная лампа по п.1, отличающаяся тем, что в качестве редкоземельных металлов использован состав из диспрозия и гольмия.2. Metal halide lamp according to claim 1, characterized in that the composition of dysprosium and holmium is used as a rare-earth metal. 3. Металлогалогенная лампа по п.1, отличающаяся тем, что в качестве редкоземельного металла использован церий.3. Metal halide lamp according to claim 1, characterized in that cerium is used as a rare-earth metal. 4. Металлогалогенная лампа по п.1, отличающаяся тем, что в качестве редкоземельных металлов использован состав из диспрозия, гольмия и церия.4. The metal halide lamp according to claim 1, characterized in that as a rare-earth metal, a composition of dysprosium, holmium and cerium is used.
RU2002129829/09A 2002-11-05 2002-11-05 Metal-halide lamp RU2237315C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002129829/09A RU2237315C2 (en) 2002-11-05 2002-11-05 Metal-halide lamp

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002129829/09A RU2237315C2 (en) 2002-11-05 2002-11-05 Metal-halide lamp

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002129829A RU2002129829A (en) 2004-05-10
RU2237315C2 true RU2237315C2 (en) 2004-09-27

Family

ID=33433143

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002129829/09A RU2237315C2 (en) 2002-11-05 2002-11-05 Metal-halide lamp

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2237315C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2931819B2 (en) Lamps with sulfur or selenium
US4020377A (en) High pressure mercury vapor discharge lamp
JPH0565976B2 (en)
CN104465311A (en) Metal halide lamp including a source of available oxygen
TWI407480B (en) Discharge lamp and vehicle headlight
RU2237315C2 (en) Metal-halide lamp
JP2010086962A (en) High-pressure discharge lamp
JP2596019B2 (en) Metal vapor discharge lamp
RU2084045C1 (en) Metal-halide lamp
RU2091903C1 (en) Metal-halide lamp
RU2087991C1 (en) Metal-halide lamp
RU2031474C1 (en) Metal-halogen lamp
RU2033655C1 (en) Mercury-free metal halide lamp
RU2044364C1 (en) Metal-halogen lamp
RU2040067C1 (en) Metal-halide lamp
RU2033654C1 (en) Metal halide lamp for attraction of fish
RU2058617C1 (en) Metal-halogen lamp
RU2077093C1 (en) Metal halide lamp
RU2028693C1 (en) Metal halogen lamp
RU2032241C1 (en) Mercury - free metal halide lamp
RU2020650C1 (en) No-mercury metal-halogen lamp
RU2058619C1 (en) Metal-halogen lamp
JP2508159B2 (en) Metal vapor discharge lamp
RU2020652C1 (en) Three-phase metal-halogen lamp
RU2079926C1 (en) Metallohalogen lamp

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20041106