RU2811033C1 - Цилиндрический катодолюминесцентный источник излучения - Google Patents
Цилиндрический катодолюминесцентный источник излучения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2811033C1 RU2811033C1 RU2023122853A RU2023122853A RU2811033C1 RU 2811033 C1 RU2811033 C1 RU 2811033C1 RU 2023122853 A RU2023122853 A RU 2023122853A RU 2023122853 A RU2023122853 A RU 2023122853A RU 2811033 C1 RU2811033 C1 RU 2811033C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cylindrical
- cathodoluminescent
- cathode
- anode
- radiation source
- Prior art date
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims abstract description 31
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 31
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 2
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к области источников излучения как в видимом, так и в ультрафиолетовом диапазоне и может быть использовано при конструировании светильников для всех перечисленных диапазонов длин волн. Технический результат - увеличение жесткости конструкции и, как следствие, увеличении длины лампы, а также увеличение яркости и равномерности свечения. Цилиндрический катодолюминесцентный источник излучения содержит катод 1, первый анод 2, нанесенный в виде проводящего слоя на поверхность катодолюминофора 3, который в свою очередь нанесен на внутреннюю поверхность стеклянной цилиндрической колбы 4, ножку 5. Катод 1 выполнен в виде первой катодной нити 7 и второй катодной нити 8, между которыми и первым анодом 2 расположен второй анод 9, выполненный в виде спирали. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области источников излучения, как в видимом, так и в ультрафиолетовом диапазоне, и может быть использовано при конструировании светильников для всех перечисленных диапазонов длин волн.
Уровень техники
Известен катодолюминесцентный источник света, содержащий цилиндрическую колбу, анод с нанесенным на него катодолюминофором и автоэмиссионный катод, расположенный по центральной оси колбы (Патент RU 2274924).
Недостатком этого устройства является малая жесткость катода, что не позволяет изготавливать лампы большой длины, а также малая равномерность свечения из-за физических свойств автоэмиссионных катодов.
Известно также автоэмиссионная лампа, содержащая цилиндрическую колбу, катод, которой представляет собой проволоку, покрытую углеродными нанотрубками и натянутую с помощью пружины между двумя контактами в корпусе (Заявка US 20060017370).
Недостаток этой конструкции - низкая прочность и вибростойкость катода, а также низкая равномерность свечения из-за неравномерности автоэмиссионого тока с поверхности углеродных нанотрубок.
Это устройство выбрано в качестве прототипа изобретения.
Технический результат изобретения заключается в увеличении жесткости конструкции и, как следствие в увеличении длины лампы, а также в увеличении яркости и равномерности свечения.
Раскрытие сущности изобретения
Сущность изобретения заключается в том, что в цилиндрическом катодолюминесцентном источнике излучения, содержащем катод, первый анод, нанесенный, в виде проводящего слоя на поверхность катодолюминофора, который, в свою очередь нанесен на внутреннюю поверхность стеклянной цилиндрической колбы, ножку, катод выполнен в виде первой катодной нити и второй катодной нити, между которыми и первым анодом расположен второй анод, выполненный в виде спирали.
Существует вариант, в котором в центре стеклянной цилиндрической колбы соосно с ней расположен центральный металлический стержень в стеклянной трубке, которая соосно закреплена в цилиндрический запаянный сверху стеклянный наконечник колбы.
Существует также вариант, в котором первая катодная нить и вторая катодная нить покрыты смесью оксидов щелочных металлов.
Существует также вариант, в котором для закрепления катодолюминофора на внутренней поверхности стеклянной цилиндрической колбы используют напыленную сетку из прозрачного для ультрафиолетового излучения оксида алюминия.
Существует также вариант, в котором для закрепления катодолюминофора на внутренней поверхности колбы используют напыленную сетку из прозрачного для видимого излучения слоя окиси индия и олова.
Краткое описание чертежей
На прилагаемом эскизе представлена компоновочная схема цилиндрического катодолюминесцентного источника излучения.
Осуществления изобретения
Цилиндрический катодолюминесцентный источник излучения содержит катод 1, первый анод 2, нанесенный в виде проводящего слоя на поверхность катодолюминофора 3. В качестве материала проводящего слоя первого анода 2 можно использовать окись индия и олова (ITO). Его толщина может быть в диапазоне 0,5-2,0 мкм. Катодолюминофор 3 при этом нанесен на внутреннюю поверхность стеклянной цилиндрической колбы 4. Катод 1 выполненный в виде первой катодной нити 7 и второй катодной нити 8, между которыми и анодом 2 расположен второй анод 9, выполненный в виде спирали. Первая катодная нить 7 и вторая катодная нить 8 могут быть изготовлены из (W) вольфрама, вольфрама с добавкой - 3%Re (рения) и иметь диаметр 0,2-0,5 мм.
Нераспыляемые геттера 6 служат для поддержания высокого вакуума (~10-6 мм.рт.ст.) в отпаянной колбе и могут располагаться как внизу, так и вверху стеклянной цилиндрической колбы 4.
Все элементы источника излучения, а именно первый анод 2, геттера 6, катодная нить 7, катодная нить 8, второй анод 9, центральный металлический стержень 10, расположенные внутри цилиндрической колбы 4, привариваются к контактам 19 ножки 5.
Существует вариант, в котором в центре стеклянной цилиндрической колбы 4 соосно с ней расположен центральный металлический стержень 10 в стеклянной трубке 11, которая соосно со стеклянной цилиндрической колбой 4, закрепленный в цилиндрический запаянный сверху стеклянный наконечник колбы 12. В качестве материала центрального металлического стержня 10 можно использовать Mo, W, нержавеющую сталь типа Х18Н10Т.
Существует также вариант, в котором для улучшения эмиссионных свойств первая катодная нить 7 и вторая катодная нить 8 покрыты смесью оксидов щелочных металлов, например, тройным карбонатом на основе бария, стронция и кальция - (ВаСО3, SrCO3,CaCO3).
Существует также вариант, в котором для закрепления катодолюминофора 3 на внутренней поверхности стеклянной цилиндрической колбы 4 используют напыленную сетку 13 из прозрачного для ультрафиолетового излучения оксида алюминия. Напыленная сетка 13 может представлять собой напыленную структуру с размерами ячеек от 5 до 20 мкм, и шириной линий от 0,5-1 мкм.
Существует также вариант, в котором для закрепления катодолюминофора 3 на внутренней поверхности колбы 4 использую напыленную сетку 13 из прозрачного для видимого излучения окиси индия и олова.
Первая катодная нить 7 и вторая катодная нить 8 одним концом приварены к обечайке 14, которая закреплена на стеклянной трубке 11, а другим концом - к контактам 19 ножки 5.
Второй анод 9 закреплен на первой направляющей 15 и второй направляющей 16, один конец которых закреплен с помощью обечайки 17 на стеклянной трубке 11. За счет этого обеспечивается механическая прочность конструкции. Откачку стеклянной цилиндрической колбы 4 производят через штенгель 18.
Цилиндрический катодолюминесцентный источник излучения работает следующим образом. После откачки и активирования геттеров 6 давление внутри колбы поддерживается на уровне 10-6 мм.рт.ст. При подаче на первую катодную нить 7 и вторую катодную нить 8 напряжения они начинают эмитировать электроны, которые ускоряются полем, которое создается на аноде 2 высоким (~+10кВ) напряжением. На второй анод 9 подают промежуточный потенциал для выравнивания электрического поля внутри пространства стеклянной цилиндрической колбы 4, и тем самым, увеличивают равномерность засветки катодолюминофора 3. При бомбардировке электронами катодолюминофора 3 он возбуждается и испускает излучение, которое определятся его химическим составом. На центральный металлический стержень 10 может подаваться небольшое (10-100В) отрицательное напряжение для увеличения эффективности процесса.
Цилиндрический катодолюминесцентный источник излучения может работать и без анодного покрытия 2. В этом случае анодное напряжение подается на второй анод 9. При этом ускоренные электроны, пролетая сквозь анод 9, бомбардируют катодолюминофор 3, что вызывает его свечение.
То, что в цилиндрическом катодолюминесцентном источнике излучения, содержащем катод 1, первый анод 2, нанесенный, в виде проводящего слоя на поверхность катодолюминофора 3, который, в свою очередь нанесен на внутреннюю поверхность стеклянной цилиндрической колбы 4, ножку 5, катод 1 выполнен в виде первой катодной нити 7 и второй катодной нити 8, между которыми и первым анодом 2 расположен второй анод 9, выполненный в виде спирали приводит к увеличению яркости и равномерности свечениях за отчет выравнивания электрического поля внутри пространства стеклянной цилиндрической колбы 4 путем подачи промежуточного потенциала на второй анод 9.
То, что в цилиндрическом катодолюминесцентном источнике излучения в центре стеклянной цилиндрической колбы 4 соосно с ней расположен центральный металлический стержень 10 в стеклянной трубке 11, которая соосно закреплена в цилиндрический запаянный сверху стеклянный наконечник колбы 12, приводит к увеличению эффективности процесса эмиссии катода 1 из-за действия небольшого отрицательного потенциала, подаваемого на центральный металлический стержень 10, а также приводит к увеличению жесткости всей конструкции за счет применения жесткого центрального металлического стержня 10 и стеклянной трубки 11, которые являются стержнем всей конструкции.
То, что в цилиндрическом катодолюминесцентном источнике излучения первая катодная нить 7 и вторая катодная нить 8 покрыты смесью оксидов щелочных металлов приводит к увеличению эмиссионного тока катода 1, т.к. уменьшается работа выхода электронов эмитирующей поверхности катодных нитей.
То, что в цилиндрическом катодолюминесцентном источнике излучения для закрепления катодолюминофора 3 на внутренней поверхности стеклянной цилиндрической колбы 4 используют напыленную сетку 13 из прозрачного для ультрафиолетового излучения оксида алюминия приводит к увеличению равномерности свечения катодолюминофора 3 и к увеличению срока службы источника излучения, т.к. происходит улучшение адгезии катодолюминофора 3 к стеклу цилиндрической колбы 4, за счет чего уменьшается вероятность отслоения и осыпания катодолюминофора 3 в процессе воздействия на него электронного потока.
То, что в цилиндрическом катодолюминесцентном источнике излучения для закрепления катодолюминофора 3 на внутренней поверхности колбы 4 используют напыленную сетку 13 из прозрачного для видимого излучения слоя окиси индия и олова приводит к увеличению равномерности свечения катодолюминофора 3 и к увеличению срока службы источника излучения, т.к. происходит улучшение адгезии катодолюминофора 3 к стеклу цилиндрической колбы 4, за счет чего уменьшается вероятность отслоения и осыпания катодолюминофора 3 в процессе воздействия на него электронного потока.
Claims (5)
1. Цилиндрический катодолюминесцентный источник излучения, содержащий катод, первый анод, нанесенный в виде проводящего слоя на поверхность катодолюминофора, который, в свою очередь, нанесен на внутреннюю поверхность стеклянной цилиндрической колбы, ножку, отличающий тем, что катод выполнен в виде первой катодной нити и второй катодной нити, между которыми и первым анодом расположен второй анод, выполненный в виде спирали.
2. Цилиндрический катодолюминесцентный источник излучения по п. 1, отличающийся тем, что в центре стеклянной цилиндрической колбы соосно с ней расположен центральный металлический стержень в стеклянной трубке, которая соосно закреплена в цилиндрический запаянный сверху стеклянный наконечник колбы.
3. Цилиндрический катодолюминесцентный источник излучения по п. 1, отличающийся тем, что первая катодная нить и вторая катодная нить покрыты смесью оксидов щелочных металлов.
4. Цилиндрический катодолюминесцентный источник излучения по п. 1, отличающийся тем, что для закрепления катодолюминофора на внутренней поверхности стеклянной цилиндрической колбы используют напыленную сетку из прозрачного для ультрафиолетового излучения оксида алюминия.
5. Цилиндрический катодолюминесцентный источник излучения по п. 1, отличающийся тем, что для закрепления катодолюминофора на внутренней поверхности колбы используют напыленную сетку из прозрачного для видимого излучения слоя окиси индия и олова.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2811033C1 true RU2811033C1 (ru) | 2024-01-10 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998057345A1 (en) * | 1997-06-13 | 1998-12-17 | Lightlab Ab | Field emission cathode and a light source including a field emission cathode |
| RU2260224C2 (ru) * | 2003-01-29 | 2005-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Юник Ай Сиз" | Катодолюминесцентная излучающая лампа |
| RU2274924C1 (ru) * | 2002-04-17 | 2006-04-20 | Александр Николаевич Образцов | Катодолюминесцентный источник света (варианты) |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998057345A1 (en) * | 1997-06-13 | 1998-12-17 | Lightlab Ab | Field emission cathode and a light source including a field emission cathode |
| RU2274924C1 (ru) * | 2002-04-17 | 2006-04-20 | Александр Николаевич Образцов | Катодолюминесцентный источник света (варианты) |
| RU2260224C2 (ru) * | 2003-01-29 | 2005-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Юник Ай Сиз" | Катодолюминесцентная излучающая лампа |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8308520B2 (en) | Cathodoluminescent phosphor lamp having extraction and diffusing grids and base for attachment to standard lighting fixtures | |
| EP1498931B1 (en) | Cathodoluminescent light source | |
| US8319413B2 (en) | Color field emission display having carbon nanotubes | |
| JP5021450B2 (ja) | 電界放出型ランプ及びその製造方法 | |
| CN1841640A (zh) | 荧光灯管以及制造荧光灯管的方法 | |
| US20060022574A1 (en) | Light source apparatus using field emission cathode | |
| US7508133B2 (en) | Discharge lamp and illumination apparatus with gas fill | |
| US20020121856A1 (en) | Florescent lamps with extended service life | |
| RU2811033C1 (ru) | Цилиндрический катодолюминесцентный источник излучения | |
| JP2002042735A (ja) | 蛍光ランプ | |
| JP2006244859A (ja) | 電界電子放出型ランプ | |
| JP2009016348A (ja) | 電界放出表示装置に利用される画素管 | |
| RU2810107C1 (ru) | Катодолюминесцентная лампа цилиндрического типа | |
| RU2274924C1 (ru) | Катодолюминесцентный источник света (варианты) | |
| JP2012142109A (ja) | 電界放出型光源 | |
| US7781954B2 (en) | Pixel element for field emission display | |
| US2955221A (en) | Cold cathode light source | |
| KR102349116B1 (ko) | 제논 플래쉬 램프 | |
| TWI394195B (zh) | 場發射像素管 | |
| RU2797573C1 (ru) | Автоэмиссионный источник излучения | |
| JP2008153222A (ja) | 電界放出型ランプ | |
| RU2382436C1 (ru) | Диодная катодолюминесцентная лампа | |
| SU1504690A1 (ru) | Катодолюминесцентный источник света | |
| US20090134773A1 (en) | Color pixel element for field emission display | |
| JPH01124926A (ja) | 酸化物陰極 |