SU1056305A1

SU1056305A1 - Process for manufacturing gaseous-discharge lamps

Info

Publication number: SU1056305A1
Application number: SU823435689A
Authority: SU
Inventors: Владимир Борисович Браиловский; Евгений Николаевич Гайдуков; Анатолий Ефимович Рыжков; Владимир Алексеевич Сотников
Original assignee: Предприятие П/Я А-3695
Priority date: 1982-03-16
Filing date: 1982-03-16
Publication date: 1983-11-23

Abstract

.СЛОСЬБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ЛАМПЫ высокого давлени , включающей операции соединени светстронкцаемой керамической или Mixioкристаллической оболочки с электродными узлами с помощью неорганического цемента, откачки и напопиени рабочей смесью, герметизации откачного штенге- л , пайки керна электрода к щтенгелю и I креплени защитных колпачков, о т л и : чающийс тем, что, с целью повыщени долговечности лампы и увеличени ее эффективности, перед откачкой лампы на торце керна электрода закрепленного в откачном штенгеле, размещают титан ч1икелевый припой а после герметизации откачЕного штенгел на контактиругацие поверхности оболочки и защитных . колпачков нанос т стеклоэмаль с температурой плавлени , раввой температуре плавлени припо и составл ющей 0|650 ,9 от темпера 1уры плавлени неорганического цемента, устанавливают лампу вертикально , провод т ее нет-рев в среде ар- с j гона до температуры плавлени припо (Л и выдерживают при этой температуре в течение 3-15 мин. сLAYERS OF MAKING A GAS-DISCHARGE LAMP OF HIGH PRESSURE, including the operations of combining a light-resistant ceramic or Mixo-crystalline shell with electrode nodes using inorganic cement, pumping out and filling with a working mixture, sealing the evacuated shtaegee, soldering an X-ray, and a 10-point visor is used. and: due to the fact that, in order to increase the durability of the lamp and increase its efficiency, before pumping out the lamp at the end of the core of the electrode fixed in the evacuation pin, placing t ch1ikelevy titanium solder and after sealing the evacuated tubulation at kontaktirugatsie shell and protective surface. caps are applied glass enamel with a melting point equal to the melting point of the solder and constituting 0 | 650, 9 of the temperature of the melting point of inorganic cement, set the lamp vertically, carry it out without a roar in the argon atmosphere to the melting point of the solder (L and maintained at this temperature for 3-15 minutes.

Description

елate

33

со Изобретение огньситс к газоразр дным пампам высокi;afM} давлени и можег исподьзовагьс при иаготовпении высоко ингенсивных источников света дл накачки активных элементов лазеров. Известен способ изготовлени дуговой газоразр дной пампы высокого давлени , включающей операции пайки керамической ободочки к тугоплавким металлическим колпачкам, откачки лампы, наполнени ее рабочей смесью и герметизации . Недостатком способа вл етс то, что изготовленна горелка лампы высокого давлени при работе на воздухе быстро выходит из стро за счет окислени наружных металлических поверхностей элек родных узлов. Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс способ изготовлени натриевых ламп высокого давлени ,, включающий операции соединени светопроницаемой керамической или монокристаллической оболочки с электрод ными узлами с. пс лощью неорганического цемента, откачки и наполнени рабочей смесью, герметизации откачного штенге- л , пайки керна электрода к штенгелю и креплени защитных колпачков 2 . Недостатком способа вл етс то, что лампа высокого давлени , изготовленна по описанному способу, при работе быстр выходит из стро окислени металлических деталей электродных узлов и припоев из металлов и сплавов, Цель изобретени - повышение долговечности лампы и увеличение ее эффективное ти. Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу изготовлени газо разр дной лампы высокого давлени , вклю-д,, пы s The invention fires gas-discharge pamps of high; afM} pressure and can be used when preparing high-intensity light sources for pumping active elements of lasers. A known method of manufacturing a high-pressure arc-discharge pamp, comprising the operations of brazing a ceramic rim to refractory metal caps, pumping out a lamp, filling it with a working mixture and sealing it. The disadvantage of this method is that the high pressure lamp burner manufactured during operation in air quickly goes out of service due to the oxidation of the outer metal surfaces of the electronic assemblies. The closest in technical essence to the invention is a method of manufacturing high-pressure sodium lamps, comprising the steps of combining a translucent ceramic or single-crystal sheath with electrode nodes. Ps with the ground of inorganic cement, pumping and filling with the working mixture, sealing the pumping rod, soldering the core of the electrode to the rod and fixing the protective caps 2. The disadvantage of the method is that the high-pressure lamp made by the described method, during operation, quickly oxidizes the metal parts of the electrode assemblies and solders made of metals and alloys, the purpose of the invention is to increase the durability of the lamp and increase its effective efficiency. This goal is achieved by the fact that according to the method of manufacturing a high-pressure gas discharge lamp, including

чающему операции соединени светопроницаемой керамической или монокристаллической оболочки с электродными узлами с помощью неорганического цемента, откачки и наполнени рабочей смесью, герметизации откачного штенгел , пайки керна электрода к штенгелю и креплени защитных колпачков, перед откачкой л мТЕЫ на торце керна электрода, закрепленного в откачном штенгеле, размещают титан-никелевый припой, а после герметизации откачного щтенгел на контактирующие поверхности оболочки и защитных колпачков нанос стеклоэмаль с температурой плавлени , равной температуре плавлени припо и составл ющей 0,650 ,9 от температуры плавлени неоргани ческого цемента, устанавливают лампу вертикально, провод т ее нагрев с средеfor the operation of combining a translucent ceramic or monocrystalline shell with electrode assemblies using inorganic cement, pumping and filling with the working mixture, sealing the evacuation rod, soldering the core of the electrode to the armature and attaching the protective caps, before pumping out the electrode on the end of the electrode attached to the adapter, attached to the primer, attached to the primer, and attached to the adapter. place the titanium-nickel solder, and after sealing the evacuated shtengel on the contacting surface of the shell and protective caps glass glass enamel with temperature second melting temperature equal to the melting point of the solder and the component 0.650, a melting temperature of 9 neorgani Cesky cement lamp mounted vertically, it is carried out with a heating medium

одновременное плавление металлического припо 7 и стеклоэмали 10, Расплавленныг припой заполн капилл ры 12, герметично отдел ет разр дное пространство ампы от внутренней полости откачного щтенгел , а стеклоэмаль герметично отде ет внутренню полость защитного колпачка от возд;|гха.simultaneous melting of the metal solder 7 and glass enamel 10, the molten solder filling up the capillary 12, hermetically separates the discharge space of the ampa from the internal cavity of the evacuating shtengel, and the glass enamel seals the internal cavity of the protective cap from the air seal.

Поскольку внутренн полость штенгел вл етс самой холодной частью лампы при ее работе, давление паров излучающих добавок в разр де определ етс температурой этого участка лампы. Температура холодной зоны лампы с , обычно, близка к 600 С, в то врем как температура начала бурного окислени ниоби Since the internal cavity of the pingels is the coldest part of the lamp during its operation, the vapor pressure of the radiating additives in the discharge is determined by the temperature of this area of the lamp. The temperature of the cold zone of the lamp, with, usually close to 600 C, while the temperature of the onset of rapid oxidation of niobium

на воздухе равна 350 С, При снижении же темпервту л холодной зоны лампы до 350 С ее эффективность дл накачки йргона до 1емпературы плавлени припо и выдерживают при этой температуре в течение 3-15 мин. На фиг, 1 приведена схема электродного узла, на г, 2 - разрез А-Л на фиг, 1, Соединение керна 1 (фиг. 1) электрода 2 с откачным штенгелем 3 ведут обжатием на специальном приспособлении таким образом, что после обжати между внутренней стенкой штенгел и наружной поверхностью керна электрода образуетс несколько капилл ров (фиг. 1 и 2). После проведени пайки стеклоцементом 4 при температуре 145О С монокристал ической сапфировой оболочки 5 с колпачком 6 электродного узла провод т закладку металлического припо 7 (сплав титана с никелем) у основани керна 1 вблизи капилл ров , через которые соедин етс рабочее прос гранство лаыпы с внутренней полостью штенгел . Через эти капилл ры происходит откачка и наполнение рабочей смесью (K-I-RB +Хе) разр дного пространства лампы. После этого штенгель герме..тизируют в точке 8. На контактирующие поверхности o6i лочки и защитного титанового колпачка 9 нанос т ст гклоэмаль 10. При сборке оболочк с защитным титановым колпачКом 9 обеспечивают электрическую св зь последнего со штенгелем 3 электродного узла через пружинный контакт 11, Несколько ламп устанавливаетс вертикально в специальной кассете в печь так, что припой 7 находитс сверху конца керна.1, Поскольку температура плавлени металлического припо и стеклоэмали одинакова, и составл ет 1000 С, то при нагреве ламв среде аргона до 1000 С происходит J1O A ИГ:N(J снижаетс по крайней мере в 2 раза.. Таким образом, герметично отдел рвзр а ое пространство лампы от внутренней полости штенгел , способ позвол ет сместить хоподну.ю зону лампы из области откачного штенгел в область расположенную внутри разр дного пространства лампы у электрода, а. герметична пайкастеклоэмалью защитного титано Btxro колпачка обеспечивает сохранение инертной а1ыосферы вокруг ниобиевсго штенгел и дает возможность избавитьс от необходимости использовани допопни . тельной стешиганой , что позвол ет нменить лампу высокого давлени дл накачки активных элементов лазера. Нижний температурный предел пайки составл ет О,65 от температуры плавлени стеклоцемента () и определ егс возможностью получени надежных спаев, как в зоне штенгел где происхо- дит герметичное отделение полоста штенгел от разр дного объема, так н в месте соединени колпачка 9 с обопочкой 5 лампы через стеклоэмаль 1О. Тем самым нижний температурный предел обеспечивает длительную работоспособность спа . 05 при его рабочих температурах до 7ОО С, Верхний температурный предел составл ющий О,9 от температуры правлени стеклоцемент (около -1200°С)обусловлен тем, что при более высоких температурах происходит рекристаллизаци стеклоиемерта , что может привести к разрушению спа , а также интенсивное испарение материала припо 7 (титан) н его последующееосаждение на внутренней поверхности оболочки 5, что резко снижает светоотдачу прибора. Нижний временной предел технологического процесса пайки составл ет 3 мин и обусловлен необходимостыр полного расплавлени припо 7 и смачивани рюсплавом припо керта 1 штенгел 3 по капилл рам 12, Верхний предел, равный 15 мин, ограничиваетс началом интенсивного взаимодействи (растворюни ) титанового дополни тельното колпачка 9. со стеклоэмалью 1О. Способ позвол ет изготовить лампы накачки лазеров на ЛИГ; Nd с эффекшвностью в 2-2,5 раза выше по сравнению с дуговыми криптоновыми лампами с оболочкой из кварцевого стекла. Долговечность 1лампы составл ет не менее ЮОО ч при температуре её спаев 500-6ОО С,in air it is equal to 350 ° C. When the temperature of the cold zone of the lamp drops to 350 ° C, its efficiency for pumping the alloy to 1 temperature of fusion of solder and kept at this temperature for 3-15 minutes. Fig. 1 shows a diagram of the electrode assembly; in r, 2 is a section A-L in Fig. 1; The connection of core 1 (Fig. 1) of electrode 2 with an evacuated pinge 3 is performed by squeezing on a special device in such a way that after squeezing between the inner A few capillaries are formed by the wall of the stengel and the outer surface of the core of the electrode (Figs. 1 and 2). After soldering with glass-cement 4 at a temperature of 145 ° C, a single-crystal sapphire shell 5 with a cap 6 of the electrode assembly is used to insert a metallic solder 7 (titanium-nickel alloy) at the base of core 1 near the capillaries, through which the working width of the sandstone is connected to the internal cavity shtengel Through these capillaries, the discharge space of the lamp is pumped out and filled with the working mixture (K-I-RB + Xe). After that, the hermetic slinger is piled at point 8. The contacting surfaces o6i of the barrels and the protective titanium cap 9 are applied to a rigid enamel 10. When assembling shells with a protective titanium cap 9, the latter is electrically connected to the spindle 3 of the electrode assembly through a spring contact 11, Several lamps are installed vertically in a special cassette into the furnace so that the solder 7 is on top of the end of the core. 1. Since the melting point of metallic solder and glass enamel is the same and is 1000 C, then when the lamps are heated, c food argon up to 1000 ° C. J1O A IG: N occurs (J is reduced at least 2 times. Thus, the lamp space of the lamp from the internal cavity of the stengel is hermetically sealed, the method allows to displace the hopper zone of the lamp from the exhausted slinger The area located inside the discharge space of the lamp at the electrode, A., is sealed by the protective titanium glass of the protective titanium Btxro cap, which ensures the preservation of the inert ayosphere around the niobium rod and makes it possible to eliminate the need for additional use. scaling, which allows the use of a high-pressure lamp for pumping the active elements of a laser. The lower temperature limit of soldering is O, 65 from the melting temperature of glass cement () and determined by the possibility of obtaining reliable solders, both in the area of the stengel where the squeegee of the slinger is hermetically separated from the discharge volume, so at the point where the cap 9 connects to the shell 5 lamps through glass enamel 1O. Thus, the lower temperature limit ensures long-term performance spa. 05 at its operating temperatures of up to 7OO C, the upper temperature limit is O, 9 of the temperature of the glass cement control (about -1200 ° C) due to the fact that at higher temperatures the glass cement is recrystallized, which can lead to the destruction of the spa, as well as evaporation of solder material 7 (titanium) and its subsequent deposition on the inner surface of the shell 5, which drastically reduces the light output of the device. The lower time limit of the soldering process is 3 minutes and is due to the need to completely melt the solder 7 and wet the solder 1 of the pinge 3 by means of the jug with the capillary 12. The upper limit of 15 min is limited by the start of intensive interaction (dissolving) of the titanium additional cap 9. with glass enamel 1O. The method makes it possible to manufacture lamps for pumping LIG lasers; Nd with an efficiency of 2-2.5 times higher compared with arc krypton lamps with a shell of quartz glass. The longevity of a lamp is no less than 10,000 hours at a temperature of 500-6OO C,

пP

ЯI

Фиг.11

ФигFig

Claims

. METHOD FOR MANUFACTURING A HIGH-PRESSURE GAS-DISCHARGE LAMP, including the operations of connecting a light-permeable ceramic or single-crystal shell with electrode assemblies using inorganic cement, pumping and filling with a working mixture, sealing the evacuation rod, soldering the core of the electrode to the gel gel and attaching the protective caps, different that, in order to increase the durability of the lamp and increase its efficiency, the tit an-nickel solder ”and after sealing the evacuation plug on the contact surface of the shell and protective. glass enamel with a melting temperature equal to the melting point of the solder and constituting 0.650.9 of the melting point of the inorganic cement is applied to the caps, the lamp is installed vertically, it is heated in the argon medium to the melting temperature of the solder and kept at this temperature for 3-15 minutes .

pi 1056305

1 1056305