SU1670813A1

SU1670813A1 - Method of supply of lamp with arc discharge in vapors of metals

Info

Publication number: SU1670813A1
Application number: SU894733552A
Authority: SU
Inventors: Никита Иванович Антропов; Владимир Валентинович Павлов; Юрий Федорович Попов; Валерий Петрович Смородин
Original assignee: Научно-Производственное Объединение "Зенит"
Priority date: 1989-09-01
Filing date: 1989-09-01
Publication date: 1991-08-15

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в светотехнике дл стабилизации излучательных параметров разр дных ламп. Цель изобретени - повышение надежности работы лампы. Сущность способа заключаетс в том, что ток пропускают в направлении, при котором ближайший к холодной зоне электрод работает в режиме анода и разогревает холодную зону, что вызывает повышение падени напр жени на лампе. Это падение напр жени сравнивают с опорным напр жением, и когда происходит их совпадение, измен ют направление тока в лампе так, что электрод, ближайший к холодной зоне, становитс катодом, что приводит к охлаждению холодной зоны и к уменьшению после повышени падени напр жени на лампе и, при его совпадении с опорным, снова переключают ток в первоначальном направлении. При дальнейшем изменении падени напр жени на лампе указанные операции повтор ютс , что позвол ет стабилизировать излучательные параметры лампы. 4 ил.The invention relates to electrical engineering and can be used in lighting technology for stabilizing the radiative parameters of discharge lamps. The purpose of the invention is to increase the reliability of the lamp. The essence of the method is that the current is passed in the direction in which the electrode closest to the cold zone operates in the anode mode and heats up the cold zone, which causes an increase in the voltage drop across the lamp. This voltage drop is compared to the reference voltage, and when they coincide, the direction of the current in the lamp is changed so that the electrode closest to the cold zone becomes the cathode, which cools the cold zone and decreases after the voltage drops. lamp and, when it coincides with the reference, again switch the current in the original direction. With a further change in the voltage drop across the lamp, these operations are repeated, which makes it possible to stabilize the radiative parameters of the lamp. 4 il.

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в светотехнике дл стабилизации излучательных параметров дуговых газоразр дных ламп.The invention relates to electrical engineering and can be used in lighting technology for stabilizing the radiative parameters of arc discharge lamps.

Цель изобретени - повышение надежности работы лампы.The purpose of the invention is to increase the reliability of the lamp.

На фиг. 1 показана диаграмма абсолютной величины напр жени на лампе, где t - врем , to - момент включени лампы, UA абсолютное значение напр жени на лампе , Do - начальное напр жение на лампе, Uon - опорное напр жение; на фиг. 2 - диаграмма тока лампы, где л - ток лампы, л - ток, протекающий через лампу, в направлении при котором ближайший к холодной зоне лампы электрод работает в анодном режиме, 1Л - ток, протекающий через лампуFIG. Figure 1 shows a diagram of the absolute value of the voltage on the lamp, where t is the time, to is the time of switching on the lamp, UA is the absolute value of the voltage on the lamp, Do is the initial voltage on the lamp, Uon is the reference voltage; in fig. 2 - diagram of the lamp current, where l is the lamp current, l is the current flowing through the lamp, in the direction in which the electrode closest to the cold zone of the lamp operates in the anode mode, 1L is the current flowing through the lamp

в противоположном направлении; на фиг. 3in the opposite direction; in fig. 3

-диаграмма мощности нагрева ближайшего к холодной зоне лампы электрода, где Рэ-diagram of heating power of the electrode lamp closest to the cold zone, where Re

-мощность нагрева электрода; Рэа - мощность нагрева электрода при работе в анодном режиме, Рэк - мощность нагрева электрода при работе в катодном режиме; на фиг. 4 - диаграмма температуры холодной зоны, где Тх.з. температура холодной зоны. ТСр - среднее значение температуры холодной зоны.-the power of heating the electrode; Raa is the heating power of the electrode when operating in the anode mode; Rek is the heating power of the electrode when operating in the cathode mode; in fig. 4 is a diagram of the temperature of the cold zone, where Tkh.z. cold zone temperature. TSR - the average temperature of the cold zone.

Пример. Способ питани был использован дл стабилизации параметров экспериментальной лампы с разр дом в парах кали и рубиди . Лампа включалась в диагональ мостового коммутатора, пол1 люченно- го к источнику посто нного тока.Example. The feeding method was used to stabilize the parameters of an experimental lamp with a discharge in potassium and rubidium vapors. The lamp was included in the diagonal of the bridge switch connected to the DC source.

ОABOUT

о со about with

CJCJ

Коммутатор подключал лампу к источнику питани таким образом, что после зажигани разр да ток проходил через лампу в направлении, при котором ближайший к холодной зоне лампы электрод работал в анодном режиме.The switch connected the lamp to a power source in such a way that after ignition of the discharge current passed through the lamp in the direction in which the electrode closest to the cold zone of the lamp operated in the anode mode.

Ток через лампу при любом состо нии коммутатора составл л 6 А. После зажигани разр да на лампе устанавливалось начальное напр жение U0 50 В. Затем в течение двух минут происходил разогрев лампы. Температура холодной точки возрастала , давление паров металлов увеличивалось и, как следствие, увеличивалось и напр жение на лампе. При достижении напр жением на лампе уровн опорного напр жени производилось переключение коммутатора дл изменени направлени тока через лампу на противоположное, После изменени направлени тока через лампу ближайший к холодной зоне лампы электрод работал в катодном режиме. При этом мощность нагрева электрода падала и количество тепла, поступающего за счет теплопроводности электрода к холодной зоне , уменьшалось. Температура холодной зо- ны из-за тепловой инерции системы некоторое врем продолжала возрастать, а затем начинала снижатьс . Напр жение на лампе, следу за температурой холодной зоны , также сначала возрастало, а затем начинало снижатьс . При равенстве напр жени на лампе и опорного напр жени снова производили переключение коммутатора и измен ли направление тока на первоначальное. После этого напр жение на лампе значительно снижалось, а затем начинало увеличиватьс . Далее, описанные выше процессы циклически повтор лись, Ход процессов соответствовал диаграммам, представленным на фиг. 1-4. Изменение направлени тока через лампу в эксперименте происходило через каждые 50-60 с. Величина опорного напр жени составл ла 70 В. Отклонение напр жени на лампе от опорного напр жени составл ло не более 0,5 В, то есть была достигнута приемлема точность стабилизации параметров лампы. В эксперименте использовалась лампа без внешней оболочки. Сапфирова разр дна трубка лампы была наполнена смесью кали и рубиди в соотношении 5:1 при общем количестве смеси 6 мг и ксеноном при давлении 0,1 мПа. Лампа имела внутренний диаметр разр дной трубки 5 мм, длину разр дного промежутка 60 мм. Разр дна трубка имела два одинаковых электрода, способ- ных работать как в анодном, так и в катодном режимах. Жидка фаза металловThe current through the lamp in any switch state was 6 A. After ignition of the discharge, the initial voltage U0 50 V was established on the lamp. Then the lamp was warming up for two minutes. The temperature of the cold point increased, the pressure of metal vapors increased and, as a result, the voltage on the lamp also increased. When the voltage on the lamp reached the level of the reference voltage, the switch was switched to change the current direction through the lamp to the opposite. After changing the current direction through the lamp, the electrode closest to the cold zone of the lamp operated in the cathode mode. At the same time, the heating power of the electrode dropped and the amount of heat supplied by the thermal conductivity of the electrode to the cold zone decreased. The temperature of the cold zone continued to increase for some time due to the thermal inertia of the system, and then it began to decrease. The voltage across the lamp, following the temperature of the cold zone, also increased first and then began to decrease. In case of equal voltage on the lamp and the reference voltage, the switch was again switched and the current direction was changed to the original one. Thereafter, the voltage across the lamp decreased significantly, and then began to increase. Further, the processes described above cyclically repeated. The course of the processes corresponded to the diagrams presented in FIG. 1-4. The change in the direction of the current through the lamp in the experiment occurred every 50-60 s. The magnitude of the reference voltage was 70 V. The deviation of the voltage on the lamp from the reference voltage was no more than 0.5 V, that is, an acceptable accuracy of stabilization of the lamp parameters was achieved. The experiment used a lamp without an outer shell. The sapphire discharge tube of the lamp was filled with a mixture of potassium and rubidium in a 5: 1 ratio with a total amount of a mixture of 6 mg and xenon at a pressure of 0.1 MPa. The lamp had an internal diameter of a discharge tube of 5 mm, a length of discharge gap of 60 mm. The discharge tube had two identical electrodes capable of operating in both the anode and cathode modes. Liquid phase metals

при работе лампы всегда находилась в холодной зоне, расположенной за одним из электродов лампы. Изменение направлени тока через лампу производилось при помощи мостового коммутатора. Управлениеwhen the lamp was in operation, it was always in the cold zone, located behind one of the lamp electrodes. The direction of the current through the lamp was changed using a bridge switch. Control

коммутатором производилось схемой управлени , котора осуществл ла сравнение абсолютного значени напр жени на лампе с опорным напр жением и вырабатывала сигналы дл управлени коммутатором.The switchboard was produced by a control circuit that compared the absolute value of the voltage on the lamp with the reference voltage and produced signals to control the switchboard.

Способ питани разр дной лампы с дуговым разр дом в парах металлов позвол ет производить стабилизацию излучательных параметров лампы без применени внешнего нагревател . ОтсутствиеThe method of feeding a discharge lamp with arc discharge in metal vapors allows stabilization of the radiative parameters of the lamp without the use of an external heater. The absence of

внешнего нагревател повышает надежность системы стабилизации особенно при наличии вибрационных и ударных нагрузок. Кроме того, способ применим дл стабилизации напр жени на лампах, имеющих коаксиальную внешнюю оболочку. При использовании ламп с разр дом в парах металлов дл накачки лазеров отсутствие нагревател упрощает конструкцию квантрона лазера и облегчает замену лампexternal heater increases the reliability of the stabilization system, especially in the presence of vibration and shock loads. In addition, the method is applicable for stabilizing the voltage on lamps having a coaxial outer sheath. When using metal vapor lamps for pumping lasers, the absence of a heater simplifies the design of the laser quantum laser and makes it easier to replace the lamps.

в квантроне.in quantron.

Claims

The invention of the method of feeding a discharge lamp with arc discharge in metal vapors with the presence of a liquid phase of metals in a cold zone,

in which a direct current voltage is supplied to the lamp, stabilizes the lamp current, measures the voltage drop across the lamp and compares it with a reference voltage, characterized in that

in order to increase the reliability of the lamp, a direct current voltage is applied to the lamp with a positive potential to the main electrode located near the cold zone, when a fall is reached

the voltage on the lamp of the level of the reference voltage changes the polarity of the voltage supplied to the lamp to the opposite, with a subsequent decrease in the voltage drop on the lamp to

the reference level changes the polarity of the voltage supplied to the lamp to the original, with a further change in the voltage drop across the lamp, these operations are repeated.

Ucn U0

7/7 L

0

$ U5i

- t

Rz Pa

Px

0

7x, h. , Top.

FIG. 2

- i

FIG. H

Phie