SU760237A1

SU760237A1 - High-pressure mercury gas-discharge tube

Info

Publication number: SU760237A1
Application number: SU782643276A
Authority: SU
Inventors: Artem E Ataev; Yurij A Kormishkin; Boris M Melnikov; Svetlana A Ovchukova; Margarita N Urlapova; Stanislav P Reshenov
Original assignee: Mo Energeticheskij Institut
Priority date: 1978-07-13
Filing date: 1978-07-13
Publication date: 1980-08-30

Description

' Изобретение относится к области светотехники, в частности к газоразрядным источникам света, предназначенным для уличного освещения, и _ может быть использовано при понижен-. 5 ных температурах окружающей среды.'The invention relates to the field of lighting, in particular to gas-discharge light sources intended for street lighting, and _ can be used for low-. 5 ambient temperatures.

Существующая конструкция электродов в известных газоразрядных лампах не обеспечивает надежного за- ₍жигания при пониженных температурах окружающей среды, при которых понижается парциальное давление ртутного пара в горелках ламп, В связи с этим возникает необходимость новых конструкций катодов, обеспечивающих · 15 Снижение напряжения зажигания газоразрядных ламп высокого давления.The present electrode design in known discharge tubes does not provide reliable za- _(Zhiganov at low ambient temperatures at which the reduced partial pressure mercury vapor lamp in the burners, in this connection there is a need for new designs of cathodes provide 15 · Reduced ignition voltage discharge lamps of high pressure.

Известны конструкции ламп, в которых основные электроды выполнены с цилиндрическими полостями, диаметр 20 которых равен диаметру ввода основного электрода ВД .Known lamp designs in which the main electrodes are made with cylindrical cavities, the diameter of which 20 is equal to the diameter of the input of the main electrode VD.

Полость основного электрода способствует тому, что уменьшается время разгорания лампы (из-за улучше- 25 ния тепловых свойств катода) и уменьшается распыление материала катода на стенки горелки. Оба эти фактора приводят в конечном счете к увеличению срока службы лампы. , 30The cavity of the main electrode helps to reduce the lamp burn-up time (due to the improvement of the thermal properties of the cathode) and reduces the atomization of the cathode material on the burner walls. Both of these factors ultimately result in longer lamp life. , thirty

В других конструкциях ламп с целью снижения отравляющего действия активных добавок уменьшается распыление и испарение эмиссионного материала, полость выполнена ступенчатой с определенным соотношением размеров полостц [23 . - Известны также конструкции ламп, в которых электроды изготовлены в виде спирали с отогнутыми концами, выполняющими роль стержня, причем осевое отверстие электрода, образованное проволочной спиралью, совпадает с осью разряда . [3] .In other lamp designs, in order to reduce the poisoning effect of active additives, atomization and evaporation of emission material are reduced, the cavity is made stepwise with a certain ratio of the size of the cavities [23. - There are also known lamp designs in which the electrodes are made in the form of a spiral with bent ends acting as a rod, and the axial hole of the electrode formed by a wire spiral coincides with the discharge axis. [3].

Недостатком описанных конструкций ламп является то, что они не позволяют снизить напряжение зажигания ламп.A disadvantage of the described lamp designs is that they do not reduce the ignition voltage of the lamps.

Прототипом изобретения является лампа, представляющая собой кварцевую горелку, заполненную инвертным газом и парами ртути, на противоположных концах которой установлены основные электроды с осевой полостью, образованной торцом керна и боковой поверхностью навитой на него многослойной спирали [4].The prototype of the invention is a lamp, which is a quartz burner filled with invert gas and mercury vapor, at the opposite ends of which are installed the main electrodes with an axial cavity formed by the core end and the side surface of a multilayer spiral wound on it [4].

С целью снижения напряжения зажигания лампы диаметр полости основных электродов меньше диаметра со3 ответствующего вывода, и величина его отвечает условию р· 4 = 9-13 мм, где р - давление наполняющего горелку газа, 4 - диаметр полости.In order to reduce the ignition voltage of the lamp, the diameter of the cavity of the main electrodes is less than the diameter of the corresponding terminal, and its value corresponds to the condition p4 = 9-13 mm, where p is the pressure of the gas filling the burner, 4 is the diameter of the cavity.

Однако такая конструкция лампы ие обеспечивает достаточно высокого· срока службы при пониженном напряжении зажигания.However, this design of the lamp provides a sufficiently high service life at a low ignition voltage.

Цель изобретения - увеличение срока службы ламп типа ДРЛ при пониженном напряжении зажигания. ‘The purpose of the invention is to increase the service life of lamps type DRL at a low ignition voltage. ‘

Для достижения поставленной цели ’θ в лампе, содержащей кварцевую горелку, заполненную инертным газом и парами ртути, на противоположных концах которой установлены основные электроды с осевой полостью,образованной 15 торцом керна и боковой поверхностью навитой на него многослойной спирали, ._чнаружный слой которой образован спиралью с плотной намоткой, по крайней мере, два внутренних слоя выполнены 20 ’ иэ спирали с шагом, равным двойному диамётру спирали. Витки спирали расположены так, что образуются полости · •'Между наружным слоем и витками внутренних слоев. 25To achieve the set goal θ in a lamp containing a quartz burner filled with an inert gas and mercury vapor, at the opposite ends of which there are installed main electrodes with an axial cavity formed by a 15 core end and a side surface of a multilayer spiral wound on it,. _{h the} outer layer of which is formed by a tightly wound spiral, at least two inner layers are made of a 20 'helix with a step equal to the double diameter of the spiral. The turns of the spiral are arranged so that cavities are formed · • 'Between the outer layer and the turns of the inner layers. 25

На фиг. 1 схематично представлена ртутная газоразрядная лампа высокого Давления, общий вид; на фиг. 2 - .основной электрод. 'In FIG. 1 schematically shows a high pressure mercury discharge lamp, general view; in FIG. 2 -. The main electrode. ''

Дуговая ртутная лампа представляет собой кварцевую трубчатую горелку 1, заполненную аргоном и парами ртути, смонтированную внутри стеклянной 35 колбы 2. По концам горелки 1 расположены вольфрамовые оксидированные электрода - основные 3 и вспомогательныеThe mercury arc lamp is a quartz tube torch 1, filled with argon and mercury vapor, mounted inside a glass 35 bulb 2. At the ends of the torch 1 there are tungsten oxidized electrodes - the main 3 and auxiliary

4. Основные электроды 3, впаянные через вводы 5, выполнены в виде многослойной спирали, два внутренние 40 слоя которой намотаны вольфрамовым проводом с шагом, равным двойному диаметру провода, а внешний слой намотан без промежутков. Керн 6, являющийся продолжением ввода 5, утоплен, 45 образуя осевую полость 7.4. The main electrodes 3, soldered through the inputs 5, are made in the form of a multilayer spiral, the two inner 40 layers of which are wound with a tungsten wire with a step equal to the double diameter of the wire, and the outer layer is wound without gaps. The core 6, which is a continuation of input 5, is recessed, 45 forming an axial cavity 7.

лого катода при различных температурах окружающей среды, а следовательно, различном процентом содержании ртути в смеси Аг+Нд. При здом ' эффект полого катода может обеспечиваться разными полостями в зависимости от того, какая из них скажется оптимальной для данного состава газа.of the cathode at different ambient temperatures, and therefore, different percentages of mercury in the Ar + Hd mixture. At home, the hollow cathode effect can be provided by different cavities, depending on which one is optimal for a given gas composition.

Действие эффекта полого катода понижает напряжение горения тлеющего разряда между основным и вспомогательным электродами на десятки вольт, что в конечном итоге снижает напряжение зажигания ламп в целом. Минимальное значение напряжения зажигания Имеет место при р.4 = 9-13 мм рт.ст.The action of the hollow cathode effect reduces the burning voltage of a glow discharge between the main and auxiliary electrodes by tens of volts, which ultimately reduces the ignition voltage of the lamps as a whole. The minimum value of the ignition voltage Occurs at p. 4 = 9-13 mm Hg.

В стадии разгорания дугового разряда происходит непрерывное изменение величины давления паров ртути на Несколько порядков. Поэтому в лампе типа ДРЛ невозможно обеспечить оптимальные^- параметры полости для всёх возможных условий горения и переэажигания дуги. Однако для предлагаемой конструкции лампы режим с полым катодом, обеспечивающий низкую скорость эрозии активного материала и высокую стабильность горения дуги, будет сохраняться на протяжении всей стадии разгорания и горения, поскольку выполняется необходимое условие р.4)>4-6 мм рт.ст.In the stage of ignition of the arc discharge, there is a continuous change in the pressure of mercury vapor by several orders of magnitude. Therefore, in the lamp DRL type can not ensure the optimal ^- vsoh cavity parameters for the possible combustion conditions and arc pereeazhiganiya. However, for the proposed lamp design, the hollow cathode mode, providing a low erosion rate of the active material and high stability of the arc burning, will be maintained throughout the stage of ignition and combustion, since the necessary condition p.4)> 4-6 mm Hg is fulfilled.

. Таким образом, конструкция основных электродов благодаря наличию полостей разного диаметра дает возможность получать максимальный эффект полого катода, а следовательно, понижение напряжения зажигания при различных температурах окружающей среды, а также предотвращает изменение размеров полости в результате распыления.. Thus, the design of the main electrodes due to the presence of cavities of different diameters makes it possible to obtain the maximum effect of a hollow cathode, and therefore, lowering the ignition voltage at various ambient temperatures, and also prevents the change in the size of the cavity as a result of sputtering.

Claims

As a result of this winding, additional cavities 8 are formed along the periphery of the cavity 7. Additional cavities 8 are obtained by winding the inner layers of the spiral with a double wire — tungsten and molybdenum (or steel). Then, the molybdenum wire is etched, forming a cavity the width of which is equal to the diameter of the wire, for technological reasons: this ensures optimal cavity dimensions. - ^:)

When voltage is applied to the lamp, an auxiliary discharge is ignited between one of the main 3 and auxiliary 4 electrodes. In this case, conditions are created for the greatest manifestation of the effect of a mercury gas-discharge lamp of high pressure containing quartz

50 a burner filled with an inert gas and mercury vapor, at the opposite ends of which are fixed the main electrodes with an axial cavity formed by the end face of the core and the lateral surface of a multilayer spiral wound on it, the outer layer of which is formed by a tightly wound spiral, characterized in that the purpose of increasing the service life under reduced voltage

60 of the ignition, at least two inner layers are made of a spiral with a step equal to the double diameter of the spiral, forming cavities between the outer layer and Litki of the inner layers.