SU970512A1

SU970512A1 - Gas-discharge lamp with short electric arc

Info

Publication number: SU970512A1
Application number: SU813271364A
Authority: SU
Inventors: Виля Давыдович Малкиель; Эммануил Абрамович Гамза
Original assignee: Рижский Ордена Трудового Красного Знамени Электроламповый Завод Им.50-Летия Ссср
Priority date: 1981-04-09
Filing date: 1981-04-09
Publication date: 1982-10-30

Description

1one

Изобретение относитс к газораз- . р дным лампам с короткой дугой, в частности к конструкции электродных узлов, и может быть использова-; но в конструкци х газоразр дных ламп, примен емых в кинепроекционной технике .This invention relates to gas discharge. short lamps with short arc, in particular to the design of electrode assemblies, and can be used; but in the designs of gas discharge lamps used in film projection technology.

Известны газоразр дные лампы с короткой дугой, которые имеют наполненную инертным газом колбу из прозрачного кварцевого стекла и два Электрода, между которыми возникает электрический разр д. Лампы работают в режимах высоких температур, достигаю1цих в рабочих зонах электродов 2 00С и более. Из-за этого электроды выполн ют из тугоплавкого материала - вольфрама и массивным диаметром 10-20 мм и более |в зависимости от мощности ламп J.There are known short-arc gas discharge lamps, which have a flask of transparent quartz glass filled with inert gas and two electrodes between which an electrical discharge occurs. Lamps operate in high-temperature conditions, reaching an operating temperature of electrodes of 200 ° C and more. Because of this, the electrodes are made of a refractory material, tungsten and with a massive diameter of 10-20 mm or more, depending on the power of the lamps J.

Однако осуществить вакуумно-плотное соединение кварцевого стекла колбы непосредственно с электродамиHowever, to carry out a vacuum-tight connection of silica glass flask directly to the electrodes.

нельз из-за их высокой температуры , а также значительного абсолютного термического расширени электродов по диаметру при горении лампы . В св зи с этим вакуумно-плотное соединение должно быть в достаточной удаленности от зоны электрического разр да. Дл этой цели электроды соедин ют с внешними вывода) тонкими прот женными стержн ми из because of their high temperature, as well as the significant absolute thermal expansion of the electrodes in diameter when the lamp burns. In this connection, the vacuum-tight connection must be sufficiently remote from the electric discharge zone. For this purpose, the electrodes are connected to external leads by thin extended rods of

10 тугоплавкого материала вольфрама или молибдена) диаметром не более З Температура на стержн х значительно выше, чем на электродах. Вакуумно ,5 плотное соединение осуществл ют между кварцевым стеклом колбы и этими стержн ь 1. По приведенным причинам колбы изготавливают из части, в которой наход тс электроды, и горловин , через которые проход т токопод20 вод щие стержни.10 refractory material of tungsten or molybdenum) with a diameter of not more than 3 ° C. The temperature on the rods is significantly higher than on the electrodes. Vacuum-tight connection is made between the quartz glass of the flask and these rod 1. For the reasons given, the flasks are made from the part in which the electrodes are located and the necks through which the current-supporting rods pass.

Наиболее близким к изо&ретению вл ютс газоразр дные лампы с корот КОЙ дугой, содержащие колбу из оптически прозрачного кварцевого стек ла, состо щую из разр дной части, в которой установлены электроды, и ци линдрических горловин, в которых герметично установлены токоподвод щие стержни, соедин ющие электроды с наружными выводами. В горловинах установлены также цилиндрические де жатели, которые установлены подйижно между внутренними стенками горло вин и токоподвод щими стержн ми. В лампах имеютс элементы, преп ствующие осевому перемещению держателей относительно токоподвод щих стержней. Держатели изготовлены из кварцевого стекла, керамики или тугоплавкого металла 2 . Основным недостатком держателей вл етс то, что они поддерживают н собственно электроды, а хрупкий токопровод щий стержень, и поэтому не исключаетс веро тность облома стерж н в месте его сопр жени с электро дом и преждевременного выхода лампы с таким держателем из стро . Цель изобретени - создание газоразр дной лампы, обладающей повышенной долговечностью. . Дл достижени поставленной цели в газоразр дной лампе с короткой дугой , содержащей наполненную инертным газом колбу из прозрачного кварцевого стекла, состо щую из разр дной части с установленными в ней электро дами и цилиндрических горловин, в ко торых герметично установлены токоподвод щие стержни, соедин ющие соответствующие электроды с внешними выводами,И цилиндрические держатели подвижно установленные между внутрен ними стенками горловин и соответствующими токоподвод щими стержн ми цилиндрические держатели выполнены в виде спиралей из прутка круглого или пр моугольного сечени установленных на электродах. Кроме того, вспирали в зоне ее контактировани с электродом выполнена расточка на глубину, не превышающую половину поперечного размера сечени прутка. При этом спирали держателей из прутк пр моугольного сечени выполнены с зазором между витками, На фиг. 1 изображен электродный узел газоразр дной лампы с цилиндрическим держателем в виде спирали из прутка круглого сечени , контактирующей с электродом и непосредственно с горловиной колбы; на фиг.2 то же с цилиндрическим держателем в виде спирали из прутка пр моугольного сечени , контактирующей с электродом и непосредственно с горловиной колбы; на фиг. 3 то же, с цилиндрическим держателем в виде спи рали из прутка круглого сечени контактирующей с горловиной колбы че-рез кварцевое кольцо; на фиг. k то же, с цилиндрическим держателем в виде спирали из прутка круглого сечени , контактирующей с токопровод щим стержнем через металлическую втулку, а с горловиной колбы - через кварцевое кольцо. Колба лампы состоит из двух частей: расширенной части 1, внутри которой наход тс электроды 2 и 3, между которыми происходит электрический разр д лампы, и цилиндрических горловин Ц. Колба выполнена из прозрачного кварцевого стекла. Электрод 2 соединен с внешним выводом лампы токоподвод щим стержнем 5, проход щим через горловину 4 и прот женную ножку 6 из прозрачного кварцевого стекла. Прот женна ножка 6 с.па на вакуумно-плотно с горловиной k в месте их сопр жени 7. На электрод 2 насажена спираль 8 из прутка круглого сечени . В зоне А контактировани спирали 8 с электродом 2 спираль 8 расточена до половины диаметра, прутка, образующего спираль 8. Внутренний диаметр расточенной в зоне. А спирали 8 соответствует диаметру электрода 2 и обеспечивает плотную посадку спирали 8 на электрод 2. В зоне А витки спирали 8 прилегают плотно друг к другу. Часть спирали 8 в зоне Б, выступающа за пределы зоны А, выполнена с увеличенным шагом. В зоне В спираль 8 контактирует с внутренней , поверхностью горловины . На фиг. 2 показана спираль 8 выполненна из прутка пр моугольного сечени ;: ;.-. Шаг спирали 8 по всей ее длине равен 1, величинам ширины прутка, образующего спираль 8. В этом варианте исполнени спираль 8 в зоне А расточена на глубину, не превышающую половину поперечного размера сечени прутка, не на величину , обеспечивающую плотную посадку спирали 8 на электрод 2.The closest to insulation are gas-discharge lamps with a short COY arc, containing a flask of optically transparent quartz glass, consisting of a discharge part in which electrodes are installed, and cylindrical necks, in which the current-carrying rods are tightly connected electrodes with external leads. Cylindrical holders are also installed in the throats, which are installed adjacently between the inner walls of the throats of the screws and the current-carrying rods. The lamps have elements that prevent axial movement of the holders relative to the current-carrying rods. The holders are made of quartz glass, ceramic or refractory metal 2. The main disadvantage of the holders is that they support the electrodes themselves, and a fragile conductive rod, and therefore the likelihood of a breakage of the rod at its interface with the premature release of the lamp with such a holder is not excluded. The purpose of the invention is to create a gas discharge lamp with increased durability. . To achieve this goal, a short arc gas discharge lamp containing a flask of transparent quartz glass filled with inert gas, consisting of a discharge part with electrodes installed in it and cylindrical necks, in which current-carrying rods are tightly connected electrodes with external leads, and cylindrical holders movably mounted between the inner walls of the necks and the corresponding current-carrying rods cylindrical holders are made in the form E spirals from round or rectangular bars mounted on electrodes. In addition, a hole was drilled in the zone of its contact with the electrode to a depth not exceeding half the cross-sectional size of the bar. In this case, the holders of the holders are made from a rectangular bar with a gap between the turns. In FIG. Figure 1 shows an electrode unit of a gas discharge lamp with a cylindrical holder in the form of a spiral of a round rod in contact with the electrode and directly with the neck of the bulb; Figure 2 is the same with a cylindrical holder in the form of a spiral from a rectangular cross-section rod in contact with the electrode and directly with the neck of the flask; in fig. 3 the same, with a cylindrical holder in the form of a helix from a bar of circular cross section in contact with the neck of the flask through a quartz ring; in fig. K is the same, with a cylindrical holder in the form of a spiral from a round rod in contact with a conductive rod through a metal sleeve, and with a neck of a flask through a quartz ring. The bulb of the lamp consists of two parts: the expanded part 1, inside of which there are electrodes 2 and 3, between which the electric discharge of the lamp takes place, and the cylindrical necks C. The bulb is made of transparent quartz glass. Electrode 2 is connected to the external output of the lamp by a current-carrying rod 5 passing through the neck 4 and the extended leg 6 of transparent quartz glass. An extended leg 6 cp is vacuum-tight with the neck k in the place of their interfacing 7. On the electrode 2 a coil 8 is implanted from a round rod. In zone A of the contact of the spiral 8 with the electrode 2, the spiral 8 is bored to half the diameter of the rod forming the spiral 8. The internal diameter is bored in the zone. And the helix 8 corresponds to the diameter of the electrode 2 and provides a tight fit of the helix 8 to the electrode 2. In the area A, the turns of the helix 8 fit snugly to each other. Part of the helix 8 in zone B, protruding beyond zone A, is made with an increased pitch. In zone B, coil 8 is in contact with the inner, surface of the neck. FIG. Figure 2 shows a spiral 8 made from a rectangular rod;:;; .-. The pitch of the helix 8 along its entire length is equal to 1, the widths of the bar forming the helix 8. In this embodiment, the helix 8 in zone A is bored to a depth not exceeding half the transverse size of the bar section, not by the amount ensuring a tight fit of the helix 8 on the electrode 2

В некоторых случа х, когда температура спирали 8 в зоне В ее контактировани с горловиной Ц превышает величину, вызывающую кристаллизацию кварцевого стекла, образующего горловину k, спираль 8 контактирует не непосредственно с горловиной 4, а с кольцом из кварцевого стекла.In some cases, when the temperature of the spiral 8 in zone B of its contact with throat C exceeds the value that causes crystallization of quartz glass forming throat k, helix 8 contacts not directly with throat 4, but with a ring of quartz glass.

На фиг. 3 показан вариант исполнени спирали 8, в которой цилиндрическа часть зоны А переходит в конус , а затем в зоне Г - в цилиндр с внутренними диаметром, равным диаметру токопровод щего стержн 5. Спираль 8 сопр жена в зоне Д с внутренней поверхностью кольца 9 из прозрачного кварцевого стекла, которое, в свою очередь, своей наружной поверхностью в той же зоне Д контактирует с горловиной Ц.FIG. Figure 3 shows an embodiment of the helix 8, in which the cylindrical part of zone A passes into a cone, and then in zone D into a cylinder with an inner diameter equal to the diameter of the conductive rod 5. Helix 8 joins in zone D to the inner surface of the ring 9 of transparent quartz glass, which, in turn, its outer surface in the same zone D is in contact with the neck C.

На фиг. k показан вариант исполнени спирали 8, отличающийс от варианта на фиг.З тем, что спираль 8 контактирует не непосредственно с то копровод щим стержнем 5, а с втулкой 10, посаженной на токопровод щий стежень 5. Внутренний диаметр спирали 8 в зоне Е расточен до величины, обеспечивающей плотную посадку спирали 8 на втулку 10.FIG. k shows an embodiment of the helix 8, which differs from the variant in fig. 3 in that the helix 8 does not contact directly with the conductive rod 5, but with the sleeve 10, seated on the conductive stitch 5. The internal diameter of the helix 8 in zone E is bored to size, providing a tight fit of the spiral 8 on the sleeve 10.

Во всех вариантах, показанных на фиг.1-4, между спиралью 8 и контактирующей с ней поверхностью горловин k или кольца 9 должен быть оставлен зазор, достаточный дл компенсации величины термического расширени спирали 8 на врем горени лампы.In all the variants shown in Figures 1-4, between the helix 8 and the surface of the necks k or the ring 9 in contact with it, there should be a gap sufficient to compensate for the amount of thermal expansion of the helix 8 during the lamp burning time.

Расточка спирали 8 в зоне А обеспечивает хороший контакт между элек тродом 2 и спиралью 8, повыша тем самым теплообмен между ними. Бокова поверхность спирали 8 значительно превышает закрываемую ею боковую поверхность электрода 2. Этим увеличиваетс площадь, излучающа тепловую энергию в окружающее пространство . В варианте спирали 8, показанном на фиг.1 требуетс , во избежание кристаллизации материала гор-. ловины Ц, максимально снизить температуру спирали 8 в зоне В. Достигаетс это увеличением шага спирали 8 в зоне Б. При этом увеличиваетс эффективна бокова поверхность спирли 8 в зоне, излучающа тепловую энегию в окружающее пространство. По этой же причине увеличен шаг по всей длине спирали 8 в варианте, показанном на фиг.2.The boring of the spiral 8 in zone A provides good contact between the electrode 2 and the spiral 8, thereby increasing the heat exchange between them. The lateral surface of the spiral 8 considerably exceeds the lateral surface of the electrode 2 closed by it. This increases the area radiating thermal energy into the surrounding space. In the helix variant 8 shown in Fig. 1, it is required in order to avoid crystallization of the material of the horiz. This method is achieved by increasing the pitch of the helix 8 in zone B. This increases the effective side surface of the alcohol 8 in the zone, radiating thermal energy to the surrounding space. For the same reason, the step along the entire length of the spiral 8 is increased in the variant shown in FIG. 2.

Во всех приведенных вариантах спираль 8 повышает долговечность лампы , за счет двух факторов: снижени интенсивности разрушени электродов пр улучшении их охлаждени , и повышени надежности работы лампы за счет повышени механической устойчивости при эксплуатации.In all the above embodiments, the coil 8 increases the durability of the lamp due to two factors: a decrease in the intensity of destruction of the electrodes to improve their cooling, and an increase in the reliability of the lamp by increasing the mechanical stability during operation.

Claims

1. Gas discharge lamp with a short arc, containing a flask of transparent quartz glass filled with inert gas, consisting of a discharge part with electrodes installed in it and cylindrical necks in which current-carrying rods are tightly connected, connecting the corresponding electrodes with external leads, and cylindrical holders movably mounted between the inner walls of the necks and the corresponding current-carrying rods, characterized in that, with the aim of increasing its durability, said cilin The holders are made in the form of spirals from round or rectangular rods mounted on the electrodes.

2. Bulb pop.1, about t and ch yuyu and so that in the spiral in the zone of its contact with the electrode is made a bore to a depth, not exceeding half the transverse size of the cross section of the rod.

3. The lamp according to claim 1, about t l and is sensitive to the fact that the spiral

made of rectangular section bar with a gap between the turns.

Sources of information taken into account in the examination

1.Skobelev V.N. and Afanasyev E. Light sources and ballasts. M., Energie, 1973

with. 220-222.

2. US Patent No. 038578, cl. 313-217. 1977.

5y yu / / /

(.2