Способ наполнения ультрафиолетовой металлогалогенной лампы — SU 1089671 (original) (raw)
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (И)Н О 1 З 61/18 ГОСУД Г 1 О ДЕ ВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЦТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Н АТ 0 РСКОМУ СИДЕТЛСТВУ(71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический светотехнический институт(56) 1. Ртутные лампы высокого давления. Под ред. Весельницкого и Рохлина.Пер. с англ. М., "Энергия", 1971.2. Патент Японии В 46-34588,кл. 93 Р 221 1971,(54)(57) СПОСОБ НАПО 1 ВЕНИЯ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЙ МЕТАЛЛОГАЛОГЕННОЙ ЛАМПЫ, заключающийся в том, что в лампу вводятртуть, аргон и германий в виде соединения, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения срока службылампы при одновременном упрощениитехнологии изготовления, укаэанноесоединение продставляет собой цезийгерманиевый сплав взятый в количестве 0,04-0,1 мг/см и содержащий3-7 ат.7 цезия, и в лампу дополнительно вводят иодид ртути в стехиометри"ческом количестве.Изобретение относится к газоразрядным лампам, а точнее к способу изготовления металлогалогенных ламп.Наиболее распространенными источниками УФ-излучения являются ртутные 5лампы высокого давления 111.Однако в Уф-области Э 00-340 Нм,одной иэ наиболее используемых в Фотохимии, КПД их излучения недостаточен,ЮНаиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является способ наполнения ультрафиолетовой металлогалогенной лампы, заключающийсяв том,.что в лампу вводят ртуть, аргон и германий в виде соединения 1123.Однако известные способы наполнения приводят к значительной эрозииэлектродов и, следовательно, снижению срока службы. лампы при одновремен оном упрощении технологии изготовления.Указанная цель достигается тем,что согласно способу наполнения ультрафиолетовой металлогалогенной лампы,заключающемуся в том, что в лампу ввоРдят ртуть, аргон и германий в виде .соединения, последнее представляетсобой цезий-германиевый сплав, взятыйв количестве 0,04-0,1 мг/см и содержащий 3-7.ат. . цезия, и в лампу до- ЗОполнительно вводят иодид ртути в стехиометрическом количестве,В уже отпаянной лампе после первого включения происходит образование35йодидов германия и цезия по уравнениямСе + Нрд, - Седа + Ни2 Св + Ндд -ф 2 Свд + Не,из стехиометрии которых в зависимости от содержания цезия и германия рассчитывается требуемое количество иодида ртути. Нормальные электродные потенциалы цезия, германия и ртути равнысоответственно 3,02; 0,00 и +0,35 В,пооэтому цезий и германий вытесняютртуть из галогенидов, образуя галогенные соединения участвующие в цикле. Иодид цезия является легкоионирующейся компонентой наполнения (потен 50пиал ионизации 3,7 эВ), значительноснижающей деионизацию газовой плазмы.Кроме того, Свд в оговоренньх количествах снижает напряжение зажиганияламп и является добавкой, стабилизи-рующей разряд за счет расширяющего55действия, возванного возможностью получения значительного количества свободных электронов в низкотемпературных (периферийных) областях дуги, Выбор .соотношения Св:Се обусловлен, с одной стороны, необходимостью получения указанного эффекта, а с другой, нерациональностью введения избытка цезия в разряд, поскольку лишь германий и ртуть представляют интерес как улучшение компоненты наполнения. Введение СвД в требуемом количестве (0,002-0,01 мг/см ) представило бы большую технологическую сложность: это очень малое количество и, кроме того, Сзд крайне гигроскопичен. В предлагаемом способе Свд образуется в уже отпаянной лампе, а требуемое для этого количество цезия вводят в германиевой матрице сплава Св-Се с со, держаниемцезия (3-7 ат.), точно соответствующем требуемому пределу. Сплав имеет эвтектическую структуру, т,е. состоит из фазы соединения Се 1 Сз, заключенной в германиевую матрицу. Подобная структура сплава позволяет резко, скачкообразно снизить агрессивность цезия, Цезий с влагой взаимодействует с взрывом, а на воздухе самовоспламеняется при комнатной температуре, Используемый сплав цезия инертен по отношению к кварцу - материалу горелки, на воздухе стабилен,П р и м е р 1, Удельные дозировки, мг/см: ф 2,82; (Ге - 5 ат,3 Св) 0,05; НвД 0,28; аргон 20 мм рт,ст,П р и и е р 2, Удельные дозировки, мг/см : Нв 2,82; (Се - Э ат,Св) 0,04; НрЛ 0,24; аргон 20 мм рт,ст.П р и и е р 3, Удельные дозировки, мг/см : Нр 2,82; (Се - 7 ат.Св)3.0,1; Квд 0,62; аргон 20 мм рт,ст.Пример 1 соответствует оптимальному варианту, а примеры 2 и 3 - граничным по минимуму и максимуму соответственно, В лампах по примеру 2 наблюдается некоторое ухудшение (большее отличие от синусоидальной) Формы осциллограмм тока и напряжения (по сравнению с оптимальным случаем), что уменьшает срок службы. В лампах по примеру 3 наблюдается некоторое снижение КПД излучения в диапазоне 300 - 340 Нм в связи с большими энергетическими потерями разряда за счет излучения цезия.Применение предлагаемого способа наполнения металлогалогенных ламп позволяет наряду с улучшением свойств разряда сделать процесс изготовления более технологичным и существенно1089671 Составитель В, ГорчановаРедактор М. Рачкулинец Техред Л.Микеш Корректор О,Билак Заказ 2944/50 Тираж 683 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 уменьшить количество вносимых примесей. Кроме того, введение двух веществв виде сплава в два раза повышает точ,ность дозировки каждого из них. Приэтом снижается напряжение зажигания, 5что наряду с улучшением форм осциллограмм тока и напряжения на лампах позволяет увеличить срок службы на 50607 Ожидаемый экономический эффект составляет 10-12 руб. на лампу,что при годовом выпуске 10 тыс. ламп составляеториентировочно 100-120 тыс.руб. в год.