Газоразрядная высокочастотная безэлектродная лампа

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (gg 4 H Ol J 65/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ;:

Н АВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ сивности и стабильности УФ-излучения лампы при повышении ее срока службы.

На индуктор 9 подается ВЧ-напряжение.

Под воздействием ВЧ-поля в ксеноне возникает разряд, разогревающий колбу 1 По мере разогрева вещество 4 испаряется, давление его насьпценного пара возрастает. В результате интенсивность излучения спектральных линий вещества 4, лежащих в диапазоне волн 185-400 НМ и более, увеличивается..Повышение интенсивности УФ-излучения объясняется отражающими свойствами покрытия 8 на полом конусе 6. Для стенки 5 колбы 1 возможность осаждения на ее внутренней поверхности пленок вещества 4 резко уменьшается. Зона интенсивного разряда в парах вещества 4 оттеснена от внутренней поверхности стенки 5. Кроме того, исключена возможность осаждения вещества 4 на внутренней по-. верхности стенки 5 в период остывания лампы. Это приводит к увеличению срока службы и стабильности излучения в УФ-области спектра.1 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3916510/24-07 (22) 26.06.85 (46) 07.12.86. Бюл. В 45 (72) Б.Х. Хузмиева, В.Д. Цветков и М.А. Хузмиев (53 ) 621.327 (088.8 ) (56) Патент США Ф 3873884, кл. 3!5-267, 1974.

Авторское свидетельство СССР

9 444272, кл. Н 01 J 65/04, 1973.

Патент США У 4451765, кл. 315-248, 1984.

Авторское свидетельство СССР

Ф 904038, кл. Н 01 J 65/04, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 1206861, кл. Н 01 У 65/04, 1984.

Авторское свидетельство СССР

В 1073822, кл. Н 01 J 61/30, 1982., (54) ГАЗОРАЗРЯДНАЯ ВЫСОКОЧАСТОТНАЯ БЕЗЭЛЕКТРОДНАЯ ЛАМПА (57) Изобретение относится к области электротехники, в частности к газоразрядным осветительным лампам без электродов внутри баллона. Целью изобретения является повьппение интенÄÄSUÄÄ 1275589 А 1

Изобретение относится к конструкции газоразрядных осветительных ламп без электродов внутри баллона, излучающих спектры различных химических элементов и применяемьгх в атомно-аб.5 сорбционной и атомно-флуоресцентной аппаратуре.

Целью изобретения является иовышение интенсивности и стабильности излучения в ультрафиолетовой части спектра и увеличение срока службы лампы.

На чертеже изображена предложенная лампа, осевой разрез.

Газоразрядная ВЧ безэлектродная лампа соДержит кварцевую колбу 1, сферическую или удлиненную, закрепленную со стороны отростка 2 на теплоотводящем цоколе 3 и наполненную рабочим веществом 4 (элементом П-УП 20 группы, их смесью или их иодидом) и инертным газом, например, ксеноном под давлением 3 мм рт.ст. (400 Па).

Вывод излучения иэ колбы 1 осущест-. вляется через стенку 5 в направле- 25 нии стрелки А, с этой стороны колбы

1 к ней соосно приварен расширенной частью полый кварцевый конус 6, снаружи покрытый за исключением торцов

7 узкой части токопроводящим и отра- 30 жающим УФ-излучение покрытием 8, например, на основе двуокиси слова с добавками, повышающими проводимость, отражающие свойства и их стабильность при пов гшенных температурах.

Лампа помещена внутри индуктора 9

ВЧ-генератора (изображен условно).

Толщина и проводимость покрытия 8 подбираются опытным путем, в зависимости от режима работы лампы. 40

Для включения лампы на индуктор 9 подается ВЧ-напряжение 1частота около 27 ИГц, мощность 5-20 Вт ). Под воздействием ВЧ-поля в ксеноне возни45 кает разряд, разогревающий колбу 1, по мере разогрева вещество 4 испаряется, давление его насыщенного пара возрастает и интенсивность излучения спектральных линий вещества 4, лежащих в диапазоне волн 185-400 нм

50 и более, увеличивается до величины, соответствующей установившемуся разряду при данной ВЧ-мощности, подаваемой на ВЧ-индуктор 9. При испытаниях опытных образцов обнаружено, что излучающее облако возбужденных паров смещено от световыводящей стенки 5 к противоположной jк отростку 2), 89 так как снижается направленность

ВЧ-поля во внутреннем объеме колбы

1, непосредственно прилегающем к стенке 5, из-за экранирующего действия окружающего стенку 5 токопровод щего покрытия 8 на поверхности конуса 6. Кроме того, рабочая температура стенки 5 выше температуры боковыь стенок колбы 1 на 30-50 С, так как покрытие 8, в котором под воздействием ВЧ-поля наводятся токи, поглощает часть ВЧ-мощности, за счет этого конус 6 нагревается, а тепло последнего передается стенке 5 разными путями, прежде свего за счет теплообмена при помощи воздуха, сосредоточенного в закрытом со всех сторон, кроме суженного конца конуса 6, объе ме, примыкающем к стенке 5 снаружи.

Теплообмен между этим объемом и внешним воздухом ограничен, поэтом эффективность теплопередачи высокая; кроме того, из-за этого стенка 5 остьгвает после выключения лампы медлеи нее, чем боковые стенки колбы 1Х. (тем более, противоположная стенка колбы 1 с отростком 2, прилегающая к теплоотводящему цоколю 3). В результате для стенки 5 колбы 1 создаются условия, когда воэможность осаждения на ее внутренней поверхнос ти пленок вещества 4 резко уменьшается по сравнению с возможностью осаждения набоковых стенках, прозрачность которых с точки зрения поставленной цели несущественна; кроме того, эона интенсивного разряда в парах вещества 4 оттеснена от внутренней поверхности стенки 5 и исключена возможность осаждения вещества 4 на внутренней поверхности < стенки 5 после выключения лампы в период ее остывания. Всем этим можно объяснить экспериментально обнаруженное увеличение срока службы и стабильности излучения в УФ-области спектра в соответствии с приведенными .данными. Наблюдаемое повышение интенсивности УФ-излучения можно объяснить отражающими свойствами покрытия 8 на полом конусе 6. В предложенной лампе отраженное излучение в основаном направляется к приемнику по воздуху, поэтому интенсивность

УФ-излучения увеличивается во всем указанном диапазоне волн, однако при условии, если отношение наименьшего (внутреннего) диаметра открытого формула изобретения

Составитель В. Горчакова

Техред К.Ходанич КорректорВ. Бутяга

Редактор Л. Гратилло

Заказ 6572/48

Тираж 643 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4!5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1275 торца 7 к внешнему диаметру колбы 1 не менее 0,35; очевидно, при меньшем отношении значительно ухудшаются светонаправляющие свойства оптической системы стенка 5 — конус 6.

Торцы 7 конуса 6 должны быть полированными или оплавленными, прозрачными для УФ-излучения, что существенно повьппает интенсивность излуче, ния в диапазоне 200-400 нм. Однако .О при малой конусности конуса 6, если указанное отношение больше 0,65, стабильность излучения лампы значительно ухудшается, что можно объяснить увеличением тепловой связи объемов воздуха внутри полости конуса 6 и вне его, что приводит к снижению рабочей температуры стенки 5 и к появлению на ее внутренней поверхности пленок вещества 4. По этой же причи- щ не торец 7 должен. выступать в направлении стрелки A эа край стенки 5 (т.е. вершину ее купола) не менее чем на 0,3 величины наружного (внешнего) диаметра колбы 1. Однако при увели- 25 чении указанного удлинения конуса 6 относительно конца стенки 5 (соответствующего концу колбы 1) более

1,0 наружного диаметра колбы I, увеличиваются габариты лампы. Внешним 30 (наружным) диаметром колбы 1 считается ее наибольший диаметр в плоскости, перпендикуляной выходной оси A

Отношение окруженной конусом 6 поверхкости колбы 1 (т.е. поверхности стенки 5 снаружи колбы и прилегающей стенки до места приварки конуса 6) к общей поверхности колбы 1 (без учета поверхности конуса 6 и зоны его приварки к колбе 1) должно быть не менее 0,15, иначе смещение разря589 4 да от стенки 5 столь незначительно из-за малого экранирующего действия покрытия 8, что указанный положительный эффект не достигается. Однако, если это отношение больше 0,4, разряд в лампе начинает зажигаться лишь при повьппении ВЧ-мощности сверх установленной в качестве максимальной иэ-за сильного экранирования ВЧ-поля в значительной части объема колбы 1.

Гаэоразрядная высокочастотная безэлектродная лампа, содержащая заполненную инертным газом и рабочим веществом колбу из оптически прозрачного материала, с которой сопряжена торцом полая деталь из оптически прЬзрачного материала, выполненная в виде усеченного конуса, наружная боковая поверхность которого покрыта токопроводящим светоотражающим слоем, отличающаяся тем, что, с целью повьппения стабильности и интенсивности излучения в ультрафиолетовой части спектра и увеличения ее срока службы, .полый конус соединен с колбой своей расширенной частью так, что он окружает ее световыводящую поверхность, а открытый торец конуса выполнен прозрачным для ультрафиолетового излучения и отстоит от вершины световыводящей поверхности колбы на расстояние, составляющее

0,3-1,0 наружного диаметра колбы, при этом отношение наименьшего диаметра открытой части конуса к наруж-, ному диаметру колбы лежит в пределах

0,35-0,65, а отношение окруженной конусом поверхности колбы к общей ее поверхности — в пределах 0,15-0,4.