Способ питания разрядной лампы с дуговым разрядом в парах металлов

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в светотехнике для стабилизации излучательных параметров разрядных ламп. Цель изобретения - повышение надежности работы лампы. Сущность способа заключается 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 падения напряжения на лампе. Это падение напряжения сравнивают с опорным напряжением, и когда происходит их совпадение, изменяют направление тока в лампе так, что электрод, ближайший к холодной зоне, становится катодом, что приводит к охлаждению холодной зоны и к уменьшению после повышения падения напряжения на лампе и, при его совпадении с опорным, снова переключают ток в первоначальном направлении. При дальнейшем изменении падения напряжения на лампе указанные операции повторяются, что позволяет стабилизировать излучательные параметры лампы. 4 ил.

СО(ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ11СТИ (ЕСКИХ

РЕС((УЬЛИК

s Н 05 В 41/231

ГОСУДЛРСТБЕННЫИ КОМИТЕ Г

ПО ИЗОЬРЕТЕНИЛМ И ОТКРЫТИЛМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ 0

О

00 ы (21) 4733552/07 (22) 01.09.89 (46) 15.08,91. Бюл. М 30 (71) Научно-производственное объединение

"Зенит" (72) Н.И.Антропов, В.В.Павлов, Ю.Ф.Попов и В,П.Смородин (53) 628.94:621.327.534:546, 13(088.8) (56) Светотехника, 1986. М 1, с. 22, Оптико-механическая промышленность, 1984, М 1, с. 42. (54) СПОСОБ ПИТАНИЯ РАЗРЯДНОЙ ЛАМПЫ С ДУГОВЫМ РАЗРЯДОМ В ПАРАХ МЕТАЛЛОВ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в светотехнике для стабилизации излучательных параметров разрядных ламп, Цель изобретения — повышение надежности работы ламИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в светотехнике для стабилизации излучательных параметров дуговых газоразрядных ламп.

Цель изобретения — повышение надежности работы лампы.

На фиг. 1 показана диаграмма абсолютной величины напряжения на лал;пе, где t— время, to — момент включения лампы, ((А— абсолютное значение напряжения на лампе, Ua — начальное напряжение на лампе, 0оп опорное напряжение; на фиг. 2 — диаг+ рамма тока лампы, где (— ток лампы, I(l ток, протекающий через лампу, в направлении при котором ближайший к холодной зоне лампы электрод работает в анодном режиме, Ii(— ток, протекающий через лампу

„„Я „„1670813 А1 пы. Сущность способа заключается 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 падения напряжения на лампе. Это падение напряжения сравнивают с опорным напряжением. и когда происходит их совпадение, изменяют направление тока в лампе так, что электрод, ближайший к холодной зоне, становится катодом, что приводит к охлаждению холодной зоны и к уменьшению после повышения падейия напряжения на лампе и, при его совпадении с опорным, снова переключают ток в первоначальном направлении, При дальнейшем изменении падения напряжения на лампе указанные операции повторяются, что позволяет стабилизировать излучательные параметры лампы. 4 ил. в противоположном направлении; на фиг. 3 — диаграмл1а мощности нагрева ближайшего к холодной зоне лампы электрода, где Рэ — мощность нагрева электрода; P, — л1ощность нагрева электрода при работе в анодном режиме, Р," — мощность нагрева электрода при работе в катодном режиме: на фиг, 4 — диаграмма температуры холодной зоны, где Т,, — температура холодной эоны. T ð — среднее значение температуры холодной зоны.

П р и M е р. Способ питания был использован для стабилизации параметров экспериментальной лампы с разрядо"л в парах калия и рубидия. Ла,fld Bl;;l(o <алась в диагональ мостового коммугатора, под. .r;(o (сн((ого к источнику постоя н:.сгс (ока.

1670813

Коммутатор подключал лампу к источнику питания таким образом, что после зажигания разряда ток проходил через лампу в направлении, при котором ближайший к холодной зоне лампы электрод работал в анодном режиме.

Ток через лампу при любом состоянии коммутатора составлял 6 А. После зажигания разряда на лампе устанавливалось начальное напряжение Up = 50 В, Затем в течение двух минут происходил разогрев лампы. Температура холодной точки возрастала, давление паров металлов увеличивалось и, как следствие, увеличивалось и напряжение на лампе. При достижении напряжением на лампе уровня опорного напряжения производилось переключение коммутатора для изменения направления тока через лампу на противоположное, После изменения направления 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 эоны из-за тепловой инерции системы некоторое время продолжала возрастать, а затем начинала снижаться, Напряжение на лампе, следуя за температурой холодной эоны, также сначала возрастало, а затем начинало снижаться. При равенстве напряжения на лампе и опорного напряжения снова производили переключение коммутатора и изменяли направление тока на первоначальное. После этого напряжение на лампе значительно снижалось, а затем начинало увеличиваться. Далее, описанные выше процессы циклически повторялись.

Ход процессов соответствовал диаграммам, представленным на фиг. 1 — 4. Изменение направления тока через лампу в эксперименте происходило через каждые 50 — 60 с. Величина опорного напряжения составляла 70 В.

Отклонение напряжения на лампе от опорного напряжения составляло не более 0,5 В. то есть была достигнута приемлемая точность стабилизации параметров лампы. В эксперименте использовалась лампа без внешней оболочки. Сапфировая разрядная трубка лампы была наполнена смесью калия и рубидия в соотношении 5:1 при общем количестве смеси 6 мг и ксеноном при давлении О,1 мПа. Лампа имела внутренний диаметр разрядной трубки 5 мм, длину раз5

55 рядного промежутка 60 мм. Разрядная трубка имела два одинаковых электрода, способных работать как в анодном, так и в катодном режимах, Жидкая фаза металлов при работе лампы всегда находилась в холодной зоне, расположенной за одним из электродов лампы. Изменение направления тока через лампу производилось при помощи мостового коммутатора. Управление коммутатором производилось схемой управления, которая осуществляла сравнение абсолютного значения напряжения на лампе с опорным напряжением и вырабатывала сигналы для управления коммутатором.

Способ питания разрядной лампы с дуговым разрядом в парах металлов позволяет производить стабилизацию излучательных параметров лампы без применения внешнего нагревателя. Отсутствие внешнего нагревателя повышает надежность системы стабилизации особенно при наличии вибрационных и ударных нагрузок.

Кроме того, способ применим для стабилизации напряжения на лампах, имеющих коаксиальную внешнюю оболочку. При использовании ламп с разрядом в парах металлов для накачки лазеров отсутствие нагревателя упрощает конструкцию квантрона лазера и облегчает замену ламп в квантроне, Формула изобретения

Способ питания разрядной лампы с дуговым разрядом в парах металлов с наличием жидкой фазы металлов в холодной зоне, при котором подают на лампу напряжение постоянного тока, стабилизируют ток лампы, измеряют падение напряжения на лампе и сравнивают его с опорным напряжением, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности лампы, на лампу подают напряжение постоянного тока положительным потенциалом на основной электрод, расположенный вблизи холодной эоны, при достижении падения напряжения на лампе уровня опорного напряжения изменяют полярность напряжения, подаваемого на лампу. на противоположную, при последующем снижении падения напряжения на лампе до уровня опорного изменяют полярность напряжения, подаваемого на лампу, на первоначальную, при дальнейшем изменении падения напряжения на лампе указанные операции повторяются.

1670813

/ л/

+cn

>о

2л .7п

Ря

Ро

Рк

7х,з.

Tip.

Составитель Г. Квашин

Редактор Н. Каменская Техред М,Моргентал Корректор М. Кучерявая

Заказ 2758 Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб,. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101