Газоразрядный осветительный элемент для цветодинамических устройств

 

Использование: в рекламно-информационных целях. Сущность изобретения: на поверхность баллона осветительного элемента нанесены люминрфорные покрытия с различными цветами свечения. Форма и геометрические размеры элементов покрытия подбираются из условия совпадения их положения с положением максимумов визуализованной волны при различных параметрах модулирующего сигнала. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s Н 01 J 61/40

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4901754/07 (22) 11.01,91 (46) 15.03,93. Бюл. ¹ 10 (71) Ленинградский государственный университет (72) Е.Н,Бичуцкая, Ю.Б.Голубовский и

И.Э,Сулейменов (73) Санкт-ПетербургскИй государственный университет (56) Рохлин Г.Н. Газоразрядные источники света. Э, 190. 560 с.

Изобретение относится к области удовлетворения жизненных потребностей человека, а также может быть применено в информационно-рекламных целях, Цель изобретения — повышение эффективности эстетического воздействия, Физические явления, позволяющие реализовать заявляемое устройство, состоят в следующем. При модуляции разрядного тока на частоте ионизационных волн (страт) имеет. место эффект из визуализации, при этом распределение интегральной интенсивности свечения плазмы обладает узкими и резкими максимумами (фиг. 1). Если при этом люминофор нанесен на поверхность трубки в виде последовательности геомет. рических областей различной формы, например, колец, ромбов и т.д., то светиться будет только люминофор в тех участках, на которые приходится, максимум интегральной интенсивности свечения. Желательно также подобрать порог возбуждения люминофора и разрядные условия {например, T0K) так, чтобы интенсивность свечения в области вне максимума не переходила че„„ Ц„„1802886 АЗ (54) ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ ОСВЕТИТЕЛЬНЫЙ

ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ЦВЕТОДИНАМИЧЕСКИХ

УСТРОЙСТВ (57) Использование: в рекламно-информационных целях. Сущность изобретения: нэ поверхность баллона осветительного элемента нанесены люминофорные покрытия с различными цветами свечения. Форма и геометрические размеры элементов покрытия подбираются из условия совпадения их положения с положением максимумов визуализованной волны при различных параметрах модулирующего сигнала. 3 ил. рез него..Однако, это условие не является обязательным, если используются близкие цвета (например, красный, оранжевый, желтый) или же цвета, допускающие оптическое смешение с получением приемлемого тона (желтый, синий). При изменении глубины модуляции или частоты меняется длина периода визуальной структуры (визуализованной волны), соответственно максимумы свечения будут приходиться на участки трубки с нанесенным на них люминофором с другим цветом свечения. Наиболее простым методом управления визуализованной структурой является способ, когда изменениям подвергается частота и (или) глубина модуляции управляющего синусоидального сигнала, при котором имеет место плавное изменение длины периода визуэлизованной структуры.

Устройство содержит газоразрядную трубку, на внутреннюю поверхность которой наносят люминофорное покрытие выбранной конфигурации. В том случае, когда требуется добиться плавного изменения цвета свеченйя трубки,эти области пред1802886 ставляют собой последовательность колец различной ширины, Для плавного измене ния цвета свечения также используют люминофоры с близкими цветами свечения (желтый, оранжевый, красный).

Метод управления длиной визуализованной волны, описанный выше, наиболее прост с точки зрения конструкции трубки и управляющей электронной схемы, однако, в этом случае последовательность полос люминофора имеет неравномерную (неравномерно изменяющуюся) ширину, Подбор ширины полос для случая двуцветной трубки иллюстрирует фиг. 2, на которой прямыми AB обозначено изменение максимума свечения при изменении длины волны. Предполагается, что первый максимум остается неподвижным. Соответственно последующие максимумы смещаются по закону Лх = nA1,, г =- 1, ..., N. Жирными точками на фиг. 2 обозначено положение максимумов интегральной интенсивности свечения ионизационной волны при трех фиксированных частотах модуляции

1 ), 2, из; изменение длины волны происходит в окрестности собственной частоты стрэт по приблизительно линейному закону: Al= a A, Полосы люминофора двух различных цветов, например желтого и синего, показаны на фиг. 2 различной штриховкой. Как видно из фиг. 2, при длине волны )1 цвет свечения будет желтый, при увеличении же ее goib цвет свечения будет плавно меняться на зеленый, полученный в результате оптического смешения желтого и синего, а затем переходить, по мере приближения к

i4, в синий по всей длине газоразрядной трубки, Промежуточные слои светятся существенно слабее, но и в них проявляется эффект смешения — т,е. появляется зеленый цвет, что придает трубке дополнительную красочность и эффективность.

В соответствии с фиг. 2 для двуцветной газорязрядной трубки полосы на ее поверхность наносят поочередно, исходя при этом из формул пА желтый цвет;--,, — -ь- I 10 „ .. 10 пА синий цвет. 1-10 где 1=- Ю», / 2 половина "исходной" длины ,волны, А -= Ю» их приходящийся на "последнюю" с рату максимальный интервал изменения положения мяi ã ììóìÿ г олны, равный также расстоянию между исходным положением последнего максимума и концом рабочего участка трубки, Трубка вне рабочего участка зачерняется. Для улучше5 ния качества оптического смешения граница между полосами должна быть "зубчатой".

Начальный участок трубки, включая катодную область и первую страту, слабо меняет пространственное распределение интенсивности свечения при модуляции, поэтому

его использование также нецелесообразно.

Т.о. начало рабочего участка приходится на "начало" второй страты при длине волны А,.

Аналогичным образом полосы люминофора наносятся в случае трех цветов и т.д.

Пример трехцветной трубки иллюстрирует фиг. 3, Как видно из фиг. 3 при длине волны

ib цвет свечения является красным по всей длине разрядной трубки, при длине волны

Л2 — оранжевым, э при ib — желтым, При этом, благодаря оптическому смешению цветосвечения переходы совершаются плавно и незаметно для восприятия. Промежуточные слои окрашены в желтый и красный цвета, что приводит к появлению в них оранжевого цвета свечения существенно меньшей интенсивности, В соответствии с фиг. 3 на поверхность газоразрядной трубки с тремя цветами свечения полосы люминофора наносят поочередно, исходя при этом иэ формул

А пА

35 15 15 красный: —, — +1, и = 2, ..., N пА оранжевый; —, n = 1...„N 15

40 пА желтый: 1- —, n = 2, 4. 6, 8,.

Использованы те же обозначения. что и в . случае двуцветной трубки.

Пример конкретного выполнения.- Использовали прямую цилиндрическую трубку радиусом 4 см и длиной 60 см, Отметим, что при каждом конкретном наборе разрядных условий — давлении газа, радиусе трубки, разрядном токе — частота страт является фиксированной. Это позволяет рассчитать ширину всех полос заранее. В настоящем примере использовали . аргон, что не требует введения в разряд присадок ртути, и люминофоры марок Л-29, К-35, ЛР-1, обладающие при возбуждении их аргоном голубым, зеленым и синим цветами свечения соответственно, Приведенное давление установили равным 16 Торр см что позволило варьировать длину волны стрэт в преде1 802 Н1 6 лах от 3 до 6 см. Люминофорное покрытие наносили кольцами с чередующимися цветами свечения в соответсгвии с фиг. 2, T.o, ширину колец выбрали; 2, 3, 3, 16, 21, 4, 16.

22,6,12,23,7,7,27,8,8мм. 5

Технико-экономическая эффективность предложенного изобретения заключается в повышении эксплуатационных и эстетических достоинств цветомузыкальных и рекламно-информационных устройств. Кроме 10 того, может быть достигнута экономия материалов за счет совмещения свечения различных цветов в одной трубке, Экономия в данном случае определяется объемом использования изобретения. 15 гЬормула изобретен и я

Газоразрядный осветительный элемент для цветодинамических устройств, содержащий наполненную газом герметичную тру!)ку с люминофорным покрытием на внутренней поверхности, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности эстетического воздействия, люминофорное покрытие выполнено иэ элементов с различными цветами, геометрические размеры и форма которых выбраны так, чтобы максимум визуализованной иониэационной волны возбуждающего их излучения приходился на середину участка с определенным цветом свечения.

1802886

5аМ

Фиг. 5

Составитель Е.бичуцкая

Техред M.Mîðlåíòàë Корректор П.Гереши

Редактор

Заказ 863 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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