Металлогалогенная лампа для привлечения рыбы

 

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при производстве металлогалогенных ламп, предназначенных для привлечения рыбы. Цель изобретения - повышение эффективности и улучшение экологических свойств лампы. Сущность изобретения: металлогалогенная лампа содержит разрядную трубку с герметично установленными электродами, заполненную инертным газом, галогенидом таллия, галогенидом церия (либо добавками, образующими галогенид церия в разрядной трубке), а также при необходимости ртутью и/или торием, и/или галогенидом цезия. Новым в лампе является то, что разрядная трубка дополнительно содержит галогенид цинка, причем молярное отношение галогенида цинка к галогениду церия выбрано в пределах от 0,3 до 8, а остальные компоненты взяты в следующих количествах: инертный газ 0,5 - 100 кПА, галогенид таллия (0,2 - 2,5) ×10^-6 моль/см³, галогенид редкоземельного элемента, например церия (либо добавки, образующие указанное количество галогенида церия), ртуть (если используется) (0,1-18)×10^-6 моль/см³, торий (если используется) - (0,01-0,2)×10^-6 моль/см³, галогенид цезия (если используется) (0,05-0,6)×10^-6 моль/см³. В качестве галогенидов могут быть использованы иодиды, бромиды, хлориды либо их смесь. 2 з.п.ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при производстве металлогалогенных ламп (МГЛ), предназначенных для привлечения рыбы.

Одним из наиболее эффективных способов лова морской рыбы является ночной лов на свет, где основным элементом, выполняющим функцию приманки, служит электрический источник света.

До настоящего времени для привлечения рыбы использовались обычные осветительные лампы. Однако из-за различий в спектральной чувствительности глаза человека и рыбы, а также особенностей спектрального коэффициента пропускания морской воды указанные лампы оказались мало эффективными [1] По этой причине в настоящее время разрабатываются специальные высокоэффективные лампы для привлечения рыбы.

Наиболее близкой к изобретению является взятая за прототип МГЛ, содержащая кварцевую разрядную трубку с герметично установленными электродами. В состав наполнения разрядной трубки входят галогениды редкоземельных элементов, натрия, таллия и олова [2] Однако указанная лампа недостаточно эффективна с точки зрения привлечения рыбы из-за недостатка излучения в спектральном диапазоне 400-500 нм, который соответствует максимальной спектральной чувствительности адаптированной к темноте сетчатки морских рыб ("ночное зрение"). Поэтому глаз рыбы реагирует на свет данного спектрального состава излучения только при относительно высоких уровнях освещенности и слабо реагирует либо совсем не реагирует при низких уровнях освещенности, что существенно уменьшает расстояние, с которого лампа может привлечь рыбу.

Целью изобретения является повышение эффективности лампы.

Цель достигается тем, что в МГЛ для привлечения рыбы, содержащей газоразрядную трубку с герметично установленными электродами, заполненную инертным газом при давлении 0,5-100 кПа, галогенидом редкоземельного элемента (либо добавками, образующими галогенид редкоземельного элемента в разрядной трубке) и галогенидом таллия, разрядная трубка дополнительно содержит галогенид цинка, причем молярное отношение галогенида цинка к галогениду редкоземельного элемента выбрано в пределах от 0,3 до 8, а остальные компоненты взяты в следующих количествах: Галогенид редкозе- мельного элемента (либо добавки, обра- зующие вышеуказанное количество галогенида редкоземельного эле- мента) (0,08-2,5)х10^-6 моль/см³ Галогенид тал- лия (0,2-2,5)х10^-6 моль/см³ В качестве галогенидов могут быть использованы йодиды, бромиды хлориды либо их смесь.

Добавка галогенида цинка увеличивает долю излучения в спектральном диапазоне 400-500 нм (линии цинка 468; 472,2; 481,1 нм), при этом глаз рыбы начинает реагировать на свет при низком уровне освещенности (так как включается "ночное зрение") на более удаленном расстоянии от источника света, что значительно повышает эффективность лампы, а следовательно, и процесса привлечения рыбы.

При молярном отношении галогенида цинка к галогениду редкоземельного элемента, меньшем 0,3, излучение цинка в спектральном диапазоне 400-500 нм недостаточно для заметного повышения эффективности лампы. При молярном отношении галогенида цинка к галогениду редкоземельного элемента, большем 8, галогенид цинка начинает отрицательно сказываться на эффективности лампы, так как чрезмерно снижается интенсивность излучения лампы в зеленой области спектра.

В качестве галогенида редкоземельного элемента целесообразно использовать галогенид церия, имеющий многолинейчатый спектр излучения с максимумом в зеленой области.

При давлении инертного газа, меньшем 0,5 кПа, увеличивается распыление электродов в пусковой период, а при давлении, превышающем 100 кПа, чрезмерно возрастает напряжение зажигания.

Нижнее значение дозировки галогенида таллия (0,2х10^-6 моль/см³) определяется необходимостью иметь достаточное давление его паров с учетом неизбежного уменьшения количества галогенидов в результате взаимодействия с материалом разрядной трубки и электродов в процессе срока службы. Верхнее значение дозировки галогенида таллия (2,5х10^-6 моль/см³) и галогенида церия (2,5х10^-6 моль/см³) определяется тем, что чрезмерное их количество ухудшает характеристики лампы из-за увеличения количества загрязнений, попадающих в разрядную трубку вместе с галогенидами.

При необходимости в разрядную трубку могут быть введены также ртуть (0,1-18)х10^-6 моль/см³, торий (0,01-0,2)х10^-6 моль/см³ и галогениды цезия (0,05-0,6)х10^-6 моль/см³. Но в лампах согласно изобретению их наличие необязательно. Ртуть используется для повышения градиента потенциала. При дозировке ртути, меньшей 0,1х10^-6 моль/см³, ее вклад в повышение градиента потенциала не существенен, а при дозировке, превышающей 18,0х10^-6 моль/см³, возможна работа лампы в режиме насыщенных паров ртути, что снижает стабильность характеристик.

Вводимый в разрядную трубку торий за счет галогенного цикла переносится на электроды, снижая их работу выхода. При дозировке тория, меньшей 0,01х10^-6 моль/см³, не обеспечивается существенное снижение работы выхода электродов, а чрезмерная дозировка более 0,2х10^-6 моль/см³ приводит к нестабильности разряда.

Галогенид цезия вводится в разрядную трубку для повышения стабильности разряда. При дозировке галогенида цезия, меньшей 0,05х10^-6 моль/см³, его влияние не существенно, а при дозировке, превышающей 0,6х10^-6 моль/см³, снижается эффективность лампы, так как часть ее мощности расходуется на бесполезное излучение цезия в инфракрасной области спектра.

Дополнительным преимуществом ламп согласно изобретению является улучшение экологических свойств, так как при прочих равных условиях для нормальной работы лампы требуется меньшее количество ртути, более того возможно безртутное исполнение лампы. Это связано с тем, что галогенид цинка существенно повышает градиент потенциала разряда.

Конструкция лампы согласно изобретению аналогична традиционным МГЛ (за исключением компонентов наполнения излучающих добавок).

Примеры конкретного выполнения приведены в таблице.

Для приведенных в таблице примеров конкретного выполнения ламп мощностью 1000 и 2000 Вт йодид церия образуется в разрядной трубке по следующей реакции:
Сe₂O₃+3HgJ₂+2Al= 2CeJ₃+Al₂O₃+3Hg, причем в первом случае образуется 0,39 х x10^-6 моль/см³, а во втором 0,17х10^-6 моль/см³ йодида церия.

Лампа работает следующим образом. При подаче на лампу сетевого напряжения и высоковольтного зажигающего импульса (в зависимости от способа зажигания ламп) происходит электрический пробой между электродами разрядной трубки и зажигается разряд в среде инертного газа. Далее следует период разгорания лампы (5-15 мин), в течение которого происходит нагрев разрядной трубки до рабочей температуры, при которой компоненты наполнения испаряются. В период разгорания происходит стабилизация электрических и световых параметров, после чего лампа входит в рабочий режим. В рабочем режиме излучение лампы в основном определяется излучением церия (многолинейчатый спектр с максимумом в зеленой области), таллия с линией 535 нм и цинка в линиях 468; 472,2; 481,1 нм. Световая отдача ламп 80-100 лм/Вт (в зависимости от мощности лампы).

За базовый объект принята лампа ДРИ 2000-12, предназначенная для привлечения рыбы, разработанная на СПО "Лисма".

Формула изобретения

1. МЕТАЛЛОГАЛОГЕННАЯ ЛАМПА ДЛЯ ПРИВЛЕЧЕНИЯ РЫБЫ, содержащая разрядную трубку с герметично установленными электродами, заполненную инертным газом при давлении 0,5 100 кПа, галогенидом редкоземельного элемента либо образующими его в процессе работы добавками и галогенидом таллия, отличающаяся тем, что разрядная трубка дополнительно содержит галогенид цинка, причем молярное отношение галогенида цинка к галогениду редкоземельного элемента выбрано в пределах от 0,3 до 8, а остальные компоненты взяты в следующих количествах, моль/см:
Галогенид редкоземельного элемента (либо добавки, образующие указанное количество галогенида редкоземельного элемента) (0,08 2,5) · 10^-5
Галогенид таллия (0,2 2,5) · 10^-6
2. Лампа по п.1, отличающаяся тем, что в качестве галогенида редкоземельного элемента выбран галогенид церия.

3. Лампа по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что разрядная трубка дополнительно содержит ртуть в количестве (0,1 18) · 10^-6 моль/см, и/или торий (0,01 0,2) · 10^-2 моль/см, и/или галогенид цезия (0,05 0,6) · 10^-6 моль/см.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2