Металлогалогенная лампа

 

Назначение: электротехническая промышленность, стабилизация цветовой температуры излучения лампы в процессе срока службы. Сущность изобретения: металлогалогенная лампа содержит горелку из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом, ртутью и добавками для обеспечения горелки по меньшей мере галогенидами скандия и натрия. В состав наполнения введены добавки для обеспечения горелки галогенидами никеля, компоненты взяты в определенном количестве, а давление инертного газа составляет от 1,33 до 200,0 КПа. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности усовершенствует металлогалогенные лампы для цветного телевидения и кино.

Известна металлогалогенная лампа, содержащая кварцевую горелку с герметично установленными электродами, наполненную ртутью, галогенидами индия, натрия и таллия [1] Описываемые лампы имеют высокую (до 100 ЛМ/ВТ) световую отдачу.

Недостатком лампы является низкая цветопередача излучения ламп, что вызвано отсутствием в спектре сплошного фона.

Наиболее близкой по технической сущности является металлогалогенная лампа, содержащая горелку из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом, ртутью, добавками для обеспечения горелки по меньшей мере галогенидами скандия и натрия [2] Излучение лампы-прототипа включает в себя квазинепрерывное излучение линий скандия, в результате чего индекс цветопередачи излучения увеличивается до уровня 60-65 ед. что является достаточным для использования ламп для освещения объектов цветного телевидения и кино.

Недостатком лампы является нестабильность цветовой температуры в процессе срока службы, что является следствием уменьшения излучения в синей части спектра (излучения более выраженных линий скандия).

Техническим результатом изобретения является стабилизация цветовой температуры излучения лампы в процессе срока службы.

Поставленная цель достигается тем, что в металлогалогенной лампе, содержащей горелку из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом, ртутью, добавками для обеспечения горелки по меньшей мере галогенидами скандия и натрия, в состав наполнения дополнительно введены добавки для обеспечения горелки галогенидами никеля, компоненты взяты в следующем количестве, мг/см³: ртуть 0,1-8,0 добавки для обеспечения горелки галогенидами: скандия 0,09-6,0 натрия 0,3-8,0 никеля 0,02-3,0 а давление инертного газа составляет от 1,33 до 900,0 КПа.

В лампе также могут использоваться добавки для обеспечения горелки галогенидами тория и лития в количестве от 0,03 до 3,0 и от 0,01 до 2,0 мг/см³ соответственно, а также железа и кобальта в количестве от 0,015 до 2,5 и от 0,015 до 2,0 мг/см³ соответственно.

В лампе по предлагаемому изобретению экспериментально подобранный состав наполнения обеспечивает стабилизацию цветовой температуры в процессе срока службы.

Конструкция лампы идентична конструкции цветных МГЛ. Конструкция лампы приведена в различных источниках. Лампа может быть выполнена в стеклянном внешнем баллоне, может быть софитной в кварцевом цилиндрическом баллоне, может быть исполненной с цоколем типе "Бипост".

Принцип работы предлагаемой МГЛ также идентичен принципу работы известных МГЛ.

После подключения лампы в схеме с балластным (индуктивным, емкостным, индуктивно-емкостным) сопротивлением осуществляется зажигание лампы путем подачи на электроды лампы высоковольтного электрического импульса. Возникает дуговой разряд в среде инертного газа и паров ртути, по мере развития которого в разряд поступают излучающие добавки. В итоге устанавливается дуговой разряд в среде излучающих добавок с фиксированными параметрами: током, напряжением, световым потоком и т.д.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Как экспериментально установлено использование в составе наполнения добавок для обеспечения горелки галогенидами никеля, железа и кобальта приводит к поглощению излучения лампы в области 350-450 нм. Такая фильтрация излучения уменьшает влияние изменения излучения скандия в синей области спектра в процессе срока службы на цветовую температуру т.е. достигается стабилизация Т_цв. в процессе эксплуатации лампы.

Указанная фильтрация, по нашему мнению, происходит следующим образом. Наиболее интенсивные линии излучения Fe, Ni и CO располагаются в зоне 350-450 нм, однако имеют высокие, по сравнению со Sc и Na, потенциалы возбуждения, поэтому атомы Fe, Ni и CO не излучают. Высокая же концентрация нейтральных атомов этих элементов и приводит к поглощению излучения в области спектра 350-450 НМ. Последнее и обеспечивает стабилизацию Т_цв. излучения лампы в процессе ее эксплуатации.

Количество добавок для обеспечения горелки галогенидами скандия, натрия, лития определено экспериментально и составляет от 0,09 до 6,0; от 0,3 до 8,0 и от 0,01 до 2,0 мг/см³ соответственно.

При меньших количествах излучающих добавок их становится недостаточно для эффективного излучения лампы в течение всего срока службы, т.к. добавки уходят из разряда в процессах взаимодействия с загрязнениями, неизбежно попадающими в горелку лампы, а также в процессах адсорбции, абсорбции, хемисорбции и т.д.

При больших количествах добавок дополнительного положительного эффекта получить не удается, а затраты на изобретение, хранение, обработку добавок увеличиваются.

Количество никеля, железа и кобальта определено экспериментально и должно быть соответственно 0,02-3,0; 0,015-2,0 и 0,015-2,5 мг/см³.

При меньших количествах этих добавок количество нейтральных атомов в пристеночной области горелок является недостаточным для стабилизации цветовой температуры в процессе срока службы.

При больших количествах добавок несмотря на высокий потенциал возбуждения линий никеля, железа и кобальта их излучение начинает сказываться на цветовой температуре, а именно увеличивает ее, что является отрицательным фактором.

Количество добавок для обеспечения горелки галогенидами тория также определено экспериментально и составляет от 0,03 до 3,0 мг/см³.

При меньших количествах атомов тория в разряде мало, что сказывается на процессах зажигания и стабильной работы лампы.

При больших количествах добавок тория снижается эффективная температура разряда, что уменьшает световой поток лампы.

Давление инертного газа определено экспериментально и составляет от 1,33 до 200,0 КПа.

При меньшем давлении резко возрастает распыление электродов, в результате чего в значительной степени уменьшается срок службы лампы.

При большем давлении инертного газа ухудшается зажигание лампы.

Примеры конкретного исполнения приведены в таблице.

Внедрение предлагаемого изобретения позволит без существенного изменения себестоимости повысить стабильность значений цветовой температуры в процессе срока службы, что реально увеличивает среднюю продолжительность горения.

Источники информации.

1. Конструкторская документация на лампу типа ДРФ 1000 ИКВА, 675646.004 КД.

2. Пат. США N 3914636 кл. 313-226.

3. Рохлин Г.Н. Разрядные источники света. М. Энергоатомиздат, 1991, с. 585 4. Там же, с.595
5. Каталог Ф."Филипс", 1992, с. 111.

Формула изобретения

1. Металлогалогенная лампа, содержащая горелку из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом, ртутью и добавками для обеспечения горелки по меньшей мере галогенидами скандия и натрия, отличающаяся тем, что в состав наполнения дополнительно введены добавки для обеспечения горелки галогенидами никеля, компоненты взяты в следующем количестве, мг/см³:
Ртуть 0,1 8,0
Добавки для обеспечения горелки галогенидами
скандия 0,09 6,0
натрия 0,3 8,0
никеля 0,02 3,0
а давление инертного газа составляет 1,33 200,0 КПа.

2. Лампа по п. 1, отличающаяся тем, что в горелку лампы дополнительно введены добавки для обеспечения горелки галогенидами тория в количестве 0,03
3,0 мг/см³.

3. Лампа по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что в горелку лампы дополнительно введены добавки для обеспечения горелки галогенидами лития в количестве 0,01 2,0 мг/см³.

4. Лампа по пп.1 3, отличающаяся тем, что в горелку лампы дополнительно введены добавки для обеспечения горелки галогенидами кобальта и железа в количестве 0,015 2,5 и 0,015 2,0 мг/см³ соответственно.

РИСУНКИ

Рисунок 1