Газоразрядная лампа

 

(1) 5)9792

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик р т (61) Дополнительное к авт. свид-ву 167253 (22) Заявлено 09.07.74 (21) 2042675/24-7 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.06.76. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 21.07.76 (51) М. Кл.2 Н OIJ 61, 86

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.327(088.8) (72) Авторы изобретения

Г. И. Рабинович и В. С. Шуманов (71) Заявитель (54) ГАЗОРАЗРЯДНАЯ ЛАМПА

Изобретение относится к области газоразрядных источников света и может найти применение, в частности, в дуговых металлических лампах сверхвысокого давления с окном, выполненным из кварцевого стекла.

Вакуумно-плотные прозрачные окна используются в этих источниках излучения для вывода лучистой мощности и уплотнения газоразрядного объема. Обычно окно состоит из сферической кварцевой оболочки, опорного кольца, на которое эта оболочка опирается, и мягкой прокладки, лежащей между опорными поверхностями оболочки и опорного кольца и служащей для уплотнения газоразрядного объема под действием внутреннего давления в лампе (самоуплотнение). Подобное окно известно по авт. св. № 167253.

Недостатками этого окна являются малая надежность герметизации (для самоуплотнения оболочки необходимы очень высокие начальные внутренние давления в лампе) и сложность предварительной откачки лампы, так как герметизация прибора происходит только при подаче внутрь лампы газа высокого давления.

Цель изобретения — обеспечение надежного вакуумно-плотного соединения кварцевой оболочки с металлическим опорным кольцом при достаточной жесткости последнего.

3то достигается тем, что в предлагаемой raзоразрядной лампе опорное кольцо состоит из жесткого фасонного основания. имеющего опорную конусную поверхность и опорный выступ на периферийной части, и инваровой обоймы, которая состоит из несущего конусного кольца, к внутренней поверхности которого приклеена кварцевая оболочка, а само оно внешней поверхностью опирается на соответствующую притертую опорную поверхность основания, и мембраны, на внутренней поверхности периферийной части которой располагается прокладка, уплотняющая внутренний объем источника света, а внсшняя поверхность периферийной части этой мембраны опирается на опорный выступ основания, при этом между центральными частями основания и мембраны образован зазор.

Такая конструкция окна обеспечивает неразъемное вакуумно-плотное соединение тон20 кой сферической оболочки, выполненной из кварцевого стекла, с металлом опорного кольца, предназначенного для высоких и сверхвысоких давлений.

Необходимость такого решения вызывает25 ся обязательностью обеспечения близости коэффициентов термического расширения металла опорного кольца и кварцевого стекла для возможности получения вакуумно-плотного соединения оболочки с металлом. Это может

30 быть обеспечено только путем применения в

519?92

50 качестве материала опорного кольца инвара (сплав Збоо Ni и 64 Fe). Однако, учитывая, что инвар не является конструкционным материалом и обладает большой ползучестью, а опорное кольцо испытывает значительные изгибающие и растягнвающие усилия со стороны оболочки, кольцо выполняют сборным, состоящим из инварной обоймы, служащей только для обеспечения вакуумного шва и основания, играющего роль только опоры для оболочки.

На фиг. 1 схематически показано расположение предлагаемого окна в газоразрядном приборе высокого давления; на фиг. 2 — окно с разделенным опорным кольцом; на фиг.

3 — обойма с вклеснной кварцевой оболочкой.

Окно 1 (фиг. 1), служащее для уплотнения газоразрядного объема 2 и вывода излучения дуги, горячей между электродами 3 и 4, состоит из тонкой кварцевой оболочки 5 и опорного кольца 6 (фиг. 2), включающего в себя инваровую обойму 7 и основание 8, изготовленное из сплавов повышенной твердости (например, закаленная сталь), Инваровая обойма 7 состоит из несущего конусного кольцз 9 (фиг. 3), к внутренней поверхности которого приклеена (или припаяна) своей опорной поверхностью оболочка 5 при помощи шва 10, и мембраны 11, на внутренней поверхности периферийной части 12 которой, происходит упло нение окна при помощи прокладки 13 (фиг. 2).

Обойма с оболочкой вставлена в посадочное место основания 8 так, чтобы притертые между собой внешняя поверхность несущего конусного кольца 9 и опорная поверхность основания плотно прилегали друг к другу (фиг. 2).

Для исключения пер ерезывающих усилий по краям оболочки посадочные поверхности оболочки, обоймы и основания должны быть перпендикулярны к касательной к меридиану оболочки по краю. Из-за большой хрупкости герметизирующего шва и кварцевого стекла к месту шва не должны передаваться неконтролируемые деформации инваровой обоймы, возникающие при раздавливании прокладки

13. Для этого толщина мембраны 11 должна быть много меньше толщины конусного кольца 9 (фиг. 3).

Чтобы обеспечить возможность свободной деформации мембраны 11, между свободной от прокладки центральной частью мембраны и основанием выполнен кольцевой зазор 14 (фиг. 2). Периферийная часть 12 мембраны, на которой происходит уплотнение и которая не должна деформироваться, опирается своей внешней поверхносчью на опорный выступ

15 основания.

Устройство работает следующим образом.

При затягивании уплотнения мембранное кольцо, несколько прогибаясь, плотно прижимается к опорному выступу 15, который воспринимает уплотняющие усилия. Благодаря малой толщине мембранного кольца величина изгибающих его усилий весьма незначительна, и они не могут разрушить место соединения стеклянной оболочки с обоймой.

При подаче в газоразрядный объем 2 газа высокого давления несущее конусное кольцо

9 оооймы, расположенное между опорной поверхностью оболочки и посадочной поверхностью жесткого основания, испытывает только сжимающие усилия. Распирающие и изгибающие усилия, которые могли бы деформировать посадочную поверхность обоймы, отсутствуют, в связи с чем окно обладает высокой степенью надежности.

Надежность работы окна проверена при испытаниях на высокое давление (15 атм) и при эксплуатации экспериментальных и опытных образцов ксеноновых ламп ДКсРМ-4000, ДКсРМ-55000, Формула изобретения

Газоразрядная лампа по авт. св. № 167253, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения надежного вакуумно-плотного соединения кварцевой оболочки с металлическим опорным кольцом вместе с достаточной жесткостью последнего, опорное кольцо состоит из жесткого фасонного основания, имеющего опорную конусную поверхность и опорный выступ на периферийной части, и инваровой обоймы, которая состоит из несущего конусного кольца, к внутренней поверхности которого приклеена кварцевая оболочка, а само оно внешней поверхностью опирается на соответствующую притертую опорную поверхность основания, и мембраны, на внутренней поверхности периферийной части которой располагается прокладка, уплотняющая внутренний объем источника света, а внешняя поверхность периферийной части этой мембраны опирается на опорный выступ основания, при этом между центральными частями основания и мембраны образован зазор.

519792

Составитель 3. Кобина

Техред А. Камышникова

Корректор Л. Брахнина

Редактор В. Топорова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1515/14 Изд. № 1441 Тираж 963 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская нэб., д. 4/5