Источник света

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено1201.78 (21) 2569810/24-07 с присоединением заявки N2

Н 01 J 61/64

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 050380 Бюллетень М9 9

Дата опубликования описания 0803.80 (53) QPf(621. 327. 4 (088. 8) Н,В.Волков, Н.В,Васильева, В . Н.Козлов, В Н.Осипов, С,М.Плотников, О,М.Курбатова и П, П.Сысоев (72) Авторы изобретения

Куйбышевский инженерно-строительный институт имени A.И,Микояна (71) Заявитель (54) ИСТОЧНИК СВЕТА

Изобретение относится к области светотехники и может быть использовано в качестве газоразрядного источника для бытового, производственного, общественного и уличного освещения.

Известны различные газорязрядные источники света, где источником излучения является положительный столб, который представляет наибольшую светящуюся зону тлеющего разряда (1), (2) и (3) .

В известных устройствах источник .света представляет собой вакуумную камеру из прозрачного материала ци- 15 линдрической, шаровой или прямоугольной формы и газоразрядным наполнением. В камеру герметично впаиваются электроды (аноды и катоды). Источником авета в данных источниках явля- 20 ется в основном резонансное излучение, которое создается за.счет возбуждения нейтральных атомов газа под действием быстрых электродов.

Известен также источник света, в котором электроды выполнены штыревыми, аноды расположены по образующим внутреннего цилиндра на равном расстоянии друг от друга; а катоды— соответственно по образующим внешне- 30 го цилиндра, Расстояние между цилиндрами и между соседними электродами не превышает длину области катодного падения тлеющего разряда, а диаметр разрядной камеры превышает диаметр внешнего цилиндра не менее, чем в 2 раза (4).

B данном источнике света при зажигании разряда в нормальном и слабоаномальном режимах внутренняя полость анодного цилиндра свободна от свечения. Основное свечение сосредоточено за электродами внешнего катодного цилиндра. Однако в сильноаномальном режиме разряда во внутренней полости анодного цилчндра возникает дополнительная светящая зона разряда.

Плазма этого излучения имеет значительное излучение. Но это излучение не вносит вклада в излучение источника света, так как оно находится внутри электродной системы. На создание этого излучения непроизвольно расходуется электроэнергия. Это снижает КПД источника в сильноаномальном режиме разряда. Кроме того, наличие полости внутри анодного цилиндра ограничивает возможность образования плазмы общего свечения с увеличением давления наполняемого газа. С увели720572 чением давления плазмы общего свечения приближается к электродной системе и заполняет эту полость внутри анодного цилиндра.

Целью изобретения являются устраЙение указанных недостатков и получение газораэрядного источника света с более высоким КПД и интенсивностью излучения.

Для этого в газоразрядном источни— ке света, содержащем заполненную рабочим газом до давлений тлеющего разряда цилиндрическую камеру из светопускающего материала и установленные в ней рабочие электроды, образующие коаксиальную разрядную полость из которых катодные электроды выполнены 15 штыревыми и расположены по образующим внешнего цилиндра на равном расстоянии один от другого, причем диаметр разрядной камеры более чем в

2 раза превышает диаметр внешнего ци- 2О линдра,- анод выполнен в виде полого цилиндра с закрытыми торцами, а рас— стояние между поверхностью анода и внешнего цилиндра и между соседними штыревыми электродами не превышает половину длины области катодного падения потенциала тлеющего разряда.

На фиг.1 представлен газоразрядный источник света, продольный разрез; на фиг,2 — то же, поперечный ЗО разрез.

B H HH H ec o K Me e 1 Н ocи устройства расположен цилиндрический анод 2, торцовые концы которого изолированы. Штыревые катоды 3 35 расположены по образующей внешнего цилиндра вокруг анода 2 и закреплены на концах его с помощью дисковых изоляторов 4. Все штыревые катоды 3 соединены внутри камеры 1 и имеют один общий вывод. Пространство 5, расположенное между штыревыми катодами 3 и внутренней стенкой камеры 1, при зажигании разряда заполняется плазмой общего свечения.

Один из вариантов предлагаемого 45 устройства,. в котором проводились экспериментальные исследования, представляет собой вакуумную про=-.— рачную цилиндрическую трубку диаметром 9,2 10 м и длиной 0,38 м. Га- gg эораэрядный промежуток был образован полым цилиндрическим анодом из молибдена диаметром 1,5 10 м с

2 э акрытыми торцами . Катод был выпс лнен и з моли бден овых штырей диамет- у ром 1, 2 10 м, которые были распсложены вокруг анода и создавали второй цилиндр (прозрачный) . Оптимальное расстояние между анодом и штырями оказалось таким, при котором р произведение давления наполняемого газа на данное расстояние, соответ-. ствует условиям затрудненного разряда. При наполнении аргоном, неоном, водородом и воздухом это расстояние соответствовало половине длины облас- 65 ти катодного падения потенциала нормального тлеющего разряда.

При зажигании разряда в устройстве устанавливался ярко светящийся цилиндр, локализованный в пространстве, такой, что, электронная система почти не просматривается. При слабоаномальном режиме анодное напряжение составляет 350-400 В, а разрядный ток равен 6-8 10 А. При включении одного штыревого катода образуется короткий затрудненный разряд,у которого отрицательное тлеющее свечение располагается с внешней стороны относительно анода по всей длине стержня, Поперечное сечение свечения представляет собой форму элипса. При включении в разряд всех штырей подобные свечения образуются у каждого. Поскольку все отрицательные свечения идентичны и каждое иэ них располагается между подобными в непосредственном соприкосновении, все они, сливаясь, создают одно общее свечение в пространс= âå 5. Зтс свечение благодаря полому цилиндрическому аноду 2 является единственным во всех режимах разряда. Плазма данного свечения создает интенсивное излучение в радиальном направле— нии. Вследствие высокой концентрации зарядоносителей в этой плазме, кроме процессов возбуждения, возни— кают интенсивные процессы рекомбинации„ которые создают коротковол— новое излучение.

Включение в конструкцию источника света полого цилиндрического анода 1 с закрытыми торцами позволяет существование плазмы общего свечения при более высоких давлениях наполняемого газа. Вследствие это=o интенсивность излучения данного ис— точника возрастает.

Таким образом, в предлагаемом источнике света образование все,о об<его свечения только за пределами электродной системы во всех режимах разряда и при более высоком давле:-:ии наполняемого газа увеличивает ин— тенсивность излучения .-1лаэмы и КПД источника.

Формула изобретения

Источник света, содержащий на -олненную рабочим газом до давлений тлеющего разряда цилиндрическую камеру из светопроводящего материала,. установленные в ней и образующие коаксиальную разрядную полость рабочие электроды, из которых катоды выполнены штыревыми и установлены по образующим окружающего анод циличдра на равном расстоянии один от другого, причем диаметр камеры более чем в два раза превышает

720572

Фиг.Г

Составитель В.Горчанова

Редактор Ю.Челюканов Техред Э.Чужик Корректор В .Синицкая

Заказ 10234/42 Тираж 844 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 диаметр указанного цилиндра, о т л и ч а ю Ш и и с я тем, что, с целью повышения интенсивности излучения и КПД, анод выполнен в виде полого цилиндра с закрытыми торцами, а расстояние между анодом и штыревыми электродами и между соседними штыревыми электродами не превышает половины длины катодного падения потенциала тлеюцего разряда.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 415752, кл.Н 01 J 61/80, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

М 302767, кл.Н 01 J 61/10, 1971.

3. Патент США М 3439209, кл, 313-229, 1969.

4. Авторское свидетельство СССР

9 599296, кл.Н 01 1 61/64, 1976.