Газоразрядная короткодуговая лампа высокого давления

 

Союз Советских

Социалистических, Республик

ОП HCAHHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<11>862269

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТИПЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 131279 (21) 2849975/24-07 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет

Опубликовано 07.0981. Бюллетень Йо ЗЗ

Дата опубликования описания 07.09.81 (5!)М. Кл.з

Н 01 У 61/86

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 327 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.П. Жильцов, С.Б. Гусев и В.Д. Мал (71) Заявитель (54) ГАЗОРАЗРЯДНАЯ КОРОТКОДУГОВАЯ ЛАМПА

ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к короткодуговым двухэлектродным газоразрядным лампам высокого давления, используемым в импульсном режиме или питаемым пульсирующим током, у которых во время световой вспышки под действием импульсов тока возникают акустические волны, распространяющиеся от зоны электрического разряда к внутренним стенкам баллона и затем частично отражающиеся от этих стенок внутрь лампы.

Известны различные короткодуговые лампы, в которых для подавления акустического резонанса предлагается выполнять баллон лампы в виде ци.линдра, вдоль по оси которого располагаются основные электроды лампы.

При такой конструкции баллона назад к газоразрядному промежутку отражается только часть акустической волны, которая падает на баллон лампы под углами, близкими к прямому. Явления акустического резонанса в такой .лампе ослабляются, однако полностью устранить их не удается (1).

Другой разновидностью подобного решения является расположение дуги в центре описанной или вписанной в эллипсоид сферы (2), здесь также отражаются в центр разрядного проме жутка только те волны, которые падают на поверхность баллона под углами, близкими к прямому.

Для большего снижения эффекта акустического резонанса предлагалось на внутреннюю поверхность цилиндрического баллона. лампы устанавливать кольцевые стеклянные призмы, подобные линзам Френеля (3). Акустическая волна, падая на наклонные поверхности этих призм, отражается в сторону и не попадает назад на разрядный промежуток, Такая конструкция лампы способствует более эффективному подавлению акустического резонанса, однако зоны телесного угла, в которых интенсивность светового излучения лампы наибольшая, оказываются перекрыты стеклянными катодиоптрическими элементами, перераспределяющими световой поток в пространстве, что снижает возможности использования такой лампы в оптических системах.

Известна также воэможность подавления акустического резонанса в лампах путем установки на один из основных электродов (преимущественно на катод) экрана в виде параболоида

862269 вращения, в фокусе которого находится катодная область разрядного промежутка (4). Экран охватывает примерно всю прикатодную полусферу и ориентирует отраженную акустическую волну вдоль оси лампы, что несколько стабилизирует положение дуги в разрядном промежутке. Такой экран обеспечивает значительное подавление эффекта акустического резонанса, хотя часть волны, не перекрытая экраном, попадает на баллон лампы и может частично отразиться назад в разрядный промежуток. При такой конструкции экран, расположенный относительно близко к зоне разряда, подвергается значительной тепловой нагрузке и запылению продуктами эрозии электродов, что приводит к поглощению части светового потока, возрастающей к концу срока службы лампы.

Прототипом предложенного изобретения является газоразрядная двухэлектродная короткодуговая.лампа высокого давления, содержащая корпус, внутренняя поверхность которого выполнена в форме эллипсоида вращения.

Один из фокусов эллипсоида вращения расположен в центре газоразрядного промежутка (5).

Известные устройства не обеспечивают подавления акустического резонанса при работе лампы в импульсном режиме.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей лампы путем подавления акустического резонанса при работе в импульсном режиме.

Цель достигается тем, что в двухэлектродной короткодуговой лампе высокого давления, внутренняя поверхность корпуса которой выполнена в виде эллипсоида вращения, один из фокусов которого расположен в центре газоразрядного промежутка, другой фокус расположен внутри анода.

На чертеже показана конструкция лампы (вариант).

Корпус 1 лампы, выполненный из. кварца или другого оптически прозрачного материала, имеет внутреннюю поверхность в форме эллипсоида вращения с фокусами в точках a d . .К корпусу в направлениях фокальной оси припаяны цилиндрические трубчаT AI& oTpocTKH 2 (на чертеже усечены), которые плавно переходят в зоне 8 в эхйлипсоидальную колбу корпуса 1.

Трубчатые отростки 2 служат для герметичного ввода и крепления анода 3 и катода 4. Размеры элементов ножек обоих электродов и корпуса должны быть выбраны так, чтобы середина газоразрядного промежутка лампы на. ходилась в первом фокусе эллипсоида вращения, а второй фокус находился при этом внутри массивного анода.

40 б5

Баллон лампы наполняется, например, ксеноном до давления,0,5-1 МПа (510 атм) или другими газами и парами металлов.

Практически полное подавление акустического резонанса в лампе достигается при такой конструкции следующим образом.

При возникновении импульсных разрядов или разрядов на пульсирующем токе в межэлектродном промежутке в районе первого фокуса (точка i) возникают акустические ударные волны, расходящиеся от этой точки концентрическими сферами. Волны, распространяющиеся по направлениям Л, Б, В, достигают не одновременно внутренней поверхности баллона и при ударе о поверхность частично поглощаются и частично отражаются. Волны, отражаясь от каждого кольцевого пояса баллона по направлениям Г, д, Е,, последовательно направляются ко второму фо; кусу баллона по направлениям Ж, 3, И, однако на их пути оказывается поверхность анода. Каждый отраженный луч, ударяясь об определенный участок поверхности анода, частично поглощается и частично рассеивается во внутреннем объеме лампы, практически не попадая в зону разрядного промежутка, поскольку эта эона заэкранирована телом анода для рассеянных и ослабленных.при втором отражении акустических колебаний.

Подавление акустического резонанса в такой конструкции лампы происходит без существенного воздействия на характер распределения светового потока в пространстве, поскольку в конструкции лампы не имеется дополнительных экранов или призматических элементов,а эффект достигается тем, что все ударные волны, отражаясь от стенок корпуса под углом, близким к углу падения, направляются ко второму фокусу эллипcoèäà и при этом поглощаются и частично рассеиваются поверхностью электрода.

Для более интенсивного поглощения и дробления акустической волны поверхность анода может иметь насечки различной формы или может быть покрыта слоем, поглощающим акустическую волну.

Лампа такой конструкции может быть применена в оптической телефонии и в системах "передачи информации, закодированной импульсным или пульсирующим светом, причем пределы излучаемых частот не ограничены диапазонами резонансных частот.

Лампа с диаметром баллона 40 мм имеет межэлектродное расстояние

3 мм и расстояние между фокусами эллипсоида вращения 8 мм. Для шаровой лампы с корпусом такого диаметра и соответствукнцйми остальными пара862269 формула изобретения

Ц

Составитель В. Горчакова

Редактор Т. Загребельная Техред A. Ач Кррректор О. Билак

Тираж 784 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 662&/50

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 метрами диапазон частот акустического резонанса должен быть 5 кГц.Испытания ламп на частотах от 1 до 10 кГц показали, что во всем этом диапазоне частот лампы, изготовленные в соответствии с изобретением, не имеют акустического резонанса и разряд в них также устойчив, как и при горении на постоянном токе.

Гаэоразрядная короткодуговая лам° па высокого давления, содержащая катод и анод, установленные вдоль оси корпуса, внутренняя поверхность которого выполнена в форме эллипсоида вращения, один из фокусов которого расположен в центре газоразрядного промежутка, отличающа вся

:тем, что, с целью расширения ее эксплуатационных возможностей путем подавления акустического резонанса при работе лампы в ивачульсном режиме или на пульсирующем токе, другой фокус расположен внутри анода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

)g 9 313242, кл. Н 01 J 61/86, 1969.

2. Светотехника, 1969, 9 2, с. 8-10.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 478377, кл. Н Ol Г 61/86, 1972 °

4. Авторское свидетельство СССР

9 458900, кл. Н 01 J 61/86, 1972.

5; Светотехника, 1969, В 9, с. 10-13.