Электрод газоразрядного источника света

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii) 936088 (22)Заявлено 06.06.80(21) 2 77д4-07 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (5l)M. Кл. с присоединением заявки J% (23) Приоритет

Н О1 т61/06

@вудврвтвеиый каиктвт

СССР ао двлаи изобрвтенкк н аткрытхй

Опубликовано 15 .06 . 82 Бюллетень,% 22

Дата опубликования описания 15 .06 . 82 (53) УДК621.327 (o 88, 8) А.Г,Симакин, О.Г.филоненко, В.Д,Цветков, А.И.Цебоев, М.А.Хузмиев и О.Е.Масленко (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОД ГЯЗОРЯЗРЯДНОГО ИСТОЧНИКА СВЕТЯ

Изобретение относится к основным электродам газоразрядных осветитель- ных ламп, преимущественно кварцевых высокоинтенсивных, и может быть применено на предприятиях, выпускающих подобные лампы.

Известны электроды газоразрядных приборов, содержащие керн в виде трубки или чашки из тугоплавкого металла, в который запрессован и затем спечен вольфрамовый порошок, о активированный соединениями бария.

Во всех этих электродах зажигающей и рабочей частью одновременно является обращенная к разрядной полости

15 торцовая поверхность слоя активированного вольфрама, благодаря низкой работе выхода бария обеспечивающая пониженное напряжение зажигания лампы Г j и (2).

Однако-такие электроды неприменимы в высокоинтенсивных источниках света с трубчатой кварцевой колбой, так как барий, в результате распыления под воздействием ионной бомбардировки попадая на кварцевые стенки колбы, вызывает восстановление и кристаллизацию кварца, что ве" дет к потере колбой прозрачности, появлению в ней трещин и выхоДу лампы из строя.

Известны также электроды газоразрядных ламп, выполненные в виде стержня, рабочий участок которого, обращенный к разрядной полости, выполнен из чистого вольфрама, а далее к нерабочему торцу структуры электрода непрерывно переходит в активированный вольфрам. Боковые активированные участки электрода являются зажигающими частями и обеспечивают снижение напряжения зажигания лампы, но активированная часть электрода участвует в разряде только в момент зажигания, а в дальнейшем ионной боамбардировке подвергается рабочая часть из чистого вольфрама. Поэтому разрушение электрода незначительно, 936088

50 а в продуктах распыления почти отсутствуют соединения активирующего вещества, так что полезный срок службы ламп с такими электродами более чем в 10 раз превышает срок службы ламп с электродами, активированными целиком (3 j.

Однако эти электроды весьма сложны в изготовлении и не обеспечивают воспроизводимости параметров ламп 10 при серийном произ.водстве.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является электрод газоразрядной лампы, представляющий собой цилиндр из прессо- 15 ванного и спеченного тугоплавкого материала, имеющий три слоя: первый слой выполнен из материала с низкой работой выхода, второй, барьерный, содержит бориды или нитриды, третий слой состоит из тугоплавкого металла. Электрод закрепляется в лампе при помощи стержневых токоподводов, приваренных к боковой поверхности ци" линдра в области третьего слоя, Вследствие воэможности обеспечения в серийном производстве заданных размеров всех слоев электродов достигается воспроизводимость параметров ламп с такими электродами (4 ).

Недостатком известного электрода является сложная технология изготовления, Прочное сцепление слоев известного электрода достигается сложной технологией спекания многослойного листа. Для избежания взаимодействия боридов со слоем из тугоплавкого металла между соответствующими слоями приходится вводить барьерный слой, что усложняет конструкцию электр рода и его изготовление. Все указан" ное сильно повышает себестоимость электродов. Если для устранения напыления бария на кварцевые стенки колбы лампы в сторону разрядной полости ориентирован неактивированный слой электрода, стержневые токоподводы приходится крепить . к зажигающему активированному слою, что дела" ет работу лампы ненадежной из-за воэможности концентрации разряда на выступающих над боковой поверхнос- . тью цилиндра частях токоподводов, из-за чего активированная зона перегревается, барий, испаряясь, попадает на кварцевые стенки, что ведет к выходу лампы из строя.

Цель изобретения - упрощение конструкции, повышение технологичности изготовления и увеличение его механической прочности.

Цель достигается тем, что электрод газоразрядного источника света, представляющий собой цилиндр из прессованного и спеченного порошка тугоплавкого металла, преимущественно вольфрама, имеющий две части, первая из которых, обращенная торцом к разрядной области лампы, является рабочей, а вторая - зажигающей и содержит активирующие присадки, причем цилиндр прикреплен к стержневому токоподводу, рабочая часть содержит

5-10 вес.4 двуокиси кремния, зажигающая - 3- 10 вес.3 соединений щелочноземельных металлов, включающих двуокись кремния, например алюмосиликата бария-кальция, а стержневой токоподвод на части его длины, мень- шей длины цилиндра, установлен внутри указанного цилиндра соосно с ним.

Диаметр цилиндра в 5 раз и более превышает диаметр токоподвода.

Зажигающая часть составляет

0,3-0,6 общей длины электрода.

На чертеже изображен предложенный электрод, разрез.

Электрод состоит из рабочей асти 1, которая в лампе обращена в сто. рону разрядного промежутка, и зажигающей части 2 со стороны нерабочего торца электрода. Указанные части разделены тонким переходным участком 3, Электрод выполнен в виде цилиндра с одинаковым по всей длине диаметром, без выступающих частей, внутри него находится относительно тонкий стержневой токоподвод 4, проходящий через обе части и обеспечивающий механическую прочо ность конструкции. Рабочая часть 1 выполнена из прессованного и спеченного вольфрамового порошка с присадкой двуокиси кремния (испытания опытных партий ламп с такими электродами показывают, что присадка двуокиси кремния в количестве до 103 по весу к вольфраму не только о6еспечивает прочность рабочей части 1 после спекания, но и существенно повышает устойчивость ее к ионной бомбардировке, что видно из уменьшения распыления) .

Согласно экспериментальным дан" ным, оптимальная длина зажигающей части 2 должна составлять 0,5-0,6 общей длины электрода в случае ламп небольшой мощности (до

5 936088 6

0,5 кВт1 и 0 3-0 4 - в, с

1 3,, лучае более ных, соответственно ниже себестоимощных ламп, тогда обеспечивается мость. Производство предложенных надежная работа электрода с зажи- электродов практически безотходное езотходноее гающим слоем, установленного в труб- Лампы с предложенными. электродами чатой колбе лампы. Зажигающая часть s имеют малый разброс параметров, их

2, кроме вольфрама, содержит при- надежность повышается. Предложение садку активирующего вещества, вклю- делает возможным применение в качестчающего двуокись кремния, например ве активирующего вещества в высокоалюмосиликата бария-кальция, в ко" интенсивных кварц варцевых лампах соедиличестве 8-10 вес.3 в случае мало- !О нений бария и других щелочноземельмощных ламп и 3-4 вес.3 - в мощных ных металлов, что позволяет значилампах. Присутствие двуокиси крем- тельно уменьшить напряжение зажигания в обеих частях электрода способ- ния ламп без снижения их надежности. ствует их прочному сцеплению после Предложенные электроды испытаны в спекания. Относительные размеры нескольких типах импульсных газочастей 1 и 2 элек электрода в серийном разрядных ламп, при этом подтверждепроизводстве легко. обеспечить равны- на эффективность их работы. ми заданным, поэтому разброс рабо- ФоРмУла изобретения чих характеристик ламп с такими I, Электрод газораэрядного источ" электродами невелик. В качестве 2о ника света, содержащий цилиндр из тугоплавкого материала, кроме вольф- прессованного и спеченного порошка рама, могут быть применены и другие тугоплавкого металла, преимущественметаллы. Отсутствие выступающих но вольфрама, состоящий из двух .час". деталей на зажигающей части 2 обес- тей - рабочей, обращенной к разрядпечивает после зажигания разряда .25 ному промежутку, и зажигающей содерВ, Э надежныи переход его на рабочу часть жащей активирующие присадки, и стерж1, поэтому распыление бария минималь- невой токоподвод, соединенный с укано, это исключает возможность крис- . занным цилиндром о т л и ч а ю "

t таллизации кварцевой колбы лампы и 1шийся тем что с целью прощ повышает надежность лампы. 5О повышения технологичности изготовле-.

Предложенный электрод легко изго- ния при одновременном увеличении тавливается путем засыпки в соот- механической прочности, рабочая ветствующую пресс-форму сперва по- часть содержит 5-10 вес.3 двуокиси рошковой смеси вольфрам - двуокись кремния, а зажигающая — 3-10 вес.Ф кремния в подобранном опытным путем соединений щелочноземельных метал35 количестве, а затем порошковой сме- лов, включающих двуокись кремния, си вольфрам - алюмосиликат бария" . например алюмосиликата бария-калькальция, при этом предварительно в ция, а стержневой токоподвод на час" лресс"форме размещается стержень ти его длины, меньшей длины цилинд(отрезок молибденовой проволоки). Ра, установлен внутри указанного циПосле этого производится прессование линдра соосно с ним. при удельном давлении 3-5 т/см . Ио2.

2. Электрод по п.1, о т л и ч алибденовый стержень не должен выхо- ю шийся тем, что диаметр цилинддить из рабочего торца, так как s ра превышает диаметр токоподвода этом случае из-за его быстрого распы- не менее, чем в 5 раз. ления прозрачность колбы уменьшается 3. Электрод по пп. 1 и 2, о т " и качество лампы ухудшается. Пред- л и ч а ю шийся тем, что длина варительное спекание электродов в о зажигающей части составляет 0 3"0 6

f ° водороде производится при 1300 С в общей длины цилиндра. течение 10 мин, окончательное при

0 50

Источники информации

1650 С в течение 3 мин. В результа- принятые во внимание при экспертизе те получаются электроды плотной 1. Патент США и 2722626, структуры, с прочно сцепленными рабо- кл. 313-346, 1955. чей и зажигающей частями. 2. Патент Великобритании 11 1070377, Предложенный электрод позволяет кл. Н 1 13, 1967. обеспечить в сериином производстве

55 3. Авторское свидетельство СССР постоянство рабочих характеристик, 1252477; кл. Н 01 J 9/02, 1968.. при этом его конструкция и техноло- 4. Патент СШР h 4168565, гия изготовления проще, чем извест- кл. 29-25.14, 1979.

936088

Составитель В. Горчанова

Техред 3. Палий Корректор 6.Макаренко

Редактор Т.Веселова

Заказ 4228/59 Тираж 761 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4