Способ изготовления высокочастотных безэлектродных ламп

 

Со

Соцмапнстнческик

Реепубпмк

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1,953679 (Sl ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 03.02.81(2i) 3242637/18-21 с присоединением заявки И (23) Приоритет

Опубликовано 23.08.82. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 25.08.82 (51) М. Кл.

Н 01 J 9/395

Ркударктваивй комитат

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 621.3. .032. 96 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Ю. A. Силиньш и A. П. Убелис

Латвийский ордена Трудового Красного Знамени г университет им. П. Стучки нный (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ

БЕЗЭЛЕКТРОДНЫХ ЛАМП

1О

1

Изобретение относится к электролам- повой промышленности, в частности к способам изготовления высокочастотных безэлектродных ламп, содержащих галогенид металла.

Известен способ изготовления газоразрядных памп, содержащих галогенид металла или несколько галогенидов как в качестве основного вещества наполне, ния лампы, так и в качестве добавок для получения определенного спектра излучения, улучшения цветопередачи или увеличения светоотдачи. Галогены и галогениды сильно влияют на электрические и оптические характеристики газо. разрядных ламп, поэтому их вводят в малом количестве с обеспечением высокой чистоты и точности дозировки.

B известном способе .введение и дозирование галогенидов в газоразрядные za лампы производят в виде таблеток 11.

Наиболее близким к изобретению lsляется способ изготовления высокочастотных безэлектродных ламп, включаю2 щий операции раздельного введения в лампу металле и галогеноносителя с последующим разложением гепогеноносителя и синтеза галогенида металла, наполнения металла инертным газом и отпайкой.

Известный способ цредусматривает введение галогеноносителя в виде галогенида углеводорода и его разложение термическим нагревом в соединительной трубке, для предотвращения попадания продукта распада — угля — на стенки баллона лампы. Образовавшийся галоген реагирует с металлом, образуя галогенид металла (2).

Однако известным способом невозможно обеспечить точность заполнения галогена, так как разлагается только часть галогеноносителя, кром» того, 1 частицы угля потоком газа заносятся в баллон и загрязняют его, ii водород и углеводороды ухудшают электрические и оптические параметры ламп. Частично это удается исправить усложпг пи .м тех95367 О иологии - откачкой и повторным заполнением баллона лампы инертным газом, после чего лампа отпвивается.

Целью нзобретения является упрощение технологии изготовления высокочастотных безэлектродных ламп и улучшение оптических параметров ламп.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления высокочастотных безэлектродных ламп, включающему операции раздельного введения в лампу металла и гвлогеноносителя с последующим разложением, галогеноносителя и синтезом галогенидв металла, наполнения, рабочим инертным газом и отпайку, наполнение инертным еазом производят до давления 50-200 Па, а разложение-гвлогеноносителя и синтез галогенида металла проводят в высокочастотном разряде после отпайки лампы, причем в качестве гвлогеноносителя используют гвлогенид калия или натрия в количестве 0,4-2 мг/л, а металл вводят в количестве 2-5 мг/л.

Галогениды калия и натрия химически устрйчивы и не разлагаются при откачке и перегонке, однако разлагаются в условиях высокочастотного разряда, при этом калий или натрий диффундирует в стенки баллона лампы и в баллоне остается свободный галоген, который реагирует с металлом (предварительно введенным), образуя галогенид металла.

При количествах менее 2 мг/л интенсивность лампы заметно уменьшается, при количествах металла более 5 мгlл интенсивность и долговечность ламп не увеличивается, и избыток металла оседая на стенки баллона лампы ухудшает оптические параметры лампы.

Количество гвлогенида калия или натрия является определяющим для достижения оптимальных оптических и электрических харвктеристик. Количество

0,4 мг/л — 2,0 мг/л выбрано из расчета, что весь галогенид калия или натрия разлагается под воздействием высокочастотного разряда и в лампе образуется гвлоген при давлении 0,1 мм рт.ст., что является оптимальным парциальным давлением для условий высокочастотного разряда. При меньших количествах уменьшается интенсивность лампы, при больших количествах лампы горят нестабильно и пульсируют. Количество инертного газа выбрано из условий

: легкого ицицироввния высокочастотного разряда и стлбюп..ного горения. При дввПосле отпайки лампу помещают в индуктор высокочастотного генератора (например ППБЛ-ЗГ) и зажигают разряд.

Появляется белое свечение ксенонв, которое при прогреве лампы переходит в желто-оранжевое свечение натрия и после нескольких минут в голубое свечение висмута. После 10-20 мин работы лампы линии натрия в спектре не наблюдаются, а линии висмута достигают мак40 симвльной интенсивности, что свидетель-. ствует о полном уходе натрия в стенки баллона лампы и синтезе в лампе хлористого висмута. Прй повторении зажигания лампа сразу начинает излучать интенсивные линии висмута.

Преимущества предлагаемого изобретения, по сравнению с известным, заключаются в том, что в операциях заполнения, разложения гвлогеноносителя и синтеза галогенида не образуются продукты, которые вызвали бы загрязнение баллона лампы илн ухудшение параметров разряда. Малое количество калия или натрия, которое диффундирует в стенки баллона лампы при разложении галогенидов натрия или калия высокочастотным разрядом не вызывает заметных изменений пропускания кварцевого стек5 о

2О

l5

30 лениях менее 0,5 мм рт.ст. лампы не зажигвются, при давлениях более 2 мм рт.ст. лампы горят нестабильно и наблюдается уширение спектральных линий.

Пример., В заготовку лампы— сферу, диаметром 18-20 мм помещают

10 мкг висмута и 3 мкг хлористого натрия. Висмут берут в виде полусферы диаметром 0,015-0,016 мм, образовавшийся при вакуумной очистке и перегонке, хлористый натрий — в виде кристалла (куба), с гранью 0,011-0,012 мм.

Полусферы висмута и кристаллы хлористдго натрия выбираются при помощи измерительного микроскопа ИПБ-2, Заготовку присоединяют к вакуумной системе и откачивают до 10 мм рт.ст. при прогревании. до 300-400 С, обеспечивая высокую степень очистки внутренних стенок баллона лампы и компонентов наполнения — металлического висмута и хлористого натрия. Заполняют ксенон при давлении 0,5 мм рт ст. и на несколько секунд зажигают высокочастотный разряд, что обеспечивает дополнительную очистку. После этого лампу откачивают

-6 до 10 мм рт.ст., снова заполняют ксеноном при давлении 0,8 мм рт.ст и откачивают.

1 ла. Поскольку не образуются вредные продукты, упрощается технология изготовления ламп. Не проводится операция удаления побочных продуктов реакции и последующее наполнение лампы инертным газом, а операции разложения гапогеноносителя и синтеза галогенида фактически происходит в первые минуты эксплуатации высокочастотной безэлектродной лампы.

Применение предлагаемого способа повышает стабильность и долговечность ламп за счет точности заполнения галогена в лампе, что обеспечивает неизменное количество галогенида (если металл заложен в избытке), в течение эксплуатации лампы, когда часть атомов металла может уходить в стенки баллона при длительной эксплуатации. При изготовлении ламп висмута известными. способами в течение эксплуатации лампы в баллоне лампы образуется raaoreH, что ухудшает условия разряда, наблюдается постепенное уменьшение интенсивности ламп, и после 10-15 ч лампы выходят из строя. Лампы, изготовленные предлагаемым способом, имеют стабильные интенсивности, равные максимальным при известных способах изготовления, и работают более 200 ч (дальнейшие исследования на выход из строя не проводились).

Аналогично изготовляются лампы с галогенидами свинца, олова и сурьмы.

Предлагаемый способ изготовления высокочастотных безэлектродных ламп позволяет увеличить точность заполнения галогена фследовательно галогенида) при использовании доступных и химически малоактивных материалов. Поскольку количество и качество галогеноносителягалогенида натрия или калия не изменяется в операциях до отпайки лампы, точность заполнения обеспечивается начальной точностью определения количества галогеноносителя. формула изобретения

Способ изготовления высокочастотных безэлектродных ламп, включающий oneis рации раздельного введения в лампу металла и галогеноносителя с последующим разложением галогеноносителя и синтезом галогенида .металла, наполнения рабочим инертным газом и отпайку, о тл и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью улучшения оптических параметров ламп и упрощения технологии изготовления, наполнение рабочим инертным газом производят до давления 50-200 Па, а разложение галогеноносителя и сиьиез галогенида металла ведут в высокочастотном разряде после отпайки лампы, причем в качестве галогеноносителя используют галогенид калия или натрия в количестве 0,4-2 мг/л, а металл вводят в количестве 2-5 мг/л.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 489584, кл. В 22 F 3/02, 1975.

2. Патент США % 3588602, кл. 314-7, опублик. 1975 (прототип).

Составитель С. Мусанов

Редактор Р. Цицика ТехредМ. Надь Корректор М. Йемчик

Заказ 6287/79 Тираж 761 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП . Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4