181262. lajstromszámú szabadalom • Nagynyomású nátriumgőzlámpa
181262 4 szerint kialakított fokozott fényhasznosítású lámpák azonban rendre olyan elektróda csúcstávolságokkal bírnak, amelyekkel a fentebb támasztott követelmények sem együttesen, sem külön-külön nem teljesíthetők. Tapasztalati tény, hogy az adalékban a higany legalább részben kadmiummal való helyettesítése a lámpa fényének fehérítése irányába hat. Másfelől általánosan ismert, hogy ha a jelenleg használatos ismert nagynyomású nátriumgőzlámpákat túlterheljük, vagyis az előírtnál nagyobb teljesítménnyel üzemeltetjük, akkor színhőmérsékletük és színvisszaadási indexük számottevően emelhető, miközben a fényhasznosítás kismértékben csökken. Ez a jelenség arra vezethető vissza, hogy a lámpában ilyenkor magasabb lesz az üzemi nyomás. Bármenynyire is kívánatos lenne az ilyen lámpák alkalmazása színtanilag igényes célokra, az ezirányú törekvéseknek eddig határt szabott az a körülmény, hogy a kisülőedény falának megengedhető maximális üzemi hőmérséklete mintegy 1250 °C; ennél magasabb hőmérsékleteken az alumíniumoxid párolgása olyan mértékűvé válik, hogy a kisülőedényt körülvevő, átlátszó anyagból (rendszerint üvegből) készült külső bura falán fényelnyelő lerakódás jön létre, ami a fényáram csökkenését idézi elő (J. D. Rickman, J. Appl. Phys. 8 (1977), 3733]. Márpedig a jelenlegi kisülőedények falhőmérséklete az ív közelében már névleges teljesítményen való üzemeltetéskor is közel jár az említett kritikus értékhez. A fentieket jól alátámasztják a 3898504 számú USA szabadalmi leírásban (NSZK-beli megfelelője a 2160960 számú nyilvánosságrahozatali irat) foglaltak. F publikáció tanítása szerint jó színvisszaadású, egyidejűleg kellemes színű nagynyomású nátriumgőzlámpákat, élettartam és egyéb lényeges paraméterek kívánt értékeken tartása mellett — egyéb feltételek betartásával — lényegében csak bizonyos minimális belső átmérőértéket meghaladó belső átmérőjű, sőt a hagyományosan használt 6 ... 8 mm-nél is általában nagyobb belső átmérőjű kisülőedények alkalmazásával lehet és célszerű kialakítani. Az általános világítási lámpákat a bevezetőben körvonalazott szempontok szerint helyettesítem képes nagynyomású nátriumgőzlámpák kidolgozásához ezen utóbbi szabadalmi leírás tanítása is nyilvánvalóan alkalmatlan. A találmány célja olyan, lényegében általános világítási lámpa jellegű és felépítésű nagynyomású nátriumgőzlámpa kialakítása, amely 2000 K-nél magasabb színhőmérséklet és 20-nál nagyobb általános színvisszaadási index elérését kellően magas nyomáson való üzemeltetéssel teszi lehetővé anélkül, hogy a kisülőedény fala a megengedettnél magasabb hőmérsékletre kerüljön. A kitűzött célt olyan tárgyi nagynyomású nátriumgőzlámpák kialakításával és alkalmazásával érjük el, amelynél az elektródák csúcstávolságának és a kisülőedény legnagyobb belső átmérőjének hányadosát a találmány értelmében legfeljebb 5,5-re választjuk meg. Találmányunk alapját annak felismerése képezi, hogy 5,5 milliméternél kisebb belső átmérőjű kisülőedények esetében elfogadható élettartam, színhőmérséklet és színvisszaadási index az 3 elektródák csúcstávolságának, azaz az elektródák térközének csökkentésével érhető el. A kisülőedény falának hőmérséklete ugyanis csökkenthető, ha a kisülés a fal-stabilizált formából az ún. „elektród-stabilizált” forma felé közelít, amelyben a hőmérsékleti gradiens a fal közelében kevésbé meredek, a falhoz történő hővezetéses hőátadás tehát kisebb, és az ívet az a körülmény stabilizálja térbelileg, hogy tengelyének a két elektródot összekötő egyenesből való jelentős kimozdulása az ívfeszültség megnövekedését vonná maga után. (Elektród-stabilizált ívkisüléseket először W. Weizel írt le, Zs. Techn. Phys. 24 (1973), 90.] Ezzel szemben „fal-stabilizált” ívkisüléseknél az ív helyzetét a falnál kialakuló viszonylag meredek hőmérsékleti gradiens stabilizálja. (V. ö. pl. J. F. Waymouth: Electric-discharge Lamps, p. 162, MTI Press 1971.) A kisülésnek a fal-stabilizált forma felé való közelítését a találmány szerint az elektródák közötti csúcstávolság és belső csőátmérő viszonyának csökkentésével érjük el. Ily módon a falhőmérséklet elvben tetszés szerint csökkenthető. A falhőmérsékletnek alsó határt szab az a követelmény, hogy az nem lehet alacsonyabb, mint az a hőmérséklet, amelyen az adalék-fémek gőznyomása éppen megfelel a kívánt üzemi nyomásnak; ez a hőmérséklet azonban a gyakorlatban előforduló összes esetben 1250 °C alatt van. Célszerűnek és előnyösnek bizonyultak a találmány szerinti nagynyomású nátriumgőzlámpák olyan kiviteli alakjai, amelyeknél tehát a kisülőedény üzemközbeni falhőmérséklete 2000 K-nél magasabb színhőmérséklet és 20 feletti általános színvisszaadási index mellett legfeljebb 1250 °C. Az elektród-stabilizált ívkisülési forma találmányunk szerinti megközelítése illetve megvalósítása különösen markánsan tapasztalható a legfeljebb 100W teljesítményfelvételű lámpáknál, amelyek az általános világítási lámpák esetében általánosan elterjedt méreteknek megfelelően előnyösen 70 milliméter legnagyobb átmérőjű különböző forgástest alakú külső burában a buratengellyel egytengelyűén vagy arra merőleges tengelyhelyzetben elhelyezett, lényegében cső alakú kisülőedénnyel vannak kialakítva. A találmány szerinti nagynyomású nátriumgőzlámpák elláthatók áramkorlátozó, esetenként gyújtóimpulzust is adó áramköri elemeket, különösen pl. félvezető elemekkel kiképzett nagyfrekvenciás átalakítót célszerűen a külső burához illeszkedő, adott esetben az utóbbival és/vagy a fejjel egybeépített kompakt egységben tartalmazó működtetőegységgel is. A találmányt az alábbiakban konkrét példaképpen! kiviteli alakok kapcsán a csatolt rajzra hivatkozással ismertetjük részletesen, ahol az 1. ábra egy az ún. keresztszerelésű, részben tükörbevonattal ellátott példaképpeni találmány szerinti nagynyomású nátriumgőzlámpa vonalas vázlata a tükörbevonat helyileg eltávolított ábrázolásával, míg a 2. ábra egy másik példaképpeni találmány szerinti nagynyomású nátriumgőzlámpa vázlatos rajza, amely 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
