186000. lajstromszámú szabadalom • Nagynyomású kisülő lámpa hengeres árnyékolással
1 186 000 2 A találmány tárgya nagynyomású kisülő lámpa, amelynek kisülő burája, és ennek két elektródája van, melyek között a kisülés létrejön, a lámpának továbbá a kisülő bura végének közelében hengeres árnyékolás van, amely a kisülő burát körülveszi, és attól adott távolságra van. Egy ilyen lámpa ismeretes a 4 173 728. számú amerikai szabadalmi leírásból. A kisülő bura végeinek közelében elhelyezett és azt körülvevő hengeres árnyékolások ismert eszközök a kisülő bura végei hőmérsékletének befolyásolására, különösen olyan lámpáknál, amelyeknél a bura töltése fölös mennyiségű komponenst is tartalmaz. Ebben az esetben a fölös mennyiségű komponens hőmérséklete határozza meg valójában az illető komponens gőznyomását. Ezek a hengeres árnyékolások általában fémből készülnek. mint például tantálból, nióbiumból. molibdénhől: mivel ezeknek jó a hőálló képességük, valamint a reflektáló képessegük. Ezeket az árnyékolásokat altalaban a kisülő bura falán vagy azzal szemben helyezik el, közvetlenül vagy közvetve, egy hővezető közbenső réteg alkalmazásával. Azt találtuk, hogy a hőmérséklet szabályozása nagyon erősen függ az árnyékolás és a kisülő bura teljes kerülete mentén a jó mechanikus érintkezés jelenlététől vagy hiányától, ami azt eredményezi, hogy a gyakorlatban megvalósított lámpáknál a hőmérsékletszabályozás nagyfokú reprodukálhatósága, és ilymódon a hőmérséklet beállítása csak nagyon nehezen lehetséges. A 4 173 728. számú amerikai szabadalmi leírás egy olyan megoldást ismertet, amelynél a hengeres árnyékolás minden részén térközzel veszi körül a kisülő burát. Ezzel a megoldással lényegében azonos hatásosságú hőreflektálás érhető el, amely nagymértékű reprodukálhatósággal kombinálódik, ami a hőmérséklet-szabályozást illeti. Ennél az ismert megoldásnál a hengeres árnyékolás közvetlenül egy merev áramvezetőhöz van rögzítve. A kísérletek azt mutatták, hogy ennél a megoldásnál a lámpa működése közben megnő a töltőanyagnak a távozása a kisülő cső falán keresztül. A töltőanyag elszökésének jelensége hátrányosan befolyásolja a lámpa tulajdonságait, mint például a kibocsátott sugárzás szinpontjának változását, megnöveli az ívfeszültséget, de legnagyobb mértékben a lámpa élettartamát rövidíti meg. A találmány elé célul tűztük ki egy olyan megoldás kidolgozását, amelynek révén megakadályozható, de legalábbis jelentősen lecsökkenthető a töltőanyag elszökése. A kitűzött célt a bevezetőben körülirt lámpával a találmány szerint úgy értük el, hogy a hengeres árnyékolás a villamosán vezető részektől szigeteken van rögzítve. Az árnyékolás és az áramvezető részek közötti villamos szigetelés alkalmazása következtében a hengeres árnyékolás és az árnyékolás közelében levő kisülési tér közötti potenciál-különbségek csak korlátozottak maradnak. Azt találtuk, hogy ez előnyösen befolyásolja a kisülő bura töltése komponenseinek a falon keresztül történő elszökését, miközben az áramvezető részek továbbra is a mechanikus rögzítés céljára felhasználhatók és alkalmasak maradnak. A hengeres árnyékolás célszerűen üveggyöngy segítségével csatlakozik mechanikusan egy merev árambevezetőhöz. Ennek a kiviteli alaknak az az előnye, hogy nagyon egyszerűen megvalósítható, ugyanakkor kellően robusztus felerősítést biztosít. A találmány szerinti lámpa egy előnyös kiviteli alakja szerint a hengeres árnyékolás és a kisülő bura fala közötti távolság legalább 1 mm, és legfeljebb 5 mm. Ilymódon nagyon hatásos és jól reprodukálható hőmérsékletszabályozás érhető el. A találmány szerinti megoldás valamennyi nagynyomású kisülő lámpánál alkalmazható, mind olyan esetekben, amikor a kisülő bura keményüvegből vagy kvarcüvegből van. A találmány szerinti megoldás különösen előnyös nagynyomású nátrium kisülő lámpákhoz, valamint nagynyomású fémhalogén lámpákhoz. A találmány szerinti lámpát az alábbiakban a mellékelt ábrán bemutatott kiviteli példa kapcsán ismertetjük részletesen. Az ábrán látható találmány szerinti lámpának külső 1 burája van, amely 2 lámpafejjel van ellátva. A külső 1 bura belsejében egy 3 kisülő bura van elhelyezve, amely részben kitörve van ábrázolva, amelynek fényáteresztő 4 fala van. A 3 kisülő bura egy első 5 elektródával és egy második 6 elektródával van ellátva, amelyek között a kisülés létrejön. Az 5 elektróda villamosán egy 7 árambevezetőn és egy 8 vezetőn keresztül egy merev 9 vezetőhöz csatlakozik. A merev 9 vezető egyik végén a 2 lámpafej első 2a csatlakozó érintkezőjéhez van kötve, míg a másik vége 9’ támaszként van kialakítva, amely a külső 1 burának támaszkodik. A 6 elektróda villamosán egy 10 árambevezetőn és egy hajlékony, villamosán vezető 11 vezetéken keresztül egy merev 12 vezetőhöz csatlakozik, amely mechanikusan közvetlenül a 10 árambevezetőhöz van kötve. A merev 12 vezető a 2 lámpafej második csatlakozó 2b érintkezőjéhez van kötve. A 3 kisülő bura mindkét végének közelében egy-egy hengeres 14, 16 árnyékolás van elhelyezve, amelyek a 3 kisülő burát meghatározott térközzel körülveszik. A 14 árnyékolás 15a és 15b összekötő rudakon keresztül mechanikusan a merev 9 vezetőhöz vannak rögzítve. A 15a és 15b összekötő rudak egymástól egy 15 üveggyöngy közbeiktatásával el vannak szigetelve. Hasonló módon, a 16 árnyékolás 17a és 17b összekötő rudak, valamint egy 17 üveggyöngy segítségével vannak a merev 9 vezetőhöz rögzítve. Ilymódon elértük, hogy valamennyi hengeres 14 és 16 árnyékolás mechanikusan a lámpa egy vezető részéhez van rögzítve; azonban elektromosan attól szigetelve van. Egy kiviteli változat szerint a villamosán szigetelő üveggyöngy közvetlenül a merev áramvezetőn is kialakítható; ilymódon egy hengeres árnyékoláshoz egyetlen összekötő rúd is elégséges. Egy másik lehetséges kiviteli alak szerint lehetséges az is, hogy az összekötő rudak a szomszédos árambevezetőhöz vannak rögzítve. Ez különösen olyan esetekben lehetséges, amelyeknél az árambevezető egy vékony tű vagy rúd, amelynél ez a lehetőség nagyon előnyös. Az ismertetett lámpa 3 kisülő burájának kerámia 4 fala tömören szintereit alumínium-oxidból van. Az 5 és 6 elektródák wolframból vannak, míg a 7 és 10 árambevezetők nióbium hüvelyek. A hengeres 14 és 16 árnyékolások tantálból vannak, amelyek a 3 kisülő bura falától hozzávetőlegesen 1,5 mm-re vannak. A hengeres 14 és 16 árnyékolások számára alkalmas anyagok továbbá — többek között — a molibdén, nióbium és titán. A kisülő bura töltése 10 mg amalgámot tartalmaz, amelyből 76,5 súly % higany és 23,5 súly % nátrium. A higanyon és nátriumon túlmenően a 3 kisülő bura xenont tartalmaz, amelynek a lámpa működésén kívüli állapotában (hozzávetőlegesen 300 K hőmérsékleten) a nyomása 80 kPa. A lámpa egy 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
