200856. lajstromszámú szabadalom • Villamos lámpa csökkentett belső fotoelektron termeléssel
HU 200856 B ZrC>2-t használhatunk. A Zr02-nek a kilépési munkája nagy, jóval 5.0 eV fölöt van, nevezetesen 5,8 eV. Lehetséges módon SÍO2 is használható, amelynek 5.0 eV a kilépési munkája vagy használható AI2O3 is (4,7 eV). Egy lehetséges kiviteli alak szerint a külső bórának egy kifelé domborodó alakja van, és a kisülő edény mentén húzódó, fémből lévő keret ki van hajlítva oly módon, hogy az a külső búra mellett húzódik annak érdekében, hogy a fémből lévő keret és a fényforrás közötti távolság a lehető legnagyobb legyen. A cirkónium oxid réteg lényegében a teljes rudat befedheti. A találmány szerinti lámpa egy lehetséges kiviteli alakját az alábbiakban a mellékelt rajzon bemutatott kiviteli példa kapcsán ismertetjük részletesebben, ahol az 7. ábrán egy ismert kisülő lámpa oldalnézete látható, amelynél a fémből lévő keret egy részét egy hagyományos hüvely veszi körül annak érdekében, hogy csökkenjen a fotoelektron keletkezés; a 2. ábra a találmány szerinti kisülő lámpa oldalnézetét mutatja. Az 1. ábrán látható és a technika állásához tartozó lámpának egy külső 2 búrán belül elrendezett 1 fényforrása van. Az 1 fényforrásnak kisülő 3 és 4 elektródája van, amelyek a kvarcüvegből lévő és kisülést fenntartó gáztöltéssel rendelkező 5 kisülő edénybe vannak beforrasztva. A töltés nemesgázt, nátriumjodidot, higanyt és más fémhalogenidet, mint például tallium jodidot tartalmaz. Az 5 kisülő edénynek az egyes 3 és 4 elektródákkal szomszédos részei cirkónium oxid 6 réteggel vannak bevonva, amelyek megakadályozzák a hősugárzást a 6 réteggel ellátott részekről annak érdekében, hogy az 5 kisülő edény végeinek lehűlése elkerülhető legyen. Ezzel megakadályozható az 5 kisülő edényen belül a plazmának az optimálisnál alacsonyabb hőmérsékletre történő lehűlése a lámpa működése közben. Az egyes 3,4 elektródákhoz egy-egy 8 és 9 áramátvezető csatlakozik, amelyek az 5 kisülő edényen átnyúlva, a külső csatlakozást biztosítják. A vezető 10,11,14 tartórudak egy fémből lévő keretet alkotnak, amely a kisülő 3 és 4 elektródák felé a villamos vezetést, és egyben az 5 kisülő edénynek a külső 2 búrán belüli mechanikus felfüggesztését biztosítja. A lámpa 13 fejére feszültséget kapcsolva az rájut a 8 és 9 áramátvezetőkre és feszültségkülönbségjön létre a kisülő 3 és 4 elektródák között, amikoris villamos ívkisülés jön létre. A kisülő 1 fényforráson belüli higanygőz ionizációból származó erős ultraibolya sugárfluxus lép ki. A fémből lévő keretnek ütköző ultraibolya fotonok a fémből fotoelektronok kilépését hozzák létre. A szabad fotoelektronok felhalmozódnak a kvarcból lévő 5 kisülő edény külső felületén és ott negatív töltést hoznak létre. A negatív töltés meggyorsítja a kis ionoknak, mint például a nátrium ionoknak az 5 kisülő edény falán keresztül történő diffúzióját, ami a nátrium koncentráció fokozott eltűnését eredményezi. Ezt a jelenséget nátrium tisztulásnak nevezik és károsan befolyásolja a lámpa minőségét. Az 5 kisülő edényen belüli nátrium koncentráció csökkenésével 3 együtt a lámpa feszültsége növekszik. A fémkeretet alkotó 10 tartórúd nagyobb része egy kvarcüvegből lévő 18 hüvellyel van körülvéve. A kvarcüveg 18 hüvelynek nagy a fotovillamos kilépési munkája. Következésképpen ez jelentősen leárnyékolja a fémből lévő 10 tartórúd jelentős részét, amely rész nem járul hozzá a fotoelektronok keletkezéséhez. így kevesebb olyan fotoelektron lesz, amely a nátrium tisztulását okozza, mint abban az esetben, ha a kvarcüveg 18 hüvely nem lenne jelen. A fotoelektronok keletkezésének csökkentése érdekében a 30,31 tartórudak által alkotott keret villamosán vezető 30 tartórúdja egy szemcsés oxidból lévő 38 réteggel van bevonva, vagyis cirkónium oxiddal (Z1O2). A cirkónium oxidot egy szerves kötőanyaggal keverve visszük fel annak érdekében, hogy a cirkónium oxid a 30 tartórúdra feltapadjon, a kötőanyag ugyanaz lehet, mint amit a 25 kisülő edény cirkónium oxid 26 rétegének a ragasztásához használtunk. Annak érdekében, hogy a fotoelektron keletkezést tovább csökkentsük, a fémből lévő 30 tartórúd nem egyenes, hanem hajlítva vagy görbítve van olymódon, hogy az lényegében kövesse a külső 22 búra körvonalát. Ennek az a célja, hogy a fémből lévő 30 tartórúd és a 21 kisülő eszköz közötti távolság maximális és ezzel együtt a fotoelektronok keletkezése minimális legyen. Ez egyben mechanikai merevséget is biztosít a 30 tartórúdnak ahhoz, hogy a 21 kisülő eszközt megtartsa anélkül, hogy azt a lapítással ellentétes végénél külön rögzíteni kellene. Jóllehet a 2. ábrán láthatóan a 30 tartórúd úgy van meghajlítva, hogy az egyenes szakaszok sorából áll, az azonban — szükség esetén — síma ívű is lehet. Az ívelt, fémből lévő 30 tartórudat nem lehetne kvarcüvegből vagy ahimíniumoxidból lévő hüvellyel burkolni a kvarc vagy alumíniumoxid merevsége és ridegsége miatt. A kvarcüveg vagy alumíniumoxid hüvelyeket csak a rúd egyenes szakaszainak burkolására lehet használni Következésképpen a kvarcüveg vagy alumíniumoxid hüvelyek alkalmazása a tartószerkezet kialakítása szempontjából jelentős korlátozást jelent, mivel ilyen esetben a tartószerkezet nem lehet görbe vagy ívelt, mivel ezek nem burkolhatók merev és rideg hüvellyel. A szemcsés oxidnak, mint például a cirkónium oxidnak, szilícium oxidnak vagy alumíniumoxidnak további előnye a kis költsége. A kvarcüveg cső drágább és az alumíniumoxid cső még drágább. A 38 rétegnek a 30 tartórúdra való tapadását elősegíthetjük oly módon, hogy a 30 tartórudat bevonása előtt homokfúvással előkészítjük, felhevítjük a 38 réteg sütési hőmérsékletére, és többszörös réteget viszünk fel. Annak meghatározására, hogy hogyan érhetjük el a 38 réteg legjobb tapadását, a fémből lévő 30, tartórudak nikkellel bevont vasból voltak, amelyeket egyik esetben bevonattal láttunk el, másik esetben bevonat nélkül voltak, és a 30 tartórudat először homokfúvatásnak vetettünk alá, a bevonatokkal különböző hőmérsékleteken sütöttük, és egy vagy két bevonatot alkalmaztunk. Az alábbi I. táblázat a Z1O2 bevonatok adatait foglalja össze. 4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
