179717. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és fluorescens lámpa fény előállítására zárt térben előidézett elektróda nélküli kisüléssel
5 179717 6 van elrendezve, és a tekercshez rádiófrekvenciás generátor van kapcsolva. A találmány szerinti lámpa egy előnyös kiviteli alakjánál a generátor 3 MHz és 300 MHz közötti frekvenciájú. Egy másik előnyös kiviteli alaknál az indukciós tekerccsel kondenzátor van sorba kapcsolva. Egy további előnyös kiviteli alaknál az indukciós tekercsnek nem vezető anyagú magja, előnyösen tekercsteste van. Végül egy másik előnyös kiviteli alaknál az indukciós tekercs a burán belül elrendezett üregben, célszerűen csőben, van elhelyezve. A találmányt az alábbiakban a csatolt rajzokon vázolt kiviteli példák kapcsán ismertetjük. Az 1. ábra elektróda nélküli kisüléses lámpa részben metszett oldalnézeti képe, az alaptól eltávolított burával; a 2. ábra az 1. ábra szerinti lámpa oldalnézete az alapra illesztett burával; a 3. ábra az 1. és 2. ábra szerinti lámpa alapjába beépített rádiófrekvenciás oszcillátor vázlatos kapcsolási rajza ; a 4. ábra a 3. ábra szerinti rádiófrekvenciás oszcillátor módosított változatának vázlatos kapcsolási rajza ; az 5. ábra az 1. és 2, ábra szerinti lámpa átalakítási hatásfokának háromdimenziós diagramja a mágneses indukciós tér frekvenciájának és erősségének függvényében; és a 6. ábra háromdimenziós vázlatos diagram, amely adott gáz esetén a nyomás, valamint az indukciós tér frekvenciája és erőssége közötti összefüggést szemlélteti. Az 1. és 2. ábra szerinti lámpának tömített, fényáteresztő üvegből készült 10 burája van, amely ionizálható, gáz alakú közeggel van megtöltve. A közeg higanygőz és közömbös gáz, például argon keveréke. A 10 bura az adott esetben az izzólámpáknál szokásos módon körte alakúra van kiképezve, de bármely tömített bura, például gömb alakú is megfelel. Az argon parciális nyomása 133—666 Pa lehet. Az argongáz feladata az, hogy az alábbiakban ismertetendő módon megkönnyítse a 10 burán belül a higanygőzkisülés előidézését a jól ismert Penning-effektus révén. A 10 bura közepén nyitott, hengeres 11 üreg van kialakítva. A 10 bura belső felületének a 11 üreget meghatározó része villamosán szigetelő, ultraibolya és fehér fényt visszaverő anyagból készült 12 réteggel van bevonva. Ez a 12 réteg például magnéziumoxidból vagy cirkóniumoxidból készülhet, és bevonható szokásos fényporból készült réteggel a hatékonyság fokozása céljából. A 12 réteg fölött a 10 burának a 11 üreget képező részén szokásos halofoszfátokbó! vagy fiuorofoszfátokbóí készült 13 fényporréteg van kialakítva. A 10 bura belső felületének többi része 14 fényporréteggel van bevonva. A 11 üregbe nem vezető, nem mágneses anyagból készült üreges, hengeres 18 tekercstest van beillesztve. A 18 tekercstest egyik vége 19 lámpafejhez van erősítve, amely szokásos izzólámpafoglalatba becsavarhatóan van kialakítva. A 19 lámpafejbe rádiófrekvenciás oszcillátor van beépítve, amely hangolt áramkört tartalmaz. A hangolt áramkörnek indukciós 20 tekercse van, amely a 18 tekercstestre van tekercselve vagy galvanikusan leválasztva. A 18 tekercstestnek csupán az a feladata, hogy tartsa 20 tekercset, tehát bármely alkalmas olcsó anyagból kialakítható. A 20 tekercsnek a 19 lámpa fejtől távolabbi vége a 18 tekercstest üreges középrészén átvezetett árnyékolt vezetékkel kapcsolható a rádiófrekvenciás oszcillátorhoz. A 19 lámpafejnek 21, 22 érintkezői vannak, amelyeken át szokásos 120 V-os, 60 periódusos váltakozóáramú energiával táplálható a rádiófrekvenciás oszcillátor. Ha a 10 burát és a 19 lámpafejet a 2. ábra szerinti módon egyesítjük, a 20 tekercs által létrehozott tér szoros közelségben van a 10 bura belsejében levő ionizálható közeghez, úgy hogy az oszcillátorból származó rádiófrekvenciás energia fizikai szempontból hatékonyan csatolható be a közegre. A 10 burának a 19 lámpafejhez kapcsolódó részét célszerű ragasztással rögzíteni vagy esetleg szabályozható kapcsolóelemekkel vagy csavarokkal oldható módon felerősíteni szétesés elkerülése, illetve esetleges csere lehetővé tétele végett. A 3. ábrával kapcsolatban az alábbiakban leírt módon a rádiófrekvenciás oszcillátor a 20 tekercsben a lámpa bekapcsolásakor olyan értékű feszültséget indukál, amely átüti vagyis ionizálja a higanygőzt, és külső indítóáramkör nélkül ívkisülést hoz létre. A kisülés létrejötte után az oszcillátorból rádiófrekvenciás energiát csatolunk be a kisülésre a 20 tekercs mágneses indukciós terén át. Az ionizált higanygőz főként 253,7 nanométeres hullámhosszúságú ultraibolya fényt emittál. Az ultraibolya fény egy része kifelé, a 14 fényporréteg irányában halad. A fénypor elnyeli az ultraibolya fényt, és gerjesztés folytán világítás céljára alkalmas fehér fényt bocsát ki. Az ultraibolya fény másik része all üreg irányában befelé halad, és egyrészt elnyelődik a 13 fényporrétegben, másrészt a 12 rétegről visszaverődik a 10 bura belsejébe anélkül, hogy annak üvegfalán áthaladna. A 13 fényporréteg által kibocsátott fehér fény ugyancsak visszaverődik a 12 rétegről a 10 bura belsejébe. Ez a fehér fény a 14 rétegen és a 10 burán áthatolva hozzájárul a lámpa által szolgáltatott teljes fénymennyiséghez. A 12 réteg kiküszöböli az ultraibolya vagy fehér fény veszteséget a 10 burának a 11 üreget képező részén át. A 12 rétegnek a 10 burán belüli elhelyezése meggátolja az ultraibolya fénynek a 10 bura üvegfalán való haszontalan áthaladása miatti gyengülését. A működési frekvencia és indukciós térerősség kiválasztási módja az elektróda nélküli ívkisülés üzemi feltételeinek vizsgálata alapján érthető meg legkönnyebben. A kisülést fenntartó indukált feszültséget a kisülési úton áthaladó mágneses fluxus időbeli változásának sebessége határozza meg. Minthogy a kisülési teret általában a lámpa geometriai követelményei definiálják, az indukált feszültség értékét csak a B mágneses indukció és a tér w körfrekvenciája szorzatának szabályozásával tudjuk a megfelelő szintre beállítani. A kisnyomású elektróda nélküli ívnél az indukciós teret részben az alkalmazott kisülési gáz vagy gőz optimális letörési feltételeitől függően és az üzemi nyomás figyelembevételével kell megválasztani, elsősorban azért, mert az alkalmazott fenntartó feszültség ciklikus csúcsai között a kisülést előidéző gázt vagy gőzt ismételten ionizálni kell, ami szükségtelenül és indokolatlanul nagy veszteségekkel jár. Belátható, hogy a kezdeti letörést megelőzően az indukciós tér nincs kölcsönhatásban a lámpával vagy annak töltetével. A letörést előidéző térnek tehát villamos térnek kell lennie és jelentős erősségűnek ahhoz, hogy létrejöjjön a kisülés. Ezt a teret a találmány értelmében alkalmazott indukciós tekercs axiális irányú villamos tere előnyösen szolgáltatja. A villamos 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
