179717. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és fluorescens lámpa fény előállítására zárt térben előidézett elektróda nélküli kisüléssel
felhasználásával képes néhány MHz-es frekvencia előállítására. Rendkívüli jelentősége van annak, hogy a villamos energia fénnyé való átalakításához nincs szükség ferritmagra. A 21, 22 érintkezőkre kapcsolt 120 V, 60 Hz-es váltakozóáramú energiát 26 egyenirányító mintegy 170 V-os egyenárammá alakítja. A 26 egyenirányító kimenő kapcsai közé simító 27 kondenzátor van kapcsolva, amely szűri az egyenáramot. A 26 egyenirányító egyik kapcsa földelve van. A másik kapocs előfeszítő 28 ellenálláson át 29 tranzisztor bázisára és rádiófrekvenciás 30 fojtótekercsen át ugyanezen 29 tranzisztor kollektorára van csatlakoztatva. Az indukciós 20 tekerccsel 31 kondenzátor van sorba kapcsolva és ez a soros tag a 29 tranzisztor kollektora és bázisa közé van iktatva. A 29 tranzisztor kollektora és a földpont közé 32 kondenzátor, bázisa és a földpont közé pedig 33 kondenzátor van kapcsolva. A 29 tranzisztor emittere előfeszítő 34 ellenálláson és 35 kondenzátoron át van a földponthoz kapcsolva. Az áramkör a 20 tekerccsel sorba kapcsolt 31 kondenzátorral módosított Colpitts-oszcillátorként, azaz Clapp-oszcillátorként működik. Az oszcillátor frekvenciáját a 20 tekercs és a sorba kapcsolt 31, 32, 33 kondenzátorok, valamint a 29 tranzisztor elektródák közötti kapacitásának eredője határozza meg. (A kisülés bekövetkeztével ennek szaggatott vonallal jelölt 36 ellenállása kis mértékben befolyásolja az oszcillátor frekvenciáját.) A 30 tekercs meggátolja a rádiófrekvenciás áramoknak a hangolt áramkörből a 28 ellenállásra való átmenetét, és az ilyen áramokat a 27 kondenzátor földeli. A 31 kondenzátor kapacitása a 32, 33 kondenzátorokéhoz képest kicsi, így a 31 kondenzátort és a 20 tekercset tartalmazó soros rezonanciás áramkör az oszcillátor frekvenciánál közel rezonáns állapotban van. A letörés előtt kicsi a veszteség, vagyis a teljesítmény disszipáció vagy effektiv ellenállás a 3l koncenzátort és a 20 tekercset tartalmazó rezonanciás áramkörben, tehát annak Q jósági tényezője nagy. így a sorba kapcsolt 31 kondenzátor és a 20 tekercs megsokszorozza a 20 tekercsen a letörés előtt levő feszültséget. A 20 tekercs által előállított eredő hosszanti villamos tér így elégséges ahhoz, hogy az argongáz segítségével letörje (átüsse) a higanygőzt és külső indító áramkör alkalmazása nélkül megindítsa a kisülést. A külső indítóáramkör kiküszöbölése lényegesen csökkenti a költségeket és egyszerűsíti a lámpa felépítését. A kisülés megindítása után megnő a teljesítmény-disszipáció és csökken a hangolt áramkör Q jósági tényezője, így lényegesen csökken a 20 tekercsen levő feszültség sokszorozása. A 3. ábra szerinti áramkör elemeinek értéke és típusa például a következő lehet: 29 tranzisztor — Motorola 2N6498 típus; a 29 tranzisztor kollektor-emitter kapacitása kb. 100 pF; bázis-emitter kapacitása kb. 400 pF; 31 kondenzátor — 200 pF; 32 kondenzátor — 360 pF ; 33 kondenzátor — 3900 pF ; 35 kondenzátor — 2000 pF ; 27 kondenzátor — 150 p,F; 28 ellenállás — 39 000 ohm; 34 ellenállás — 20 ohm; 30 fojtótekercs — 40 mH; 20 tekercs — 13,7 mH. Az oszcillátor terheletlen állapotban, vagyis a higanygőz letörése előtt 3,6 mHz-nél rezonál. Letörés után a kisülés által a hangolt áramkörbe reflektált induktivitás csökkenti a hangolt áramkör teljes tényleges induktivitását. Hasonlóképpen: a kisülés közelségi hatása kis mértékben megnöveli az indukciós tekercs tényleges kapacitását, és a kisülés által felvett energia nagy mértékben megnöveli a hangolt áramkör tényleges soros eHenállását. Ennek következtében az oszcillátor frekvenciája terhelt állapotban mintegy 4 MHz-re nő. 120 V effektiv értékű 60 Hz-es bemeneti feszültség esetén az áramkör 25 W-ot disszipál. Az oszcillátor ennek mégfelélő egyenáramú bemenő teljesítménye 23,8 W, a nyert teljes fehér fénymennyiség 840 lumen. A 2N6498 típusú tranzisztor levágási frekvenciája 5 MHz és tárolási ideje 1,4 p.s. A tranzisztor a bemutatott áramkörben A osztályú feltételek mellett 44%-os mért kollektorhatásfokkal üzemel. így a fenti eszköz teljes fénykinyerési hatásfoka 840 lumen/25 W vagy 33,6 lumen/W; a rádiófrekvenciás fénykinyerési hatásfok 840/0,44 • 23,8 vagy 80,2 lumen/W. A helyzet nyilvánvalóan javulna, ha nagyobb frekvenciájú tranzisztort alkalmaznánk és C osztályú feltételeke', biztosítanánk, amikoris a kollektorhatásfok 70% is lehet, és a váltakozó áramú bemenő teljesítményre vonatkoztatott fénykinyerési hatásfok 53,5 lumen,/W- ra növelhető. A 4. ábra az oszcillátor egy olyan változatát mutatja, amely a 3. ábra szerintinél kevesebb elemet tartalmaz. A hasonló elemek azonos hivatkozási számmal vannak jelölve a 3. és 4. ábrán. A 4. ábra szerinti áramkörben alkalmazott tranzisztor elektródák közötti kapacitása olyan értékű, hogy külön kondenzátorok nélkül biztosítja a hangolt áramkörre előírt kapacitást. így a 38 tranzisztor kollektor-emitter 39 kapacitása megfelel a 3. ábra szerinti 32 kondenzátor kapacitásának és a 29 tranzisztor kollektor-bázis kapacitásának, és a 38 tranzisztor emitter-bázis 40 kapacitása megfelel a 33 kondenzátor kapacitásának és a 29 tranzisztor emitter-bázis kapacitásának. Tovább csökkenti az alkatrészek számát, hogy a 26 egyenirányító földeletlen kímenete a 20 tekercs egy olyan közbenső pontjára van csatlakoztatva, amelynél a rádiófrekvenciás potenciál értéke nulla. így nincs szükség a rádiófrekvenciás áramnak a 28 ellenállásra való jutását megakadályozó 30 fojtótekercsre és 27 kondenzátorra. Bár a jelen leírásban olyan példát mutattunk be, amelynél az ionizálható közegre becsatolt mágneses teret tekercstest által hordozott többmenetes indukciós tekercs hozza létre, a mágneses indukciós teret más elrendezésekkel is létrehozhatjuk. Ennek a ténynek nagy gyakorlati jelentősége van olyan jelenleg forgalomban levő fénycsövek üzemeltetésénél, amelyeknek izzószála vagy elektródája már tönkrement. Ilyen esetekben a tönkrement fénycső teljes buráját körbevehetjük huzaltekerccsel és a fent leírt módon ismét üzembe helyezhetjük a fénycsövet. így többszörösére növelhetjük a fénycső élettartamát. A találmány ismertetett kiviteli alakjai csupán a találmányi gondolat szemléltető példái, a találmány nem korlátozódik ezekre a kiviteli alakokra. Az adott terület szakembere a találmány lényegétől való eltérés nélkül számos további elrendezést alakíthat ki. Például 4 MHznél nagyobb rádiófrekvencia alkalmazásával a hatásfok növelhető, tehát ha elfogadható áron rendelkezésre fognak állni ilyen nagy rádiófrekvenciák előállítására alkalmas elektronikus elemek, természetesen célszerű lesz ezeket felhasználni és a frekvenciát megnövelni. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás fény előállítására zárt térben elrendezett, legalább egy ionizálható gázt tartalmazó ionizálható 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
