184878. lajstromszámú szabadalom • Nagynyomású kisülési lámpa
3 184878 A találmány tárgya nagynyomású kisülési lámpa, amelynek ionizálható töltéssel rendelkező kerámia kisülési csöve van, a töltésnek a lámpa működése közben fölös mennyiségben levő komponense van, a kisülési csőben két elektróda van, amelyek között a lámpa műkő- 5 dése közben kisülés van jelen, az egyik elektróda tű alakú árambevezetőhöz csatlakozik, amelyet a kisülési cső végrésze kis térközzel vesz körül és amelyhez forrasztóüveggel gázzáróan hozzá van kötve, a végrésznek van legalább egy olyan része, amelynek külső átmérője 10 kisebb mint a kisülési cső legnagyobb külső átmérője. Ilyen lámpa ismert a 7 612 120 számú holland szabadalmi bejelentésből. Ennek az ismert lámpának az az előnye, hogy a végrész szerkezeti kialakításának következtében a lámpa működése közben ez a végrész csak 15 viszonylag kis teljesítményt disszipál, amely előnyös a kisülési cső hőmérsékletének szabályozása céljából. Ennél az ismert lámpánál a forrasztóüveg végighúzódik azon a teljes hosszon, amelyen az árambevezetőt a végrész kis térközzel körülveszi. Azt találtuk, hogy egy ilyen 20 szerkezeti kialakításnál a kisülési cső töltésének komponensei a forrasztóüveget fokozottabban megtámadhatják. Ennek következtében a töltés komponensei legalább részben kikerülnek a kisülésből, ami hátrányosan befolyásolja a lámpa tulajdonságait, és a lámpa élet- 25 tartamát korlátozza. A találmány elé célul tűztük ki egy olyan eszköznek a kidolgozását, amely megakadályozza vagy legalábbis lecsökkenti a forrasztóüvegnek a kisülési cső töltése komponensei által történő megtámadását. 30 A bevezetőben említett lámpát a találmány szerint az jellemzi, hogy a forrasztóüveg a térközbe az elektróda irányába csak olyan mértékben nyúlik be, hogy a lámpa működése közben a forrasztóüvegnek a kisülés felőli felülete legalább 50 K-nel alacsonyabb hőmérsékletű, 35 mint a töltés azon részének a hőmérséklete, amely a fölös mennyiségű komponens gőznyomását meghatározza. A találmány szerinti lámpánál a forrasztóüvegnek a kisülés felé eső felülete a lámpa működése közben kisebb, mint a fölös mennyiségű komponens el nem gőzölődött 40 részének legmagasabb hőmérséklete. Meglepő módon azt találtuk, hogy már 50 K hőmérséklet-különbség is jelentősen megnöveli a lámpa élettartamát. Ennek a kis hőmérséklet-különbségnek a jelentős befolyása azzal magyarázható, hogy a kisülési cső töltése és a tömítő- 45 üveg közötti kölcsönhatás általában a hőmérséklet növekedésével exponenciálisan növekszik. Kerámia fal alatt jelen esetben egy olyan falat értünk, amely monokristályos anyagból (például zafírból) vagy polikristályos anyagból (például tömören szintereit alu- 5( mínium-oxidból) ál 1. „Tű alakú” kifejezés alatt egy olyan vékony, rúd alakú eszközt értünk, amelynek átmérője 200 [i.m és 1,5 mm között van. A kisebb átmérőt a rúd gyakorlati feldolgozhatósága határozza meg, és a felső értéket a tű és a kisülési cső végrésze között a hőmérsék- 5: let következtében fellépő feszültségek korlátozzák. „Kis térköz” kifejezés alatt jelenleg egy olyan rést értünk, amelynek nagysága legfeljebb 0,075 mm és legalább 0,01 mm. Ily módon a térköznek a tű alakú árambevezető körüli néhány helyen legfeljebb 0,15 mm lehet a 6' vastagsága. A térköz felső határát a forrasztóüveggel elérhető gázzáró lezárás lehetősége határozza meg. A térköz alsó határát az a gyakorlati követelmény határozza meg, hogy a tű alakú árambevezetőt be lehessen helyezni az azt körülvevő végrészbe. 6 Olyan nagynyomású kisülési lámpa, amelynek lezáró elemét a kisülési cső térközzel veszi körül és amely egyik végén a kisülési csőhöz van rögzítve, gázzáró tömítő anyaggal, ismeretes az 1 107 764 számú brit szabadalmi leírásból. Ennél az ismert lámpánál azonban a tömítő elem egy fémüveg, amelynek külső átmérője gyakorlatilag egyenlő a kisülési cső belső átmérőjével. Azt találtuk, hogy ez a szerkezeti kialakítás a tömítő elem és a kisülési cső vége viszonylag nagy felületeinek következtében viszonylag nagy teljesítmény-veszteséget okoz, mivel az említett felületek megakadályozzák, hogy a fölös mennyiségben jelen levő töltés része elérje a megfelelően magas hőmérsékletet. A kisülési csőben levő töltés fölös mennyiségben jelen levő komponense el nem gőzölgőit részének legmagasabb hőmérséklete meghatározza a komponens gőznyomását. Ezt a legmagasabb hőmérsékletet néha gőznyomást meghatározó hőmérsékletnek szokták nevezni. Természetesen magasabb gőznyomást meghatározó hőmérséklet nagyobb gőznyomáshoz vezet. Jó minőségű Iá mpáknak jó színhőmérséklet és a kibocsátott sugárzás jó színpontja elérése céljából viszonylag nagy gőznyomást és következtében nagy gőznyomást meghatározó hőmérsékletet kell létrehozni. A találmány szerinti lámpának az egyik előnyös tulajdonsága az, hogy nagy gőznyomást meghatározó hőmérséklet valósítható meg anélkül, hogy fennállna a forrasztóüveg megtámadásának veszélye. A találmány egy előnyös kiviteli alakjánál a térköz a forrasztóüvegtől az elektróda felől mérve legalább 3 mm hosszon szabadon van hagyva. Ennek a kiviteli alaknak az az előnye, hogy a forrasztóüveg egy viszonylag nagy távolságban van a kisüléstől ; ily módon a forrasztóüvegnek a kisülés felé eső felületének hőmérséklete legalább 100 K-nel alacsonyabb hőmérsékletű, mint a gőznyomást meghatározó hőmérséklet, miáltal a lámpa élettartama reprodukálható módon jelentősen megnövekszik. A találmány egy további előnyös kiviteli alakjánál, amelynél a kisülési cső lényegében körhenger alakú, és teljesítménye a lámpa működése közben legfeljebb 100 W, a találmány szerint az a hossz, amelyen az árambevezető a végrész által térközzel körül van véve, legalább a kisülési cső belső átmérőjének kétszerese. Azt találtuk, hogy ebben az esetben még akkor is, ha a lámpának a kisülési csőhöz képest viszonylag kis méretei vannak, biztosítható, hogy a forrasztóüveg kisülés felé eső felületének hőmérséklete elegendően alacsony legyen, valamint, hogy a forrasztóüveg jó gázzáró lezárást biztosítson. A találmány szerinti lámpa kisülési csöve például egy olyan csőből állhat, amelynek egyik vége egy végrésszé van összeszűkítve, amelynek az átmérője kisebb, mint a cső átmérője és amely végrész az árambevezetőt kis térközzel körülveszi. A lámpa kisülési csövének végrésze a találmány szerint előnyösen gázzáróan színtereit, kinyúló dugó is lehet. Ilyen szerkezeti kialakítás viszonylag könnyen előállítható. A kisülési cső töltése például a következő komponen- I teket tartalmazhatja : nátrium, higany és egy nemesgáz, vagy higany egy vagy több halogén és egy nemesgáz. A találmány különösen nagyon kis teljesítményű lámpáknál alkalmazható. Nagyon kis teljesítmény alatt jelenleg 100 W-nál kisebb teljesítményt értünk. > A találmány szerinti lámpák kiviteli alakjait az aláb3
