189654. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagynyomású nátriumgőz kisülési lámpa működtetésére
1 2 metszethez tartozó közepes belső átmérő m-ben. A frekvenciájú teljesítmény-komponens Myj modulációs mélysége az ezen teljesítmény-komponens amplitúdójának és a lámpa működése közbeni teljes működési teljesítmény időbeni átlagának a hányadosa. Ez a hányados nagyobb mint 0. A lámpa F, geometriai tényezője függ az L effektiv hosszúságától, valamint az elektródának a I%j és PB2 benyúlási mélységétől, amelyeket az alábbi összefüggés fejez ki. F=* (sin(irrPB j/Le) * (-1)' sin (iírPI^ILe) j /i. Ebben a leírásban és a hozzá tartozó igénypontokban a PB benyiilási mélységet úgy definiáljuk, hogy az az elektródák vége és a hozzá tartozó normaiizált végtérfogat S keresztmetszetű részének végfelülete közötti távolság. A PB benyúlási mélység értéke pozitív, a kisülés felől nézve, az elektróda vége a végfelület előtt helyezkedik el, míg negatív értéket vesz fel, ha az elektróda vége ezen• végfelület mögött helyezkedik el Az f értéke mindig kielégíti a 0 < f= < 2 összefüggést. A gyakorlati lámpáknál f legfeljebb 1 lesz (l, > (PBj+PB^) esetén. Az átlagos belső Ő átmérő egy olyan körnek az átmérője, amelynek ugyanakkora a területe, mint az S keresztmetszet felülete. A kisülőcső töltésének gázrészcben terjedő hang c átlagos terjedési sebességét a (c /c )^2 . (RT/M)^2 határozza meg, ahol: c /c aíűsülő cső töltése gázrészének állandó nyomása melletti fajhőjének és állandó térfogat melletti fajhőjének a hányadosa, R az univerzális gázállandó (8,319 J mof'-K"1), T a kisülő cső töltése gázrészének átlagos hőmérséklete K-ben, és M a kisülő cső töltése gázrészének 1 mólra eső átlagos súlya kg/mól-ban kifejezve. Nagynyomású nátriumgőz kisülési lámpákban az említett hangterjedési sebesség hozzávetőlegesen 500 m/s, és a T átlagos hőmérséklet hozzávetőlegesen 2500 K. A töltés gázrészének 1 mólra eső M átlagos súlya 0,15 kg/mól nagyságrendbe esik. A találmány szerinti eljárásnak az az előnye, hogy nem keletkezik zavaró ív instabilitás a lámpa töltésének gázrészében keletkező longitudinális akusztikus rezonanciák következtében. Megjegyzendő, hogy a lámpa működése közben a kisülő cső hossztengelye a függőlegeshez képest legfeljebb 45°-os szögben elferdülhet. A találmány annak a ténynek a felismerésén alapszik, hogy a longitudinális akusztikus rezonanciák fellépése nem csupán a töltés P nyomásától függ, hanem függ a teljesítmény-komponensek M 7. modulációs mélységétől, a d belső átmérőtől, és a kisülő cső alakjától. Ez a függőség olyan, hogy amennyiben az M 7j, fj, P és d paraméterek növekszenek, akkor növekszik a longitudinális akusztikus rezonanciák következtében létrejövő ív instabilitások megjelenésének valószínűsége. A kísérletek azt mutatták, hogy ha ezeknek a paramétereknek a szorzata nem nagyobb, mint 185, akkor az akusztikus rezonanciák következtében fellépő ív instabilitás nem következik be. Megjegyzendő, hogy olyan hosszúkás kisülő csőben, amelynek Lg effektiv hossza és a legnagyobb belső D átmérője 7j frekvenciákon kielégíti az alábbi összefüggéseket: i = 0.45 < 2,35 7j Le/o <i ♦ 0,45 i < 0,3 Le/D kizárólag longitudinális akusztikus rezonanciák fordulhatnak elő (lásd még: H. L. Witting „Acoustjc resonances in cylindrical highpressure are discharges Journal Appl. Physics, 49, May 1978. p. 2680-2683). Lehetséges az, hogy a kisülő csőnek az egyik elektróda részén olyan az alakja, amely eltér a másik elektróda részén levő alaktól. A találmány szerinti eljárás során olyan lámpánál, amelynél a kisülő cső lényegében szimmetrikus, a kisülő cső hossztengelyére merőleges síkra nézve, valamennyi elektródának ugyanakkora PB benyúlási mélysége van, a lámpa működése közben i valamennyi páros értékére fennáll az alábbi összefüggés. (2M 7j/i) (sin i n PB/Le) P. d. < 185. Ennek az az előnye, hogy szimmetrikus kisülő cső előállítása egyszerűbb, mint nem-szimmetrikus kisülő csőé. Ezen túlmenően az is előny, hogy csak azok a teljesítmény-komponensek játszanak szerepet, amelyek páros értékűek, mivel a páratlan i értékű komponensek, amelyek a lámpa geometriai tényezőjéhez tartoznak, 0 értéket vesznek fel. A találmány szerinti eljárás során előnyösen teljesül az M7- . f. . P . d < 140 összefüggés. Ennek az az előnye, hogy a paraméterek beállítási tartományának korlátozása következtében az akusztikus rezonancia miatt fellépő ív instabilitásoktól a lámpa működése közben teljes egészében mentes. * A találmány szerinti lámpát működtető teljesítmény előnyösen egy vagy több, az időben szinuszosan váltakozó áram cs feszültség összetevőből áll, amelyek frekvenciája legalább 20 kHz. Következésképpen mind az áramnak, mint a feszültségnek a komponensei éppúgy, mint a lámpát működtető teljesítmény komponensei 20 kHz-nél magasabb frekvenciájú, és ily módon kívül esnek az emberi hallás tartományán. A találmány szerinti egy olyan lámpánál, amelynek a működés közben felvett teljesítménye legfeljebb 100 W, a kisülő csőben a lámpa működése közben a nyomás legalább 300 . 103 Pa, és legfeljebb 1600. 103 Pa. Ezen különleges kiviteli alak szerinti lámpák különösen alkalmasak belsőtéri világítást célokra, mivel azok nagyon kompakt alakban állíthatók elő - és színvisszaadási tényezőjük kielégítő. A találmány szerinti nagynyomású nátriumgőz kisülési lámpa működtetésére szolgáló elrendezésnek a lámpát periodikusan váltakozó értékű teljesítménnyel működtető szerve van, amely teljesítmény az idővel szinuszosan váltakozó, egy vagy több teljesítmény-komponenst tartalmaz, és legalább egy 7j frekvenciájú komponensre igaz az alábbi összefüggés: i= 0,45 < 2,35 7j Le/c < i *0,45, ahol i egy pozitív egész szám, c az átlagos hang terjedési sebessége m/s-ben a kisülő cső töltésének gázrészében, a lámpa működése közben. Egy ilyen el: rendezés biztosítja azt, hogy a találmány szerinti eljárással a lámpák a megfelelő frekvencián működjenek, különösen magasabb frekvenciákon. Az említett eszköz előnyösen tartalmaz egy félvezető konverter áramkört. A találmány szerinti eljárást részletesebben a mellékelt rajzon bemutatott lámpák alapján az alábbiakban ismertetjük, ahol az 189 654 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
