189654. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagynyomású nátriumgőz kisülési lámpa működtetésére
1 » 1. ábra egy nagynyomású kisülési lámpát mutat, a 2. ábra az 1. ábra szerinti lámpa kisülő csövének keresztmetszetét mutatja vázlatosan, a 3.. és 4. ábrák a kisülő csövek változatának metszetét mutatják, és az 5. ábra az M 7j x f- x d összefüggéseket mutatja grafikusan, a P nyomás függvényében. Az 1. ábrán bemutatott lámpának külső 1 burája van, amely 2 lámpafejjel van ellátva. A külső 1 bura körülzár egy hosszúkás 3 kisülő csövet, amelyben két 4 és 5 elektróda van elhelyezve. A 4 elektróda a 8 áramvezetőn keresztül a 2 lámpafej első érintkezőjéhez van csatlakoztatva. Az 5 elektróda egy 9 áramvezetőn keresztül a 2 lámpafej második érintkezőjéhez csatlakozik. A 2 lámpafej érintkezői egy, a lámpát működtető elrendezéshez csatlakoznak (az ábrán nincs feltüntetve), amely elrendezés a lámpát pe-_ riodikusan váltakozó értékű teljesítménnyel tápláló eszközökkel van ellátva. A 3 kisülő cső a 2. ábrán hosszmetszetben van ábrázolva. A 3 kisülő cső a hossztengelyére merőleges 12 síkra nézve szimmetrikus kialakítású. A 4 és 5 elektródák 40, illetve 50 elektródarúdból állnak, amelyeken 41 illetve 51 elektródatekercsek vannak elhelyezve. A kisülés a 4 és 5 elektródák 42 illetve 52 vége között jön létre. A 4 elektróda 80 áramvezetőhöz csatlakozik, amely elektromosan a 8 áramvezetőhöz van vezetve. A 80 áramátvezető a 3 kisülő cső 43 véglezárásához van hermetikusan rögzítve. Az 5 elektróda hasonló módon csatlakozik a 90 áramátvezetőhöz. A 3 kisülő csőnek kerámia 3a fala van, amely színtereit alumíniumoxidból van. A 3a fal lehet továbbá zafírból vagy ittriumoxidból is. A 3 kisülő csőnek hossza mentén állandó S körkeresztmetszete van, amelynek belső átmérője d = 6,85 x 10'3 m. A 3 kisülő cső által bezárt térfogat hozzávetőlegesen 3 x 10'6 m3, és ilymódon az Lg effektiv hossz = 8,17 x 10'5 m. Az Le effektiv hossznak az S keresztmetszet d belső átmérőjéhez viszonyított aránya hozzávetőlegesen 12, ilymódon a-hosszúkás kisülő cső követelménye teljesül annyiban, hogy az említett arány legalább 2 kell, hogy legyen. A 4 és 5 elektródák PB benyúlási mélysége 7,6 x 10'3 m. Ennek az értéke mind a két 4 és 5 elektróda esetén azonos, mivel a 3 kisülő cső szimmetrikus felépítésű a 12 síkhoz viszonyítva, amit az alábbiakban a 4 elektródának a leírása során ismertetünk. A 3 kisülő csőnek a 4 elektróda közelében visszamaradó végtérfogatát egy, a 3 kisülő cső hossztengelyére merőleges 10 sík, valamint a 4 elektróda 42 vége határolja. A végtérfogat mérete a 3 kisülő cső által körülzárt 10a térfogati résznek és a 4 elektróda által elfoglalt térfogatának a különbsége, amely 2,8 x 10'1 m3. Ha a visszamaradó végtérfogatot az S körkeresztmetszetre normalizáljuk, a 3 kisülő cső d = 6,85 x 10"3 m belső átmérőjével, akkor a hosszúság és ilymódon a PB benyúlási mélység = 7,6 x 10-3 m. 2 Az ismertetett lámpa kisülő csövének 20 mg amalgámot tartalmazó töltése van, amely 18,4 súly% nátriumot és 81,6 súly% higanyt tartalmaz. Ezen túlmenően a 3 kisülő cső tartalmaz xenont is, amelynek 300 K hőmérsékleten a nyomása 6,35 x 103 Pa. Ezt a lámpát függőleges helyzetben működtettük, 250 W átlagos teljesítménnyel. A lámpa működése közben a 3 kisülő cső átlagos hőmérséklete 2800 K volt, és ilymódon az átlagos c hangterjedési sebesség a töltésben 482 m/s volt. A 3 kisülő csőben a P nyomás a lámpa működése közben 209 x 103 Pa volt. A lámpát működtető teljesítménynek egy állandó értékű komponense és egy, az időben szinuszosan váltakozó komponense volt, amelynek a y^ frekvenciája 5,92 x 103 Hz. Az M modulációs mélység ekkor 0,25 volt. Az ilymódon működtetett lámpában a longitudinális akusztikus rezonancia következtében instabilitás éppen nem lépett fel. Az így működtetett lámpánál a 2,35 x 7-Le/c tényező 2,33- mal volt egyenlő, amelynél az í pozitív egész szám értéke 0,55 volt. Ilymódon az M ^i . f. . P . d szorzat értéke 196 volt, amely nagyobb mint 185. Az 5. ábra diagrammján ez az érték megfelel a 18. pontnak. A gyakorlatban a most ismertetett lámpát úgy kellett működtetni, hogy az M 7= . fj . P . d szorzatnak legfeljebb 185 legyen az értéke, annak érdekében, hogy elkerüljük az akusztikus rezonanciák következtében fellépő ív-instabilitások keletkezésének valószínűségét. Ugyanezt a lámpát vízszintes helyzetben is működtettük, ugyanazon a 7. = 5,92 . 103 Hz frekvencián. Az M 7- modulációs mélység, amelynél a longitudinális akusztikus rezonanciák következtében még éppen nem jön létre ív-instabilitás, ebben az esetben 0,19 volt, ilymódon az M 7. . f. . P . d szorzat értéke 149 volt. Az 5. ábra diagrammján ennek a 18a pont felel meg. Látható ezekből a mérésekből, hogy vízszintes működtetési helyzetben sokkal szigorúbb a követelmény az M 7. . fj . P . d szorzat értékével szemben. A gyakorlatban ezt a lámpát vízszintes helyzetben működtetik úgy, hogy az M . y- . fi . P . d szorzat kisebb mint 140. Több olyan, a 2. ábra szerint kialakított lámpát készítettünk, amelyeknek különböző méreteik, működési nyomásuk és különböző teljesítményük volt, az M 7j modulációs mélység értékét úgy határoztuk meg, hogy még éppen ne lépjen fel ív-stabilitás a longitudinális akusztikus rezonancia következtében. A lámpa-adatokat és a mérési eredményeket a következő táblázatban foglaltuk össze. Ezeket a lámpákat tehát a gyakorlatban úgy működtettük, hogy az üzemi helyzetüktől függően a biztonsági határ 185, illetve 140 volt, amelyet nem léptünk át. 189 654 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 4
