189968. lajstromszámú szabadalom • Nagynyomású nátriumgőz kisülő lámpa javított elektródával
1 A találmány tárgya nagynyomású nátrium kisülő lámpa, amelynek nátrium, hogany és nemesgáz töltéssel rendelkező, vákuumzáróan lezárt kerámia kisülő csöve van, amelynek a falán árambevezetők nyúlnak keresztül egy-egy elektródához, amely elektródáknak stronciumot tartalmazó emittáló anyaga van. Egy ilyen lámpa ismeretes a 2 051 470. számú angol szabadalmi leírásból. Ez az ismert lámpa úgy van kialakítva, hogy működése közben lényegében fehér fényt bocsát ki, vagyis színhőmérséklete hozzávetőlegesen 2250 és hozzávetőelgesen 2750 K között van, és az Rag általános színvisszaaáási index hozzávetőlegesen 60 és 85 között van. Az elektródák olyan emittáló anyagot tartalmaznak, amelyek oxigénnel kötött stronciumot és oxigénnel kötött wolframot tartalmaznak 3-50 mólarányban. Az ismert lámpákban ezt az emittáló anyagot azért alkalmazták, mert ez a nátriumnak a kisülésből történő kívánása ellen hat. Nagynyomású nátriumgőz kisülő lámpák fehér fényt állítanak elő, a nátrium-amalgám hőmérséklete a lámpában annak működése közben nagyobb, és ilymódon nagyobb arányban vonódik ki nátrium a kisülésből, mint aranyszínű fényt kibocsátó nagynyomású kisülő lámpák esetén. Ez azokkal a vegyi reakciókkal magyarázható, amelyek náttium-vegyöleteket hoznak létre, és ílymódon a nátrium kivonódik a kisülésből, ami annál gyorsabban jön létre, minél magasabb a lámpa hőmérséklete. A nátrium-amalgám hőmérséklete a nagynyomású nátrium kisülő lámpákban a teljesítmény csökkenésével növekszik. Ez annak következtében áll fenn, hogy a kisteljesítményű lámpák méretei kisebbek, A nátrium-amalgám hőmérséklete egy 50 W-os, fehét fényt kibocsátó nagynyomású nátrium lámpában hozzávetőlegesen 1200 K. Az ismert lámpákban a nátrium kivonása ellen hat az említett emitter alkalmazása. Jóllehet, azt találtuk, hogy a fehér fényt előállító lámpák nagyon kis teljesítményűek, például 50 W-osak, és így magas hőmérsékleten a nátrium így is kivonódik a kisülésből olyan nagy mértékben, hogy a lámpáknak az élettartama a gyakorlati alkalmazás szempontjából túlságosan rövid. A találmány elé célul tűztük ki egy olyan nagynyomású nátrium kisülő lámpa kialakítását, amely fehér fényt bocsát ki nagyon alacsony teljesítmény mellett is, és amelynek a gyakorlati alkalmazás szempontjából elegendően hosszú élettartama van. A kitűzött célt a bevezetőben körülírt nagynyomású nátrium kisülő lámpánál úgy értük el, hogy az emittáló anyag stroncium-ittrátot tartalmaz. Azt találtuk, hogy a találmány szerinti lámpában még abban az esetben is, ha a lámpa működése közben nagyon magas hőmérsékletre van tervezve, mint például egy olyan lámpában, amely fehér fényt bocsát ki, és 50 W teljesítményt vesz fel, a lámpa élettartama a gyakorlati használhatóság szempontjából lényegesen hosszabb. A nagynyomású nátrium kisülő lámpák élettartamának a végén a lámpán eső feszültség olymértékben megnövekszik, hogy a lámpa kialszik, vagy az olyan lámpáknák, amelyek fehér fény kibocsátására vannak tervezve, az élettartam vége akkor következik be, amikor a kibocsátott fény színhőmérséklete kitolódik a színháromszög fehér tartományából. Mind a színhőmérsékletnek az eltolódása, mind a lámpa feszültségének megnövekedése annak a ténynek a következményt, hogy a lámpa töltésében az Na/Hg a2 2 rány csökken, mivel a nátrium kivonódik a lámpa töltéséből. A színháromszőgnek az a tartománya, amelyen belül a nagynyomású nátrium kisülő lámpa fénye fehérnek tekinthető, azx> 0,460, x * 0,495, y = 0,408 és y = 0,425 vonalak által van határolva. Sokkal szigorúbb szabványok szerint a fehér fény sokkal jobban elfogadható, a színháromszögön belüli fehér fény tartományát az x ■ 0,468, x = 0,490, y » 0,408 és y • = 0,425 vonalak határozzák meg. A színhőmérséklet mintegy 2300 és 2700 K között van, és az Rao általános színvisszaadási index mintegy 70 és 85 Között van. A találmány szerinti nagynyomású nátrium kisülő lámpát többek között úgy állíthatjuk elő, hogy az elektródákat SrCOj és Y2O2 szuszpenzióba mártjuk. Miután azok megszáradták, az elektródákat hevítjük, és az emittert a helyén formáljuk. E célból néhány percig, például két percig 1600 °C hőmérsékleten, vákuumban vagy semleges gáz-atmoszférában történő hevítés elegendő. Az emitternek az az előnye, hogy az a nedvességgel szemben jól ellenálló, ílymódon az emitterrel ellátott elektródák jól kezelhetők a környezeti atmoszférában is. Az emitter kialakításában a stroncium-karbonát helyett más stronciumsó is alkalmazható, mint például formiát, vagy például strondum-hidroxid vagy peroxid. További lehetőség számos más strondum-vegyület alkalmazásával is fennáll. A találmány szerinti lámpának legtöbbször kerámia kisülő csöve van, vagyis a kisülő cső mono- vagy ■polikristályos anyagból áll, mint például alumlnium-oxidból. A lámpa kisülő csövének töltése - abban az esetben, ha a lámpának fehér fényt kell kibocsátani — olyan gáz, amely nátrium-amalgámot tartalmaz, amelyen belül az Na/Hg súlyarána 1-1/9, miközben a nemesgáz nyomása, például a xenonnak és/vagy argonnak és/vagy neonnak amyomása 300 K hőmérsékleten 1,3 x 105 - 1,3 x 10^ Pa. A nátrimn nyomása a lámpa működése közben ekkor 4 x 104 — 10,7 x 104 Pa. A találmány szerinti lámpaegy kiviteli alakját részletesebben a mellékelt rajzokon bemutatott kiviteli példa példa kapcsán ismertetjük, ahol az 1. ábra egy nagynyomású nátrium kisülő lámpa oldalnézete részben kitörve, a 2. ábra az 1. ábra szerinti lámpa kisülő csövének hosszmetszete. Az 1. ábrán egy kerámiából levő 3 kisülő cső vákuumzáróan le van zárva, és egy kisülő, üvegből levő 1 búréban van elhelyezve 4 és 5 árambevezetők között, és az 1 burának 2 feje van. Nióbiumból levő 6 és 7 hüvelyek vezetik az áramot a 3 kisülő cső falán keresztül az elektródapárhoz. Az 5 árambevezető a nióbium 6 hüvelybe meghatározott ' mértékű játékkal nyúlik be. Ezen részek között a jó villamos érintkezést egy 8 Litze vezeték biztosítja. A külső 1 burában vákuum van, amelyet egy 9 gyűrűből elpárologtatott bárium getter tart fenn. A külső 1 burában egy 10 parázsfény-gyújtó van elhelyezve, és sorba van kapcsolva egy 11 blmetál kapcsolóval, amelyek együttesen párhuzamosan kapcsolódnak a 3 kisülő cső kisülő útjéval. A lámpa begyújtásakor parázsfény-ldsülés jön létre a 10 parázsfény-gyújtóban. Miután ez a parázsfény kialudt, a 10 parázsfény-gyújtóban megnövekedett hőmérséklet következtében, feszültség impulzus keletkezik a 3 ki189.968 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
