Запорожец  Издания 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 [ 193 ] 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239

кварцевой трубки, а поскольку кварц является изолятором, они остаются на нем, накапливаясь до тех пор, пока внешний потенциал горелок не станет почти равным наибольшему отрицательному потенциалу боковых стержней.

Наличие отрицательного поля на внешней поверхности горелки вызывает токи ионов Na+ через нагретое кварцевое стекло. Ион Na+, достигнув внешней поверхности, может захватить электрон, образовав при этом атом натрия, который почти мгновенно испарится. Вследствие этого процесса равновесие между Nal и ЗЮг на внутренней поверхности горелки непрерывно нарушается, вызывая диссоциацию Nal и растворение все новых ионов натрия в кварцевом стекле, которые уходят наружу. В результате в горелке постепенно накапливается свободный иод. Подробное описание этих экспериментов дано в [0.10].

Аналогичный эффект должен наблюдаться и для иодидов других металлов. Однако скорость такой диффузии, как показывают оценочные расчеты и эксперименты, значительно меньше. Так, например, потери таллия в лампах, содержащих ТП, составляют около 0,2-0,4 мкг/ч (библиографию см. в ГО. 10, 15.3]).

Для уменьшения этого эффекта возможны следующие пути: наполнение внешней колбы газом в целях уменьшения подвижности фотоэлектронов; удаление держателей от разрядной трубки; уменьшение их поверхности (подводок), способной к фотоэмиссии; экранировка держателей от излучения разряда; покрытие держателей слоем, уменьшающим фотоэмиссию; подбор состава кварцевого стекла, в котором скорость диффузии ионов натрия минимальна, и т. п.

Задача решается по-разному. В некоторых конструкциях ламп с вакуумной рубашкой стремятся отдалить подводку от поверхности горелки. В других на подводки надевают керамические трубочки.

На рис. 16.14 приведены данные, полученные У. Амлонгом о влиянии наполнения внешней колбы различными газами на величину фототока (библиографию см. в [15.3]). Фототок в вакууме принят за единицу. Наилучший эффект дает добавка к наполнению электрооотрицательных газов, таких, например, как Ь, ССЬ и т. п.

Обычно применяемое наполнение внешних колб азотом уменьшает фототок в 10-15 раз, что явно недостаточно. Поэтому наряду с наполнением следует удалять подводки от поверхности горелки, уменьшать их поверхность (диаметр) или надевать на них защитные трубочки.

Фирма «Сильвения» выпускает МГЛ с иодидами Na, Sc, Th в «безрамной» арматуре, без боковых стержней. Токопроводом от противоположного цоколю электрода служит отрезок тон-




1-10

Рис. 16.14. Величина фототока в зависимости от давления и рода газа, наполняющего внешнюю колбу (по отношению к фототоку в вакууме)

КОЙ вольфрамовой или молибденовой проволоки, расположенный во внешней колбе насколько возможно дальше от горелки. Введение безрамной» конструкции позволило увеличить срок службы более чем до 10 тыс. ч.

Принятие этих мер значительно замедляет процесс потери натрия и образования свободного иода, однако полностью не устраняет его. Более радикальным решением этого вопроса было бы исключение из состава наполнения иодида натрия и замена его, например, иодидом диспрозия. Но в этом случае возникают другие проблемы: для получения достаточно высокой световой отдачи надо существенно поднимать рабочую температуру разрядной трубки и вводить галогениды, скажем, цезия для расширения и стабилизации разряда стенками (см. § 15.4).

Способы, ограничивающие разрушение впаев в кварц у зажигающего электрода. В некоторых конструкциях МГЛ для облегчения зажигания применяют зажигающий (реже два) электрод, который включается так же, как и в ртутных лампах. Конденсация иодидов щелочных металлов в заэлектродной области приводит к тому, что под действием постоянной разности потенциалов между основным и ЗЭ происходит усиленное выделение ионов щелочных металлов. Эти ионы внедряются в кварцевое стекло и перемещаются к отрицательно заряженной фольге, образуя там новый состав стекла с более высоким температурным коэффициентом линейного расширения. Это приводит к разрушению впая по истечении нескольких сотен часов.

Наиболее радикальным решением вопроса является отказ от применения ЗЭ. Однако в тех случаях, когда они все же применяются, делают один ЗЭ, который располагают в вертикально горящих лампах вверху, где из-за более высокой температуры меньше вероятность конденсации иодидов во время работы лампы. Более надежный способ - это устранение разности потенциалов между основным и ЗЭ. Для этого включают биметаллическое реле, которое после зажигания разряда



отключает ЗЭ или замыкает его с основным. С этой же целью можно применять полупроводниковый диод, исключающий появление отрицательного потенциала на фольге ЗЭ.

Глава семнадцатая

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ МЕТАЛЛОГАЛОГЕННЫХ ЛАМП И ПУТИ ИХ УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ

В конструктивном отношении МГЛ подобны соответствующим типам ртутных ламп высокого и сверхвысокого давлений. По форме колбы и дуги их можно разделить подобно ртутным лампам на два основных типа: трубчатые или линейные и компактные.

С точки зрения применения целесообразно выделить следующие основные группы: МГЛ для общего освещения, МГЛ с улучшенным качеством цветопередачи для общего и специального освещений и МГЛ специальных применений.

В ряде случаев удобно классифицировать МГЛ по составу излучающих добавок и спектру излучения.

В нашей стране металлогалогенные лампы имеют маркировку ДРИ - дуговая, ртутная, с излучающими добавками. Далее следуют буквы, обозначающие конструктивные особенности, например 3 - зеркальная, Ш - шаровая и т. п., цифры обозначают мощность в ваттах, затем через дефис следует номер разработки.

17.1. МЕТАЛЛОГАЛОГЕННЫЕ ЛАМПЫ ДЛЯ ОБЩЕГО ОСВЕЩЕНИЯ

[в МГЛ для общего освещения в качестве излучающих добавок наиболее широкое применение получили две композиции (кроме ртути и Аг): иодиды Na, Tl и In( (так называемая тройная смесь) и иодиды Na, Sc (и ТЬ).лЛампы с этими наполнениями имеют высокую световую отдачу, достаточно большой срок службы и обеспечивают приемлемое качество цветопередачи {Ra=5565) .1 На рис. 17.1 приведены спектры излучения ламп с этими добавками.

В конструктивном отношении лампы подобны лампам типа ДРЛ. 1Горелки имеют форму трубок, но более коротких, чем у ламп ДРЛ соответствующей мощности и напряжения Применяют горелки двухэлектродной конструкции или с одним зажигающим электродом. \В качестве внешних колб обычно используют стандартные внешние колбы ламп ДРЛ без,люмино-форного покрытия или колбы цилиндрической формы.] В лам-



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 [ 193 ] 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239