 |
 |
 |
 |
20-ваттной лампы в трубке диаметром 38 мм с Zi»59 см цул «0,74t]vct.
Уменьшение концевых потерь для повышения световой отдачи особенно важно в маломощных лампах малой длины. Этого можно частично достичь путем снижения [/а.к за счет оптимальной конструкции катодов и высокой термоэмиссии, а также путем увеличения /ст за счет уменьшения высоты ножек и длины фарадеева темного пространства.
Световая отдача столба tjict. Пользуясь формулами гл. 8, найдем удельный световой поток столба:
Ф.ет V 680Сел S к.в (Я) R (Я) Лф (Я) (Я) +
-f 680 2 Tie,(Яз„,) (Я,„,), (10.13)
где Ф1ст(Я)-удельные потоки излучения ультрафиолетовых - в основном резонансных - и видимых линий ртути в столбе; У(Х)-относительный коэффициент видности глаза; 680 - максимальное значение спектральной чувствительности усредненного глаза, лм/Вт; С - относительный коэффициент видности для используемого типа люминофора, равный:
С = j Флк,м(Я)V(Я)dя/ J Ф,„ЛЯ)Я. (10.14)
вид вид
где флюм - спектральная плотность потока излучения люминесценции данного люминофора. Значения остальных величин даны в гл. 8. Первый член (10.13) дает значение удельного светового потока от слоя люминофора, а второй - от видимых линий ртути.
Деля Ф1СТГ на РмкпЕ!, получаем светоотдачу столба:
vcT = 680 Cl, S -п.ЯАуфЪг +680 S TiKiieT, (10.15)
уф вид
где т1ст(А,) =Oict()/Pict; tjk.b, R, Ауф, V являются функциями %.
При данном типе люминофора и параметрах слоя значения величин С, Цеп, tjk.b, R и Ауф остаются постоянными так, что т]гст определяется зависимостью г\ст{к) от условий разряда. Эти зависимости могут быть получены из экспериментальных данных о значениях Ф1ст(Я,рез) и £ от условий разряда или из теоретических расчетов, рассмотренных в гл. 3. Однако, как уже указывалось, большинство экспериментальных исследований столба проводилось в условиях, существенно отличающихся от реальных условий эксплуатации ламп (отсутствие слоя люминофора, водяное охлаждение экспериментальных ламп
вместо воздушного, раоота на постоянном токе и др.). 1очно так же в большинстве теорий в целях доведения расчетов до конца делался целый ряд упрощений (см. гл. 3). Кроме того, для численного расчета надо знать фактические значения С,
Пел, 11к.в(?), R(K), Ауф{К) и т1ст(Я,) в конкретных условиях работы лампы.
Поэтому на практике часто измеряют непосредственно световые и электрические характеристики ламп и находят значения Tli/л и TJi/cT-
Ниже приведены некоторые экспериментальные данные, характеризующие зависимости световой отдачи от условий разряда.
Зависимость от хол при постоянных значениях остальных условий разряда йтр, I, ра.г имеет максимум, положение которого для ламп 025-38 мм с аргонортутным наполнением при /= =0,2-=-0,6 А приходится на хол«3845°С (рис. 10.12). Причины, вызывающие появление максимума, см. в § 10.2, а также в § 3.2. Положение максимума несколько зависит от состава и давления наполняющего газа, диаметра трубки и силы тока (см. [3.3]).
Зависимость от силы тока имеет максимум в области токов 0,1-0,4 А, а далее - падающий характер (рис. 10.13). Падение объясняется ростом вторичных процессов с ростом тока, снижающих КПД выхода резонансного излучения (см. § 10.2 и гл. 3).
Зависимость от диаметра трубки при хол«40°С имеет сравнительно слабо выраженный максимум, положение которого с ростом тока смещается в сторону меньших диаметров (рис. 10.14).
Зависимость от давления и состава наполняющего газа. На рис. 10.15 представлена зависимость Tjpes.cx от рдг для двух значений drp при постоянных значениях dp и хол- При уменьшении Ри.г до некоторого значения световая отдача возрастает за счет уменьшения числа тушащих и упругих соударений, достигает максимума, а при дальнейшем уменьшении падает за счет уменьшения переходов 6P2->6Pi и увеличения скорости диффузии метастабильных атомов к стенкам.
Зависимости цуст от состава наполняющего газа, оцененные нами по формуле (10.15) и экспериментальным данным о значениях Ф1ст(Ярез) и Е, показывают, например, что при Ри.г= =267 Па, с?2=25 мм, /=0,3 А и хол=40--45°С цт в Аг„ Кг и Хе относятся как 1,13 :1,00 : 1,01 :1,01.
Зависимости от мощности в реальных условиях. Приведенные выше зависимости относятся к условиям, при которых хол
искусственно фиксировалась на заданном оптимальном уровне. В реальных условиях эксплуатации температура трубки устанав-
120 \ -tJvjiyOTH.sA.
10 го 30 V 40 4 ,°с
го 30
Рис. 10.12. Зависимость световой отдачи Л Л от /тр при нескольких значениях
тока:
--1 А;----0,2 А. Световые отдачи
в максимуме совмещены
во\-
3,65см
cLj=S,15cM -о
0.,Б
Рис. 10.13. Зависимость световой отдачи столба ЛЛ от силы тока для нескольких диаметров трубки при <хол=40С и раг=266 Па [3.3]
ливается в зависимости от удельной мощности лампы и условий охлаждения, а температура холодной зоны, определяющая давление паров ртути, зависит также от конструкции лампы (см. § 10.5). На рис. 10.16 в качестве примера приведены значения Фл и цул для лампы в трубке диаметром 38 мм при Раг= =400 Па в зависимости от мощности при самоустанавливающейся и оптимальной температурах стенок трубки. Эти кривые приблизительно подобны кривым потока излучения и отдачи резонансной линии 254 нм. Ход кривых Фул и цул объясняется тем, что увеличение мощности (силы тока) приводит к росту концентрации электронов и общего числа возбуждающих соударений. Одновременно увеличивается число вторичных процессов. В результате с ростом мощности (тока) наблюдается общий рост излучений и падение относительного выхода резонансного излучения.
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