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


Рис. 17.13. Спектр излучения МГЛ с добавками иодидов Се, Na, Sm и

Cs [17.11]

значительная диффузия натрия через кварцевое стекло, и если не принимать специальных мер, то это приводит к постепенному повышению напряжения горения и возможному погасанию (см. § 16.5).

Анализ приводимых в литературе данных показывает, что световая отдача в 130 лм/Вт достигается при довольно высокой электрической нагрузке на кварцевое стекло K)j=i;800/ndi/a=i;17,7 Вт/см. Напряжение на лампе равно 380 В. Эти обстоятельства осложняют ее использование в стандартных электрических сетях.

Насколько нам известно, до настоящего времени подобные лампы не нащли практического применения для целей освещения.

Использование комплексов для повышения светоотдачи и улучшения качества цветопередачи МГЛ [17.12, 17.13]. Хорошо известно, что с повышением давления многих излучающих добавок повышается световая отдача (см. § 15.3) и может быть улучшено качество цветопередачи. Однако повышению давления иодидов путем повышения температуры наиболее холодной зоны кварцевой колбы ставится предел термическими и химическими свойствами кварцевого стекла. С этой точки зрения представляет определенный интерес использование комплексов металлогалогенов, имеющих более высо-кую упругость пара.

То, что металлогалогены существуют в паровой фазе не только в виде мономеров, но также и в виде димеров и тримеров, было известно давно. В 70-х годах было обнаружено, что такие молекулы могут образовываться ке только между галогенами одинаковых металлов, например А1С1з-(-А1С1з=;=!= чА12С1б, но также и между галогенами различных металлов, например -AlCls-f-NaClAlNaCU- Эти газообразные соединения называются комплекса-



ми. в последнем случае удается достичь заметного повышения эффективного парциального давления низколетучих металлогалогенов, если они образуют комплекс с более высоколетучим металлогалогеном.

Эксперименты специалистов фирмы «Филипс» [17.13] показали принципиальную возможность использования комплексов разнородных металлогалогенов для существенного повышения световой отдачи и регулирования цветопередачи МГЛ без повышения температуры колбы.

В экспериментах использовались кварцевые горелки диаметром 16 мм и 7д=40 мм при мощности 400 Вт. В первом примере были использоианы хорошо известные излучающие добавки иодидов Na, TI, In. В лампу дополнительно вводился AICI3, при этом образовывался комплекс AICI3 с Nal, повышалась эффективная упругость паров Na в разряде и световая отдача. Путем уточнения дозировки ТП и 1п1 можно было обеспечить то же значение Ra, при этом Тав несколько падала. Ниже приведены сравнительные данные ламп.

Наполнение

1], лм/Вт

Hg-fNal+TlI+Inl

4100

0,38/0,39

Hg+Nal+TlI-l-Inl+AlCl3

3300

0,43/0,41

Во втором примере, иллюстрирующем возможности изменения цветопередачи, в качестве излучающих добавок были использованы TII--Cal2. Интенсивное зеленое излучение Т1 приводит к тому, что координаты цветности лежат да.чеко от локуса АЧТ. Введение AICI3 приводит к образованию комплекса с Cal, благодаря чему повышается эффективная упругость паров Са и увеличивается его излучение в красной части спектра.

Введение хлорида алюминия, однако, приводит к резкому снижению срока службы. Подобные проблемы возникают и в МГЛ с галогенидами олова.

Пока исследования комплексов иа базе AICI3 не нашли практического применения. Однако совершенно очевидно, что комплексы играют важную роль в лампах с галогенидами РЗМ и добавкой иодида цезия и способствуют повышению их световой отдачи (см. § 15.4 и 16.3).

В заключение отметим, что исследования последних лет показывают, что процесс усоверщенствования существующих типов МГЛ н создания новых еще далеко не исчерпан.

Глава восемнадцатая НАТРИЕВЫЕ ЛАМПЫ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

18.1. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И УСТРОЙСТВО

Исследования, проведенные в конце 50-х и начале 60-х годов, показали, что при добавлении натрия в обычную 400-ваттную ртутную лампу ВД в кварцевой колбе световая отдача



достигает 100 лм/Вт при значительно лучшем качестве цветопередачи, чем у натриевого разряда НД [18.1]. Однако срок службы таких экспериментальных ламп крайне мал из-за разрушения кварца парами натрия.

Таким образом, основной проблемой при разработке этих исключительно перспективных ламп ВД являлось создание подходящего материала для колб. В конце 50-х годов был изобретен новый светопропускающий вакуумно-плотный материал, химически устойчивый к разряду в парах щелочных металлов и способный работать при более высоких температурах, чем кварцевое стекло [18.2]. После этого начались весьма интенсивные работы по созданию надежной конструкции натриевых ламп ВД и исследованию разрядов ВД в парах натрия и других щелочных металлов.

Применение для оболочек ламп нового материала, представляющего собой керамику из поликристаллического оксида алюминия высокой степени чистоты, потребовало разработки технологии производства тонкостенных трубок, принципиально новых конструкций вакуумно-плотных вводов, а также решения других проблем, которых в ламповом производстве до этого не возникало. В результате весьма большой работы эти проблемы были решены и созданы натриевые лампы ВД со световыми отдачами от 90 до 130 лм/Вт на сроки службы 10-20 тыс. ч с малым спадом светового потока. Такие лампы находят широкое применение главным образом, в установках наружного освещения. Лампы ВД с парами других щелочных металлов дают преимущественное излучение в глубокой красной и близкой инфракрасной областях спектра и поэтому используются для специальных целей.

На рис. 18.1 схематически показан общий вид типичной натриевой лампы высокого давления (НЛВД). Горелка обычно представляет собой цилиндрическую трубку диаметром от 6 до 12 мм из поликристаллического оксида алюминия высокой степени чистоты. Материал обладает большим светорассеянием и поэтому имеет вид матового стекла, однако общее светопро пускание его достигает 90-92 7о. В последнее время разработана приемлемая технология промышленного производства трубок из монокристаллов оксида алюминия - лейкосапфира, имеющих очень высокую прозрачность (до 97 %). Использование нового материала для трубок позволяет дополнительно поднять световую отдачу и улучшить параметры ламп (см. § 18.4).

Концы трубки вакуум но-плотно закрыты металлическими колпачками из ниобия или керамическими заглушками с нио-биевыми вводами, на которых укреплены вольфрамовые активированные электроды. После тщательной вакуумной обработки внутрь разрядной трубки вводят амальгаму натрия и инертный газ. Амальгаму вводят в избытке (см. § 18.5), поэтому лампы



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