 |
 |
 |
 |
о zoo wo EDO
Мощность на 1см длины дуги,
Вт/см a,j
1"
§ё1
?5> я:
Внутренний диаметр.
О Z50 300 350 Ш Падение напряжения на 1см
длины дуги. В/см )
Рис. 14.11. Зависимости яркости, удельных силы света и сил излучения в двух областях УФ-спект-ра от удельной мощности, от градиента потенциала и внутреннего диаметра (Lev - яркость по оси, -удельная сила света в J направлении, Ji - удельная сила УФ-нзлучения в "области 300- 400 нм в ед. УФ-нормали; /г- то же в области 270-320 нм):
с -£=300 Всм. di=2 мм; б - Pi„= =400 Вт/см, di=2 мм, в -Pi = =400 Вт/см, £=350 В/см при измерениях L(,r и ir и 280 в/см при измерениях /i и 1%
Сст0,35-!-Рт/Рст%0,35. (14.13)
Яркость, сила света и сила излучения в УФ-областях спектра в зависимости от условий разряда представлены на рис. 14.11.
Зависимость яркости по оси разрида можно выразить эмпирической формулой, предложенной Керном (см. [0.9]):
Lov,4-102Pi(£4-77)/d,o. (14.14)
где Lov, kr/m. Формула дает значения яркости с точностью ±15 % в области Pi от 100 до 600 Вт/см, £ от 100 до 400 В/см и di от 1 до 4 мм.
На рис. 14.12 приведены зависимости яркости ртутных капиллярных ламп от диаметра и давления паров ртути.
г 1 о 1 г
Расстояние от оси разряда,мм а)
0,8 0,6 0,4 0,2 О 0,2 0,4 0,6 0,8 Расстояние от оси разряда, мм 5}
Рис. 14.12. Распределение яркости капиллярных ламп с водяным охлаждением в зависимости от диаметра капилляра (а) и давления паров ртути (б):
а -Pj„=400 Вт/см, Е=280 В/см; б -di=2 мм
Для ламп больших диаметров при высоких удельных мощностях экспериментальных данных о яркости и ее распределении нет. Оценочные расчеты можно проводить на основе экстраполяции зависимостей для трубчатых ламп с естественным охлаждением и капиллярных ламп. Яркость вдоль оси разряда остается постоянной почти до самых электродов, где она заметно возрастает.
Выбор режима работы и расчет конструктивных элементов ламп производятся, исходя из заданных технических требований к параметрам лампы, с учетом ограничений, накладываемых на условия разряда размерами, тепловым режимом колбы, электродов и вводов, а также механической прочностью колбы. Для выбора параметров оптимальной лампы проводится серия расчетов ламп с переменными параметрами путем решения системы уравнений, рассмотренных в гл. 6 и 7.
Допустим, требуется рассчитать трубчатую лампу с максимально возможной яркостью при заданных длине дуги и сроке службы. Повышение яркости может быть достигнуто путем повышения объемной плотности мощности за счет повышения давления р и уменьшения внутреннего диаметра трубки dl. Пределы повышения давления паров ртути, удельной мощности и уменьшения диаметра определяются допустимой рабочей температурой и механической прочностью колбы. При заданном сроке службы находим значение Umax, исходя ИЗ скорости кристаллизации кварца (см. рис. 7.5). Далее находим Umin И, следовательно, предельно возможное давление паров ртути.
При уменьшении диаметра повышается величина предельно допустимого давления, определяемого механической прочностью колбы, что хорошо с точки зрения повышения яркости. Но при этом снижается предельно допустимое по условиям нагрева значение Pic,. Существенное повышение удельной тепловой нагрузки, а следовательно, и Рт при сохранении той же температуры внутренней стенки колбы может быть достигнуто путем применения искусственного охлаждения, особенно водяного. Расчеты проводятся по данным гл. 7 аналогично рассмотренным в § 14.2. Однако при использовании воздуш-
Сток Приток Воды Воды
Рис. 14.13. Общий вид и устройство двух типов ртутио-кварцевых капиллярных ламп с водяным охлаждением:
/ - впай Б кварцевое стекло; 2 - активированный электрод; 3 - кварцевый капилляр; 4-защитная кварцевая трубка: 5 -цоколь; 5 -ртуть; 7 -электрод, выступающий из ртути; 8 -отросток со ртутью; S - ввод; /О - уплотнение
ного или водяного охлаждения расчет становится сложнее, чем для условий естественного охлаждения, так как при этом необходимо учитывать дополнительные зависимости от толщины стенки, тепловых напряжений, скорости воздуха или воды и других факторов.
При уменьшении внутреннего диаметра колбы до нескольких миллиметров появляется дополнительное ограничение по току лампы, связанное с тем, что диаметр капилляра начинает ограничивать диаметр электрода, а вместе с тем и силу тока.
Ртутно-кварцевые капиллярные лампы с воздушным н водяным охлаждением и их характеристики. На рис. 14.13 представлены общий вид и две конструкции ламп с водяной рубашкой. В табл. 14,3 приведены в качестве примера параметры подобных ламп, выпускавшихся зарубежными фирмами.
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