Способ изготовления газоразрядной лампы

Способ изготовления газоразрядной лампы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскими

Социалистических

Республик

<>736216 (61) Дополнительное к авт. свид-sy (22) Заявлено 220278 (21) 2582641/24 с присоединением заявки М9 (23) Приоритет 120477 (51)М. Кл.

Н 01 У 61/36

Н 01 т 61/30

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 250580. Бюллетень ((9 19

Дата опубликования описания 280 Ь80 (53) Уд)(6 2 1, 3 2 7 . 4 (088. 8) (7 2) Ав т оры изобретения

В. Б. Браиловский, -P. ° Браиловская, Б, Я, Луцет, В ° А.Самодергин и И,A.Êóðèöûí (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГАЗОРАЗРЯДНОЙ

ЛАМПЫ

Изобретение относится к газоразрядным приборам, в частности, усовершенствует способ изготовления газо.Разрядной лампы с направленным световым потоком, Известны газоразрядные источники света полостного типа, у которых колба, светоотражающая часть и окно для выхода излучения представляет собой 10 отдельные элементы, выполненные в виде цилиндров или конусов разного размера (1), В качестве светоотражающего элемента колбы применяют бериллиевую керамику,.а светопропускающе- 15 го — кварцевое стекло. Герметичное соединение вышеупомянутых элементов производят через кольцевые уплотнения — электродные узлы, расположенные на концах трубок или у основания 20 конусов, например, с помощью титанооловянного припоя.

Газоразрядные лампы, изготовленные указанным способом, обладают 25 низ кой н адежностью, так как соединение элементов колбы осуществляют по методу несогласованного спая., Кроме того, такие лампы имеют низкую температуру эксплуатации из-за низ- 30 кой температуры плавления титановооловянного припоя, Известны способы изготовления ламп с колбой из ситалла, соединенного с окном из кварцевого стекла. Герметичное соединение осуществляют при помощи припоечных стекал (2J., Недостатком известного способа изготовления такой лампы является то, что части колбы выполнены из разнородных материалов, отличающихся химическим составом, физико-химическим и термическими свойствами. Разница в коэффициентах теплового расширения

{КТР) элементов колбы приводит к возникновению неравномерно распределенных напряжений, вызывающих разрушение прибора. Кроме того, используемый в данном случае спай является не согласованным и как следствие — малонадежным.

Пель изобретения — повышение рабочей температуры и надежности лампы при одновременном увеличении силы света.

Пель достигается тем, что формование отражающей керамической части колбы производят из кварцевой керамики, получая сырец с плотностью 1,8736216

1,9 г/см, который затем спекают при

1250-1450 С в течение 10-60 мин, обеспечивая прекращение. Усадки и достижения вакуумной плотности черепка с объемным весом 2,0-2, 15 г/см, после чего астекловывают внутреннюю полость керамической отражающей части колбы на глубину О, 1-1 мм, а торцы на глубину 0,5-5 мм для постепенного изменения плотности от квар- цевой керамики да плотности кварцевого стекла, и, наконец, остеклованнце торцы керамической отражающей части колбы сваривают непосредственно с кварцевым стеклом окна и электродными узлами, что обеспечивает согласованный спай двух однородных материалов, Пределы технологических параметров осуществления способа (температура и продолжительность термообработки) обоснованы тем, что необходи-, 2О алые светотехнические и вакуумные свойства кварцевой керамики могут быть получены только в строго определенном температурно-временном интервале . 25

На фиг. 1 приведена зависимость коэффициента диффузного отражения кварцевой керамики от ее пористости (1-область вакуумплотных структур); у) на фиг.2 — зависимость изменения пористости кварцевой керамики от температурно-временного режима обработки;- на фиг. 3 — изменение усадки кварцевой керамики от времени термообработки при различных температурах, на фиг, 4 — схема соединения проз рачной части для выхода излучений с ке рамической част ью колбы; н а фи r. 5 то же, при взаимно-перпендикулярном положении соединяемых деталей. На фиг, 1 видно, что сочетание достаточно высокого коэффициента отражения и вакуумплотных структур достигается при пористостях 1-4Ъ, а при пористости ниже 1Ъ кварцевая керамика стано- 4$ вится полупрозрачной, На фиг „2 видна, что температурный интервал, в котором возможно получение вакуумплотных структур с достаточно высоким коэффициентом отражения (т. е. с 5О пористостью 1-4Ъ) составляет 12501450 С, Надежный апай кварцевой керамики с окном для. вывода излучения может быть получен только в том случае, если при сварке окна с керамической оболочкой в керамике не происходит усадки, т, е. когда процесс спекания керамики завершен до сварки, Это утверждение иллюстрируется фиг,3, иэ которого видно, что усадка керамики 40 в температурном интервале 1350-1450 С практически заканчивается после

10-20 мин термообработки. Вместе с тем, указанные пределы интервала спекания изменяются на 20-50ОС в Я з ависимости от химического состава применяемого сырья, Отражающую керамическую часть колбы газорязрядной лампы с направленным световым потоком изготавливают иэ кварцевой керамики, полученной, например, иэ водного шликера литьем в гипсовые формы, Шликер приготавливают мокрым помолом иэ осколков трубок кварцевого стекла длиной

20-50 мм, которые являются отходами производства кварцевого стекла или колб газоразрядных .ламп, Помол ведут в мельницах, футерованных непрозрачным кварцевым стеклом. Загрузку кварцевого стекла, дистиллированной воды и мелющих тел производят в весовом соотношении соответственно 1:О, 2:1. Время помола — 40 ч до получения шликера с гранулометрическим составом: до 5 мкм — 0-55Ъ, 5-20 мкм—

20-25Ъ, 20-50 мкм — 10-13Ъ, 50-63 мкм:

3-5Ъ,После помола из мельницы извлекают мелющие тела, а шликер стабилизируют в течение 60-75 ч. Фармование проводят сливным методом в гипсовых формах, внутренняя поверхность которых соответствует конфигурации отражающей керамической части колбы.

Форма оболочки может быть любой, так как при изготовлении отражающей части оболочки, могут использоваться любые методы формования (холодное шликерное литье, полусухое прессование, горячее шликерное литье и т,д,), Высушенные изделия (сырец) получают с объемным весом от 1,8-1,9г/см, которые спекают в камерных силитовых печах при 1350-1375 С в течение 2040 мин до объемнога веса спеченного черепка 2, 0-2, 15 г/см, Затем остекловывают внутреннюю полость керамической отражающей части колбы на глубину 0,1-0,5 мм, а торцовые части на глубину 0,5-5 мм таким образом, чтобы на торцах керамической части отражателя платность постепенно повышалась от плотности полученной кварцевой керамики до плотности кварцевого стекла, т.е, от 2,0-2, 15 г/см до

Э

2, 2 г/см .

Остекловку произ водят водороднокислородной горелкой на изделиях в нагретом состоянии с последующим постепенным снижением температуры до комнатной. Кроме того, астекловка может быть произведена любым известным способом, например, лазерным излучением, мощными световыми потоками от дуговых ламп с концентрацией луча, концентрированными лучевыми потоками от ламп накаливания, плазменными горелками или потоками, рассредоточенным газовым Разрядом и т,д,, что появляется не принципиальным, Приниипиально то, чта остекловка внутренней части обеспечивает малое гаэоотделение, а остеклавка таоцав

7362 16 формула изобретения

87 качественную сварку однородных материалов без возникновения опасных напряжений эа счет усадки кварцевой керамики при сварке, Подготовленную таким образом керамическую часть колбы сваривают с окном и втулками электродных узлов из кварцевого стекла на кислородноводородМых горелках.

Таким образом, получают согласованные спаи кварцевого стекла остеклованной части керамического отражателя с окном иэ прозрачного кварцевого стекла и втулками электродных узлов.

Далее производят откачку, обезгаживание, наполнение рабочим газом и тренировку газоразрядной лампы по известному способу, Использование кварцевой керамики как отражающей части оболочки позволяет применять различные варианты из готовления токов водов: фольговый Щ или любой другой известный способ соединения токовводов с оболочкой из кварцевого стекла (рантовый, на переходных стеклах и т,д. ) .

Полученная по этому способу газоразрядная лампа с направленным свето.вым потоком имеет колбу, отражающие и светопропускающие элементы которой изготовлены из материалов с одинаковым химическим составом, физикохимическими и термическими свойств ами, что обеспечивает высокую надежность и температуру эксплуатации лампы.

Использование предлагаемого способа изготовления газоразрядной лампы с отражающей керамической частью колбы из кварцевой керамики обеспечивает по сравнению с известными способами, повышение температуры эксплуатации за счет создания надежного вакуумного 40 согласованного спая однородных материалов (окна из кварцевого стекла с кварцевым стеклом остеклованного сло я керамической части колбы); повышение силы света в ограниченном телесном угле; удешевление лампы за счет использования отходов пРоизводства кварцевого стекла или колб газоразрядных ламп вместо дорогостоящего дефицитного кварцевого стекла в виде бездефектных труб.

Способ изготовления газоразрядной лампы с направленным световым потоком, состоящий из формования керамической отражающей части колбы, спекания ее, соединения с окном из проэрачного кварцевого стекла, соединения колбы с электродными узлами, откачки и наполнения, отличающийся тем, что, с целью повышения рабочей температуры и надежности лампы при одновременном увеличении силы света в ограниченном телесном угле, формования отражающей керамической части колбы производят из кварцевой керамики до плотности 1,8-1,9 г/см э которую спекают при 1250-1450 С в течение 10-60 мин до плотности 2,0-

2, 15 г/см, после чего остекловывают внутреннюю полость керамической отражающей части колбы и торцовые части на глубину 0,1-1 мм и 0,5-5 мм соответственно и остеклованные части колбы сваривают непосредственно с кварцевым стеклом окна и электродными узлами, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 320859, клН 01 Х 61/90, 1967

2, Патент США 9 3451579, кл,2202. 1, 1969, 736 216

Ф

Ю д

N 20 50 ÔÎ 50 00 Ч (кЩ

Составиreëü В.Горчакова

Редакт р И.Ликович Техред M.Kóýüìà Корректор Г.Назарова

Заказ 2279/8 Тиразк 844 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.;д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.Мкгород, ул,Проектная, 4