Разрядная лампа низкого давления
Полезная модель относится к светотехнике и может быть использована в производстве линейных, компактных и других форм разрядных ртутных ламп низкого давления (с давлением паров ртути порядка 1 Па и давлением инертного газа или смеси инертных газов 50÷1000 Па), в том числе люминесцентных. Технический результат заключается в повышении эффективности генерирования дуговым разрядом резонансного излучения ртути и обеспечении увеличения производительности применяемых приемов обогащения природной ртути. Технический результат достигается тем, что разрядная лампа низкого давления содержит трубчатую стеклянную колбу, наполненную парами ртути и инертного газа, на концах которой расположены электроды, смонтированные на токовводах стеклянных ножек, заваренных в колбу, на внутреннюю поверхность которой нанесен люминофорный слой, и цоколей для подвода электрической энергии к электродам. Возможны три варианта реализации технического результата: 1) в разрядной лампе ртуть обогащена тяжелыми изотопами, со средним атомным весом, большим среднего атомного веса природной ртути; 2) в разрядной лампе ртуть обогащена изотопом 202Hg не менее, чем в 2 раза; 3) в разрядной лампе использована обогащенная ртуть со средним атомным весом, превышающим средний атомный вес природной ртути больше, чем на 0,5%. Диаметр трубчатой стеклянной колбы равен 5-40 мм. Трубчатая стеклянная колба имеет два и более трубчатых канала, соединенных в многоканальную конструкцию. Трубчатая стеклянная колба имеет бифилярную форму. Трубчатая стеклянная колба выполнена из кварцевого стекла. Трубчатая стеклянная колба выполнена из увиолевого стекла, пропускающего резонансное излучение и видимое излучение разряда. Трубчатая стеклянная колба выполнена из черного увиолевого стекла, пропускающего резонансное излучение ртути и поглощающего видимое излучение разряда. Трубчатая стеклянная колба выполнена из черного увиолевого стекла, пропускающего излучение в диапазоне 300÷400 нм и поглощающего видимое излучение разряда. На внутреннюю поверхность трубчатой стеклянной колбы нанесен слой люминофора, преобразующий излучение 253,7 и 184,9 нм ртути в видимое излучение. На внутреннюю поверхность трубчатой стеклянной колбы нанесен слой люминофора, преобразующий излучение 253,7 и 184,9 нм ртути в ультрафиолетовое излучение в диапазоне от 300 до 400 нм. 4 илл.
Полезная модель относится к светотехнике и может быть использована в производстве линейных, компактных и других форм разрядных ртутных ламп низкого давления (с давлением паров ртути порядка 1 Па и давлением инертного газа или смеси инертных газов 50÷1000 Па), в том числе люминесцентных.
Известны дуговые разрядные приборы, в том числе люминесцентные лампы [Patent 
4.527.086 USA, H01J 61/42, 61/20. Arc discharge device with improved isotopic mixture of mercury / Maya J. - Publ. 02.07.85.], состоящие из трубчатой стеклянной колбы, электродов на концах указанной колбы, смонтированных на токовводах стеклянных ножек, заваренных в колбу, люминофорного слоя на внутренней поверхности колбы, наполнения, состоящего из паров ртути и инертного газа, цоколей для подвода электрической энергии к электродам. В отличие от дуговых разрядных приборов (люминесцентных ламп) с обогащенной ртутью по [Patent 4.379.252 USA.], в [Patent 4.527.086 USA.] предлагается, для повышения лучистого потока резонансной линии 253,7 нм (световой отдачи люминесцентной лампы), применять ртуть, обогащенную изотопом 196Hg (до 2,73% и до 1,572%), но это достигается снижением доли тяжелых изотопов (200Hg, 201Hg, 202Hg, 204 Hg) до 34,5%, при этом применяются менее дорогие методы обогащения ртути (центрифугирование, газовая диффузия, масс-спектроскопия и др.).
Недостатками известного решения являются трудоемкие способы обогащения, существенно повышающие цену обогащенной ртути, и незначительное повышение эффективности разряда.
Технический результат заключается в повышении эффективности генерирования дуговым разрядом резонансного излучения ртути и обеспечении увеличения производительности применяемых приемов обогащения природной ртути.
Технический результат достигается тем, что разрядная лампа низкого давления содержит трубчатую стеклянную колбу, наполненную парами ртути и инертного газа, на концах которой расположены электроды, смонтированные на токовводах стеклянных ножек, заваренных в колбу, на внутреннюю поверхность которой нанесен люминофорный слой, и цоколей для подвода электрической энергии к электродам. Возможны три варианта реализации технического результата: 1) в разрядной лампе ртуть обогащена тяжелыми изотопами, со средним атомным весом, большим среднего атомного веса природной ртути; 2) в разрядной лампе ртуть обогащена изотопом 202Hg не менее, чем в 2 раза; 3) в разрядной лампе использована обогащенная ртуть со средним атомным весом, превышающим средний атомный вес природной ртути больше, чем на 0,5%. Диаметр трубчатой стеклянной колбы равен 5-40 мм. Трубчатая стеклянная колба имеет два и более трубчатых канала, соединенных в многоканальную конструкцию. Трубчатая стеклянная колба имеет бифилярную форму. Трубчатая стеклянная колба выполнена из кварцевого стекла. Трубчатая стеклянная колба выполнена из увиолевого стекла, пропускающего резонансное излучение и видимое излучение разряда. Трубчатая стеклянная колба выполнена из черного увиолевого стекла, пропускающего резонансное излучение ртути и поглощающего видимое излучение разряда. Трубчатая стеклянная колба выполнена из черного увиолевого стекла, пропускающего излучение в диапазоне 300÷400 нм и поглощающего видимое излучение разряда. На внутреннюю поверхность трубчатой стеклянной колбы нанесен слой люминофора, преобразующий излучение 253,7 и 184,9 нм ртути в видимое излучение. На внутреннюю поверхность трубчатой стеклянной колбы нанесен слой люминофора, преобразующий излучение 253,7 и 184,9 нм ртути в ультрафиолетовое излучение в диапазоне от 300 до 400 нм.
На фиг.1 изображена конструкция разрядной лампы низкого давления в трубчатой стеклянной колбе диаметром от 5 до 40 мм; на фиг.2 - разрядная лампа низкого давления, на внутренней поверхности колбы которой имеется слой люминофора; на фиг.3 - разрядная лампа низкого давления, колба которой имеет 2 и более трубчатых канала, соединенных в многоканальную конструкцию; на фиг.4 - разрядная лампа низкого давления, колба которой имеет бифилярную форму.
Разрядная лампа низкого давления (фиг.1), состоит из трубчатой стеклянной колбы 1, наполненной парами ртути и инертного газа, на концах которой расположены электроды 2, смонтированные на токовводах 3 стеклянных ножек 4, заваренных в колбу 1, на внутренней поверхности которой нанесен люминофорный слой 5 (фиг.2), и цоколей 6 для подвода электрической энергии к электродам 2. Диаметр трубчатой стеклянной колбы 1 равен 5-40 мм (фиг.1, 2). Трубчатая стеклянная колба 1 имеет два и более трубчатых канала, соединенных в многоканальную конструкцию (фиг.3). Трубчатая стеклянная колба 1 имеет бифилярную форму (фиг.4). Разрядные лампы низкого давления, предназначенные для прямой замены ламп накаливания имеют компактную трубчатую стеклянную колбу 1 (фиг.4), к корпусу 7 которой жестко присоединен резьбовой цоколь 8 для подключения разрядной лампы к питающей сети. Трубчатая стеклянная колба 1 выполнена из кварцевого стекла. Трубчатая стеклянная колба 1 выполнена из увиолевого стекла, пропускающего резонансное излучение и видимое излучение разряда. Трубчатая стеклянная колба 1 выполнена из черного увиолевого стекла, пропускающего резонансное излучение ртути и поглощающего видимое излучение разряда. Трубчатая стеклянная колба 1 выполнена из черного увиолевого стекла, пропускающего излучение в диапазоне 300÷400 нм и поглощающего видимое излучение разряда. На внутреннюю поверхность трубчатой стеклянной колбы 1 нанесен люминофорный слой 5, преобразующий излучение 253,7 и 184,9 нм ртути в видимое излучение. На внутреннюю поверхность трубчатой стеклянной колбы 1 нанесен люминофорный слой 5, преобразующий излучение 253,7 и 184,9 нм ртути в ультрафиолетовое излучение в диапазоне от 300 до 400 нм.
Дуговая разрядная лампа низкого давления работает следующим образом. При подаче питающего напряжения на дуговую разрядную лампу низкого давления в ней происходит зажигание дугового разряда, под действием которого атомы ртути возбуждаются и излучают резонансные линии 184,9 и 253,7 нм. В случае применения для изготовления колбы лампы кварцевого или увиолевого стекла (фиг.1), резонансное и видимое излучение ртути попадает в окружающее пространство. В случае применения для изготовления колбы лампы черного увиолевого стекла пропускающего излучение в диапазоне 300÷400 нм (фиг.1), видимое излучение ртути поглощается этим стеклом. При покрытии внутренней поверхности колбы люминофором (фиг.2-4), последний преобразует резонансное излучение ртути (253,7 и 184,9) в видимое излучение.
Возможны три варианта реализации технического результата: 1) в разрядной лампе ртуть обогащена тяжелыми изотопами, со средним атомным весом, большим среднего атомного веса природной ртути; 2) в разрядной лампе ртуть обогащена изотопом 202 Hg не менее, чем в 2 раза; 3) в разрядной лампе использована обогащенная ртуть со средним атомным весом, превышающим средний атомный вес природной ртути больше, чем на 0,5%.
Повышение эффективности в этом случае, подтвержденное расчетом и экспериментами, связано с увеличением вероятность вылета фотонов и концентрации атомов ртути на уровнях 61p1 и 63p1] ответственных за генерацию резонансного излучения ртути (соответственно, линии 184,9 и 253,7 нм).
По сравнению с известным решением предлагаемое позволяет повысить эффективность генерирования дуговым разрядом резонансного излучения ртути (линии 184,9 и 253,7 нм) при увеличении производительности применяемых приемов обогащения природной ртути тяжелыми изотопами, которых в природной ртути содержится в больших количествах.
1. Разрядная лампа низкого давления, содержащая трубчатую стеклянную колбу, наполненную парами ртути и инертного газа, на концах которой расположены электроды, смонтированные на токовводах стеклянных ножек, заваренных в колбу, на внутреннюю поверхность которой нанесен люминофорный слой, и цоколей для подвода электрической энергии к электродам, отличающаяся тем, что ртуть обогащена изотопом 202Hg не менее чем в 2 раза или тяжелыми изотопами и ртуть имеет средний атомный вес, больший среднего атомного веса природной ртути, или средний атомный вес, превышающий средний атомный вес природной ртути больше, чем на 0,5%.
2. Разрядная лампа низкого давления по п.1, отличающаяся тем, что диаметр трубчатой стеклянной колбы равен 5-40 мм.
3. Разрядная лампа низкого давления по п.1, отличающаяся тем, что трубчатая стеклянная колба имеет два и более трубчатых канала, соединенных в многоканальную конструкцию.
4. Разрядная лампа низкого давления по п.1, отличающаяся тем, что трубчатая стеклянная колба имеет бифилярную форму.
5. Разрядная лампа низкого давления по п.1, отличающаяся тем, что трубчатая стеклянная колба выполнена из кварцевого стекла.
6. Разрядная лампа низкого давления по п.1, отличающаяся тем, что трубчатая стеклянная колба выполнена из увиолевого стекла, пропускающего резонансное излучение и видимое излучение разряда.
7. Разрядная лампа низкого давления по п.1, отличающаяся тем, что трубчатая стеклянная колба выполнена из черного увиолевого стекла, пропускающего резонансное излучение ртути и поглощающего видимое излучение разряда.
8. Разрядная лампа низкого давления по п.1, отличающаяся тем, что трубчатая стеклянная колба выполнена из черного увиолевого стекла, пропускающего излучение в диапазоне 300÷400 нм и поглощающего видимое излучение разряда.
9. Разрядная лампа низкого давления по п.1, отличающаяся тем, что трубчатая стеклянная колба выполнена из черного увиолевого стекла, на внутреннюю поверхность которой нанесен слой люминофора, преобразующий излучение 253,7 и 184,9 нм ртути в ультрафиолетовое излучение в области от 300 до 400 нм.
10. Разрядная лампа низкого давления по п.1, отличающаяся тем, что на внутренней поверхности трубчатой стеклянной колбы нанесен слой люминофора, преобразующий излучение 253,7 и 184,9 нм ртути в видимое излучение.
