Эмиссионное покрытие для катодов газоразрядных источников света

 

ЭМИССИОННОЕ ПОКРЫТИЕ ДЛЯ КАТОДОВ ГАЗОРАЗРЯДНЫХ ИСТОЧНИКОВ СВЕТА, состоящее из окисла лантана и по меньшей мере одного из окислов редкоземельных металлов иттриевой группы и скандия, отличающееся тем, что, с целью снижения . напряжения зажигания, повышения стабильности световых параметров и срока службы, оно представляет собой твердые растворы замещения указанных окислов и компоненты взяты в сл дующем соотношении, в мол.%: Окись лантана , 70-93 Остальное7-30

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

lONVIN6

РЕСПУБЛИК

gag Н 01 J 61/073 з „., / V сЛ . 4 ° ;,. I

/., OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО ДЕ 1АМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3479322/24-07 (22) 12.08.82 (46) 15.10.84. Бюл. В 38 (72) В.В. Балясов, Ю.А. Корочков, А.N. Кокинов, Л.Н. Литяйкина и В.Н. Руднев (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт источников света им. А.Н. Лодыгина (53) 621.327(088.8) (56) 1. "Семэн гакканси", 1980,т. 64, У 3, с. 124-127.

2. Патент США Н" 3530327, кл. 313-184, 1970.

„ЗО... 1 103 А (54) (57) ЭМИССИОННОЕ ПОКРЫТИЕ ДЛЯ

КАТОДОВ ГАЗОРАЗРЯДНЫХ ИСТОЧНИКОВ

СВЕТА, состоящее из окисла лантана и по меньшей мере одного из окислов редкоземельных металлов иттриевой группы и скандия, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью снижения напряжения зажигания, повышения стабильности световых параметров и сро ка службы, оно представляет собой твердые растворы замещения указанных окислов и компоненты взяты в слЕдующем соотношении, в мол.X:

Окись лантана, 70-93

Остальное 7-30

1119103

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано в производстве газоразрядных источников излучения.

Известны катоды, в которых в ка- 5 честве эмиссионного покрытия используются окислы редкоземельных металлов иттриевой группы, иттрия (1) .

Такие катоды. обладают высокими термодинамическими качествами. 10

Недостатком указанных катодов с покрытием из окислов редкоземельных металлов иттриевой группы и иттрия является низкая эмиссия электронов, вследствие чего повышается температу- I5 ра катода и скорость испарения вольфрама и компонентов окислов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является эмис. сионное покрытие для катодов газораз- 20 рядных источников, света, состоящее из окислов лактана и по меньшей мере одного из окислов редкоземельных металлов иттриевой группы и скандия (2).

Недостатком указанного состава .25 эмиссионного покрытия является присутствие отдельных фаз химических элементов или соединений, обладающих различными термодинамическими и эмиссионными свойствами. Различия в ско- 30 ростях сублимации отдельных компонентов эмиссионного покрытия приводят к переносу легко испаряющейся фазы на стенки разрядной трубки и повышению работы выхода электронов до зна35 чений остающихся окислов редкоземельных металлов иттриевой группы. Резуль. татом действия этих эффектов является снижение стабильности световых параметров и срока службы и повышение40 напряжения зажигания источников света.

Цель изобретения — снижение напряжения зажигания ламп, повышение стабильности световых параметров и срока45 службы газоразрядных источников света.

Поставленная цель достигается тем, что эмиссионное покрытие для катодов газоразрядных источников света, состо. ящее из окисла лантана и по меньшей .мере одного из окислов редкоземельных металлов иттриевой группы и скандия, представляет собой твердые растворы замещения указанных окислов и .компоненты взяты в следующем соотношении, .мол.X:

Окись лантана 70-93

Остальное 7-30

Предлагаемые эмиссионные покрытия могут быть получены методами твердофазного синтеза спеканием отдельных окислов или солей лантана, редкозе-.. мельных металлов иттриевой группы, скандия или любым другим способом.

Например, требуемое эмиссионное покрытие получается из солей окислов, содержащих 80 мол.7 La 0> и 2Q мол.Ж

К20, где R один из металлов иттриевой группы элементов, иттрий, скандий.

Для получения покрытий готовят смеси ингредиентов (см. таблицу);

Из смесей ингредиентов, взятых в расчетных соотношениях после,прокаливания на воздухе при 1200 С в течение о

3-4 ч прессуют брикеты (давление прессования 2 т/см2), которые затем отжио гают при 1400 С с двухчасовой выдержкой. Далее образцы отжигают в вакууме при 1900-2000 С в течение 1 5-2 ч о при давлении 1 10 ".мм рт. ст. Отожженные образцы размалывают до получения частиц требуемой дисперсности.

В дальнейшем катоды с нанесенным покрытием обрабатывают по известной технологии.

Растворение окислов редкоземельных металлов иттриевой группы и скандия в окиси лантана приводит к частичному замещению узлов решетки, занятых ионами лантана, ионами элементов с меньшими ионными радиусами, образующими с кислородом соединения с более прочной связью. В то же время искажения решетки, вносимые в нее растворяющимися ионами, ослабляет связь электронов с ионами кислорода, что в итоге сказывается на ионной структуре кристалла и энергии образования эмиссионных центров. В результате растворения в окиси лантана в указанных количествах окислов названных элементов повышаются термодинамические свой-. ства окиси лантана, а работа выхода становится ниже. Все это способствует повышению срока службы и стабилизации эксплуатационных параметров ламп.

Полученные в результате термовакуумной обработки эмиссионные покрытия и изготовленные лампы типа ДРЛ-400 с прозрачной колбой имеют следующие характеристики (см. таблицу).

1119103

Мощность ламп,Вт

Напряжение, зажигания,.

Состав эмисРабота выхода при Т = 1700 К, ЭВ

Спад светового потока после

5000 ч, Х сионного покрытия

3,3+0,1

400

135

Ч203

3,2-3,4

2 3*

2 З т. 20

4,1+0,1

3,2+0 1

Ьа О!/720 мол. Е

3,0+0,1

2,7+О, 1

3,0+0,1

70/30

400

85/15

125

93/7 ь 20,/зс,О мол,X

70/30

3, 9+ О, 1

386+0,1

4+0,1

85/15

93/7 а20 Dy>0, мол.й

70/30

3,0+О, 1

85/!5

2,6+О, 1

125

400

93/7

3,1+0,1

03 /Erz 03 мол. Ж

70/30

3,3+0,1

2,8+0,1, 3,4+0,1

85/15

130

400

93/7

М О вЂ” окислы остальных редкоземельных металлов иттриевой группы.

Как видно из таблицы, работа вы- с окислами редкоземельных металлов хода эмиссионных покрытий, имеющих иттриевой группы превосходят по больсложный состав, ниже чем у .одинарных 50 шйнству параметров приборы, полученокислов. Оптимальные добавки окислов ные при нанесении на катод окиси итредкоземельных металлов иттриевой трия. группы, иттрия и скандия к окиси лан- Катоды, покрытые предлагаемым тана находятся в пределах 7-30 мол.X. покрытием, быстрее обрабатываются в

Лампы, изготовленные с использова-55 печах, прочнее удерживают активатор нием твердых растворов окиси лантана, на своей поверхности.

ПППППП Закат 7466/41 ТиРаи 682 ПоПиисиоа аиииаи ппп датаит ° г. уигород, ул.Проактиал,4