Уэймаус д., Газоразрядные источники света (988969), страница 46
Текст из файла (страница 46)
Вольфрам в парах хлорида или бромида ведет себя как металл типа 3; вольфрам удаляется с более холодных частей конструкции и осаждается на конце. В 1Л. 9-51 показано, однако, что при наличии в лампах с хлоридом олова достаточного количества иодида олова эрозия находящихся при низкой температуре частей электрода отсутствует. Наличие в парах дополнительного источника олова из иодида олова надежно обеспечивает присутствие вблизи от электрода в качестве содержащих хлор групп только ВпС! и 3пС1», которые, по-видимому, более стойки, чем хлориды вольфрама. Глава десятая ПРОБЛЕМЫ, ПРИСУЩИЕ ТОЛЬКО МЕТАЛЛОИОДИДНЫМ ДУГОВЫМ ЛАМПАМ 10-1. ВВЕДЕНИЕ К этой главе весьма хорошо полошло бы название «близок локоть, да не укусишь», поскольку она посвящена изложению уникальных проблем, которые должны быть разрешены при разработке промышленных типов дуговых ламп с иодидами металлов.
Открытие металлоиодидного принципа с его возможностью изготовлять лампы, которые одновременно обладалн более высоким к. п. д. и обеспечивали значительно лучшую цветопередачу, казалось в то время исключительной удачей, позволявшей получить без особого труда болыпне преимущества. Однако природа ничего нс дает даром. Эта глава является беглым обзором тех трудов, которые пришлось затратить прежде, чем удалось получить желаемые результаты. 16-2. ЗАЖИГАНИЕ Первая проблема уже неоднократно обсуждалась.
Присутствие в газовой фазе соединений, содержащих галогены, повышает напряжение зажигания. Это объясняется тем, что указанные соединения либо образуют стойкие отрицательные ионы, либо подвергаются процессу, известному как «диссоцнативш,тй захват электрона», 246 в соответствии со следующей р еакцнси: М1+е — » — » М! — ) — »М+1-+ кинетическая энергия, при которой — »(1 образуется стойкий отрицательный н нон иода ,потенци- ал связи 3,2 В).
ые соп овождаются П юцессы, подобные этому, которые сопров ро к цейт~ альным атомам, «присоединением» электронов к ~р препятствуют зажиганию из-за умень щения э ектнвно- го значения коэ ффициента ионизации Таунсенда. а- „ 3-!а при рассмотрении процесс сса помним, что в гл.
- а сь, что элек- от разовани я электронной лавины отмечалось, ч и наби ают троны ускоря ряются электрическим полем й ля эне гию до тех пор, по , пока она не станет достато 1но" д Р в, соз авая вследствие этого больш е ионизации атомов, созд в. 1 ет е большего ко- свободных электронов для ионизации еще оль личества атомов. П„облема здесь заключается в том, что как толь ко электрон присоединяется к ато у, лях, п н ко- становится св язанным. В электрических по, р 1 НЕ торых лампа должн а зажечься, отрицательные ионь мог т ыть уск, ля о б орены до энергии, достаточной для о р- У тх электронов. Поэтому каждый такой р- зования новых алек е ян ля об азования элек- соединенный электрон потерян для о ра. ачение ы.
Следовательно, собственное значен т~ронной лавины. в газе, п исоединяю- коэффициента ионизацни Таусенда в газе, пр щем 1захватывающ ( . ающем) электроны, составляет; а =а — т1, где а — число новых электронов, образующихся путем в асчете на 1 электрон на 1 см пути в на- нонизацни в р~с~~те на правлении электрического поля; 1 он те>немых путем присоединения в р асчете на электр а 1 см п ти в напра теряем влении электрического поля. ч лось в гл.
3, цробивное напряжение или Как отмечалось в гл. б й весьма ч в- напряжение а е зажигания представляет со о" и„следоф нкцию а (в данном случае а ) ствительную ун т к повышению напряательно, уменьшение а приводит к павы ват . л , ч о для получеяия минимально- жения зажигания. сно, что д зажигания коэффициент захвата т! го напряжения Инт итив- должен иметь во возможно меньшее значение. у но п едполагать, что чем выше давлени ре п и- соединяющего (захватывающего ешенне слеловательно, возможное ре больше будет т1; тобы искл1очить на- этой зада ачи заключается в том, что ы а ов иодидов в холодной личие высокого давления паров д лампе до ее зажигания.
247 г(а этот вопрос было обращено внимание в гл. 8 при рассмотрении факторов, влияющих на выбор иодидов металлов. Было отмечено, что некоторые иодиды мало подходят для изготовления хороших ламп, так как давления их паров при комнатной температуре чрезмерно высоки. Однако даже если при выборе металлов ограничиться такими иодидами, которые имеют низкое давление паров, асе еще остается проблема, связанная с наличием и лампе Нп!з.
Давление па1ров прп 25'С составляет примерно 2,6.10-" Па (2 1О-' мм рт. ст.). При этом давлении в горелке мощностью 400 Вт насыщенный пар содержит всего 0,1 мкг Нп(з. Двуиодистая ртуть является захватывающим электроны газом, вероятно, за счет диссоциативного присоединения (захвата), и она способствует получению конечного значения з) и соответственно уменьшает и'. Поэтому металлоиодидные лампы с катодами из торня имеют в случае присутствия НИ1З более высокие напряжения зажигания, чем их ртутные двойники. Было испытано множество п1риемов с целью уменьшить в процессе зажигания содержания Нп!з в газе до нуля. «Моноиодидное» соединение, рассмотренное в 1Л.
!О-!1, является попыткой в этом направлении, так как индий, используемый в этих лампах, может образовывать либо 1п1, либо 1п1з. Таким образом, в холодной лампе !п1 может захватывать иод для образования 1п!„предотвращая тем самым образование Нй1З. Рокосц, Деккер и Фрезер [Л. !0-3) описали использованное для той же цели тщательное регулирование отношения 1: Пу ниже стехиометрического. Лампы, изготовленные в соответствии с этими принципами, будучи новыми, зажигаются с ПРА, рассчитанными для ртутных ламп. Возможность разработать конструкцию, обеспечивающую нулевое содержание Нд1З в паровой фазе, объясняет наличие многочисленных рекламных сообщений разных фирм о зажигании ламп с ПРА для ртутных ламп.
Мнение автора по этому воп1росу заключалось в том, что поскольку для повышения напряжения зажигания необходимо фантастически малое количество Нп1з, то в сочетании с неминуемым расходом металла в процессе работы лампы (будет расч мотрен в этой главе ниже) очень маловероятна возможность создания лампы, которая в холодном состоянии не содержала бы значительного количества Нп!з в течение всего срока службы. ешением этои проблемы представляется ПРА (баллас ) как е: ассма ивать лампу и очным напряжением холостого хода, о е и то ажигание лампы с полным д р з ы со е жанием и ° в парой фазе. Поскольку имеется значительн .
коо ольшее количество ламп, выпускаемых дру их с ПРА, специально предназначенными для метающих с, с показывает практика, эта точка зрения представляет убедительной. хааа , гаа 1з О, о.п гааа аааа паапа чаооа гореяая -; гаа га а га у аюагая тепчяерате!га поагчо Ю 9 Нзпряженне зажигания Ряс. метзллогелогенных дуговых ннзхой температуре я заннснм я т срчже службы (схеметп чески). рн Ш.!.
Напряжение зяжяганяя метзллогялогенных пуго яых лзмп н зависимости от охружяюпгей темпеРатуРы ако, положение ие настолько В действительности, однако по" . „ едствие ожио было бы ожидать нсл плохо, как этоГО и ' ' ( 1 !О 31 па коОбстоятельства, поясняем р ' зажига ия ого ис. 1О-! азана зависимость апряжения За тором показана жа щей температуры. металлОГалогенпой лампы От Окру 1х ламп зажигания ртутных отлич че ставленного па рис. -, не катодазги из торин представ еталлоиодидных ламп по пр~~мж ыжи~аиы м .
п ей темпе~ ату ы. ем же зависит От окружающей ~ у уменьшается вследствие понижения д а и ' . '. меняется. Поэто, а и' почти совсем пе давления ртути, а и 249 му нап яж у Р жение зажигания металлоио и н тодом из тория п и — 30'С ь много выше напряж при — С должно быть ь только нена- тодом из тория при — 30'С.
ряжения зажигания т тно" р у й лампы с ка- П роблемы, связанные с наличием в ла, ное значение для любой лампы, соде жа ей заны с поди нительные проблемы, которые свядами и не могут быть у решены в настояп1ее имер, некоторые со~рта ква сравнительно больши а кварца содержат миния, котор 1ие количества а люминия; иодид алюый может в виде и и в таких ламп более сущест ах, повышает нап яж р меси присутствовать р ение зажигании. Еще твенной является проблема во о о рого изготовляются электродь1.
Вследст ия влаги в ио и а дидах ои может присутствоакже и в горелке. Водо о вз всеми иодида род взаимодействует со д дами, восстанавливая их и об а. Разуя иодистыи нодистый водо о ак точка кипения Н1 составляет — 35'С, всех температурах, дород всегда находится в па о р вой фазе при жигании лампы. ах, которые мог т и у меть место при заМожно ожидать, что Н! оказывает на зажигания такое же пнем того, что Н! же влияние, как и оказывает на напряжение с к и Нд!з, за исключе- зажигания при низки , что наносит наиболыпий в е в ред в условиях Р ур лист и водород низких темпе ат ах.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
