Уэймаус д., Газоразрядные источники света (988969), страница 48
Текст из файла (страница 48)
Эта большая концентрация щелочи вследствие наличия отрицатсльпых потенциалов на фольге ввода зажигаюп!его электрода, перемещается к фольге, в результате чего апай разрушается за несколько сотен часов работы. Для предотвращения этого явлеяия были разработаны различные варианты исполнения зажигающего электрода, однако ни одпп пз пнх до сего прсмспи пс дал Рнс. 10-! О.
Биметаллический выключатель ', лля прслотпран!сн>ся разности нотсннналои постояняого тока межлу зажигающим элек- троном н катодом. 1 — основные электролы; у — бнметелл прн пены. шенин температуры перемежается в нлпрввленнн, вскеэлнном стрелквя: а — эвмиглыщяа влек троп: 4 — резистор. положительного результата. Единственное решение заключалось в обеспечении с помощью внешних средств отсутствия разности потенциалов между зажигающим электродом и катодом. Одним из обычно используемых средств является применение биметаллического выключателя, который после разоцрева лампы осуществляет короткое замыкание ввода зажигающего электрода и катода 1Л.
10-51. Как представлено на рис. 10-10, при холодной лампе биметаллический выключатель разомкнут и зажигающий электрод работает нормально в режиме зажигания, При разогреве лампы повышение температуры вызывает замыкание биметаллического выключателя, в результате чего происходит короткое замыкание зажигающего электрода и катода.
Расчет таких выключателей весьма критичен, так как они должны быстро нагреться и за-' мкнуться в течение 30 с независимо от положения лампы; однако они могут быть нагреты только до такой температуры, при которой их биметаллические свойства сохранялись бы в течение длительного срока службы. Одним из приемов, который с успехом решает эту задачу, является применение полупроводникового диода, постоянно включенного между зажигающим электродом и катодом так, что при прямом направлении тока потенциал зажигающего электрода отрицателен 1Л. 10-51.
При использовании такой схемы зажигающее напряжение может быть подано на зазор между зажигающим электродом и катодом только в течение положительных полупе~риодов, и это, как будто, не оказывает вредного влияния на зажигание лампы. При отрицательном потенциале на зажигающем электроде диод замкнут накоротко. Так как при этом имеется весьма малая вероятность появления положительного потенциала на зажигающем электроде, то диод предотвращает появление напряжения постоянного тока между зажигающим электродом и катодом и снимает проблему электролиза. Другой способ снижения возможности повреждения впая за счет элект>ролиза заключается в исключении таких положений горелки, при которых ее конец с зажигающим электродом находился бы внизу.
Располагая горелку так, чтобы ее кояец с зажигающим электродом находился на одном уровне с другим концом нли над последним, можно свести к минимуму наличие конденсата иодида щелочных металлов в области ввода у кон- 17 — ОО 257 ца горелки, в котором находится зажигающий электрод. Этим обеспечивается уменьшение в указанной зоне количества щелочных ионов, вызывающих электролиз. Все фирмы, производящие металлоиодидные лампы, выпускают любой тип ламп в двух вариантах: цоколем, находящимся вверху, и цоколем, находящимся внизу. В варианте с цоколем, находящемся вверху, горелка размещается так, что ее конец с зажигающим электродом находится вблизи от цоколя, а в варианте с цоколем, находящимся внизу, она размещается так, что ее конец с зажигающим электродом удален от цоколя.
Оба варианта могут работать в горизонтальном положении; однако для работы в горизонтальном положении цредпочтительнее вариант с цоколем вверху, так как при этом арматура лампы проще и имеет меньше спаев. 50-5. ПРОЦЕССЫ ПОТЕРИ НАТРИЯ Как упоминалось в гл. 8, все промышленно выпускаемые металлоиодидные лампы, за исключением ламп «БОК», изготовляемых фирмой «Вестингауз», содержат иодид натрия в качестве одного из инградиентов наполнения горелки. Одно из давно обнаруженных нежелательных явлений, связанных с п~рименением этого соединения, заключается в том, что натрий избирательно убывает из наполнения горелки, оставляя иод.
Это оказывает разрушительное влияние, поскольку Ха! представляет собой одно из соединений, которое добавляется в большом избытке, как это было описано в гл. 8. Более чем 99% 1ча1, содержащегося в горелке, обычно конденсируется на стенках. Выделяющиеся атомы нат1рия из этого соединения освобождают иод, который обязательно должен находиться в парообразной фазе. В этой фазе он может образовать Нй!т со всеми нежелательными последствиями, присугцими этому соединению. Убыль натрия оказалась несколько неожиданной, так как термохимические расчеты показывали, что !1а! не должен был бы существенно взаимодействовать с кварцем. Ожидалось, что в кварце будут растворены всего несколько промилей Ка!. Измерения скорости реакции а!а!, проведенные в нагретых кварцевых трубках, показывали, что эта реакция не должна была повлечь за собой значительной потери натрия.
Несмот1ря на это, самые ранние испытания ламп, проведенные фирмой 258 Снльвения», показали, что скорост У с ь были атоМов на«нл яет около 1 — 2 мкг ч, трия и з наполнения горелки составл в то время ламп « е- М- что при наполнении выпускаемых в я, таллия и натрия, было талларк», состоящем из торна, та.. р д остаточно для вывода ламп пз строя в течение, 1000 ч. на етыми кварце- Существенным различием между н'вр бками и лампами является на личие электриле них Следовательно можческих потенциалов на последних.
р возо было полагать, что электролит ические п оцессы но поте ь натрия. ак как можно явля|отся причиной р нат ия обязательно свя а т зап электролитический ~расход на р а, то в первую с наличием напр 1ап яжений постоянного тока, то в пер первоисточником е ь возникает вопрос: что является пе очередь во ? Совершенно убедительно нап яжения постоянного тока. 1Л. 10-71, что причиной является «арбыло показано в матура», в котор " у ой становлена горелка.
та; во-первых, подИссле ование имело два аспекта; во-пе тверждение того, что а,рматур ую разность потенциалов, в результате ~ н,ю т я элект,.оотрицательной, и, во ность горелки становится э. на использовании по тве ждение, основанное на использ вторых, п д р !ч ", что эта разность потенциаадиоактивного натрия ам, что лов обусловливает ускор р Р енный асхад натрия.
, именя- Обычно для всех металлоиод д и ных ламп пр т а, что и для ртутных ламп; примером ис - . б ковые стержни ис. 6-4. Так называемые о является рис. яп ими, и через них ток от Рамы являются токопроводящими, и о во нтся к электроду на противоп л цоколя лампы подвод аботает на перемени е го елки. Так как лампа ра от б о ые стержни поочередно ном токе, то у у помян тые ок в отрицательным по- оказываются д по положительным и б айшему к цоколю тенциалами и по отношению к лижа" одящейся против них о и по отношению к находя и .
Б . |е стержни интенсивно обповерх ности горелки. оковь лучаемыми горелкой и как следлучаются УФ лучами, излучаемь изл чают отоэлектроны. 10 !1 ' ол Как показывает рис. 1 -, в т ые сте жни отрицательны, от ложительной пов б отрж и В течение другого полупериода, когда око 1 юложительны, фототок отсутствует. 259 !т р яс. 1О-11. Схематическая дязграммз фотоэлектрической эмиссия с боковых траверз арматуры, показывающая, как фотоэлектроны заряжают поверхность кнаряезой горелки.
à — квврцеввн горелка: З вЂ боков стеежнн (тзввервм) врнетэрм; е — Фотоввектзовм, ввлучвеные стержнями (трвверввмн). Кварц является очень плохим излучателем длин волн, для которых он прозрачен, и поэтому любое излучение, которое высвобождало бы фотоэлектроны снаб ружной поверхности, должно было ы пройти че ез ква электроны, кото ые р рцевую стенку горелки поэтому р доходят до поверхности горелки, не могут возвратиться обратно. При след ю ем п у щ олупериоде, когда боковые стержни вновь становятся отрицательными, к электронам, уж име(ощимся на на , уже новые, и это п о л ружной поверхности, добавляются не окажется по р до жается до тех пор, пока поверхнос д потенциалом, почти столь же отр ть тельным, как и наиб е отрица- более отрицательный потенциал на находящемся против нее боковом стержне.
Лишние фотоэлектроны отталк иваются от отрицательной поверхности го елки; он р ; и могут дойти до нее только по мере утечки с нее старых. Поверхность г(хрелки разряжается в первую очередь за счет проводимости через кварц, которая при темпераионно . турах обычных горелок является почти исключитель й. Ионы являются, в основном, ионам К +, льно и а, растворенными во внутренней поверхности к т кварца равновесно с а .
оны наз)рия при этих температурах подвижны в кварце и в электрическом поле постоянного тока притягиваются к отрицательно заряженной наружной поверхности стенки горелки. При достижении наруж ' + аружной ных элект р н сти ион Ка может захватить один из об св одный за1 я, н лектронов, образующих отрицательный позер 1р д, н создать свободный атом натрия. Так как упругость паров натрия при температуре наружной поверхности горелки составляет несколько атмосфер, то любой образующийся таким образом атом почти мгновенно испаряется.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
