一种高强度放电点光源.pdf

本发明公布了一种高强度点光源，包括类似球状或椭球状的电弧管，电弧管二端分别设有互成180度角的直径收缩且密封的第一颈体、第二颈体，电弧管内设有第一端一根电极和第二端一根电极，第一端一根电极和第二端一根电极分别通过对应端颈体内的导电体与相应的外引线电连接，所述电极间的距离设置在0.5－5mm之间。所述电弧管中充有高压惰性气体和适量的汞以及适量的混合卤素循环剂和金属卤化物。本发明所提供的点光源能产生高强度小发散角光束，具有启动快、寿命长、射程远、便携带、高效节能等优点，故可用于军事、边防、治安、潜水、海防、海洋勘探、晚间野外作业、矿井等场所照明。

1.  一种放电点光源，包括类似球状或椭球状的电弧管1，电弧管二端分别设有互成180度角的直径收缩且密封的第一颈体、第二颈体，电弧管内设有第一端一根电极和第二端一根电极，第一端一根电极和第二端一根电极分别通过对应端颈体内的导电体与相应的外引线电连接，其特征是：所述电极间的距离设置在0.5-5mm之间；所述电弧管内充入高压惰性气体、汞和混合卤素循环剂。

2.  如权利要求1或2所述的放电点光源，其特征在于：所述电极采用W-Th-Dy-Zr材料，W含量大于98％。

3.  如权利要求1或2所述的放电点光源，其特征在于：所述电弧管内充有的高压惰性气体为氙气。

4.  如权利要求3所述的放电点光源，其特征在于：所述电弧管内充有的高压氙气压力为2-8个大气压。

5.  如权利要求1或2所述的放电点光源，其特征在于：所述电弧管内汞蒸气的压力为80-100大气压。

6.  如权利要求1或2所述的放电点光源，其特征在于：所述电弧管内充有的混合卤素循环剂为I、Br混合循环剂。

7.  如权利要求1或2所述的放电点光源，其特征在于：所述电弧管内充有的混合卤素循环剂用量为保持电弧管球泡内浓度为1-10ppm。

8.  如权利要求1或2所述的放电点光源，其特征在于：所述电弧管内充有金属卤化物。

9.  如权利要求8所述的放电点光源，其特征在于：所述电弧管内充有的金属卤化物包括NaI、ScI、DyI、TlI等多种金属卤化物混合物。

10.  如权利要求9所述的放电点光源，其特征在于：所述电弧管内充有的金属卤化物用量为保证电弧管球泡内每立方厘米达到0.2-2mg。

一种高强度放电点光源
技术领域
本发明涉及一种放电点光源，尤其是一种高气压氙气金属卤化物放电点光源。
技术背景
点光源是产生长射程光束的必备条件。过去均采用结构较紧凑的白炽灯，这种灯光效低，光通小，光心尺寸大，不可能获得理想光束，并且寿命短能耗高，通常只能作携带式普通光源。在改卤钨灯后，情况有所改善，但上述缺点仍然存在。近数年来，改用小功率(35--50)W金卤灯后情况得到改善，但由于其中充入的是低压氩气，因此，启动后光通上升缓慢，至少需要等待5分钟后方能接近稳定，灯熄灭后又不能立即启动，需冷却5分钟后方能再次点燃，同时电极间的距离较大，导致聚焦效果差，如缩短电极间的距离将导致寿命严重缩短，使用情况难以令人满意。
目前，军事、边防、治安、潜水或是晚间野外作业、矿井等诸多场所迫切需要一种高效节能、射程远的便携式高强度光束的发生装置，而点状光源便是这种装置的心藏部件。
发明内容
本发明的目的是提供一种启动快、寿命长、高效节能、射程远的便携式高强度光束的点光源。
为达到以上目的，本发明提供的技术方案是：本发明所提供的放电点光源设有类似球状或椭球状的电弧管1，电弧管二端分别设有互成180度角的直径收缩且密封的第一颈体、第二颈体，电弧管内设有第一端一根电极和第二端一根电极，第一端一根电极和第二端一根电极分别通过对应端颈体内的导电体与相应的外引线电连接。电极间的距离设置在0.5-5mm之间以形成点光源，具体距离视要求及功率而定。为保证电极距离如此近时电弧管仍有足够长的寿命，采取了以下技术手段：1、电弧管中充有高压惰性气体和适量的汞，使灯能快速启动并形成高压电弧和具有高的光效。所述惰性气体包括氙气，压力为2-8个大气压。所述汞的用量根据球泡体积大小及功率确定，应维持球泡内汞蒸气压为80-100大气压。2、电弧管内充入合适量的混合卤素循环剂，所述卤素循环剂包括I、Br，其用量根据球泡大小，保证球泡内浓度为1-10ppm。此外，电弧管内充入适量的金属卤化物，如NaI、ScI、DyI、TlI等多种金属卤化物混合物，其成分取决于色温要求，用量为保证球泡内每立方厘米达到0.2-2mg，以提高光效和显色性。灯中使用的电极采用W-Th-Dy-Zr材料，该材料包括98％含量以上的W，其余成分＜2％。本发明的放电点光源有直流工作和交流工作两种，前者两根电极的材料结构相同，交替作正负电极运转；后者则有阴极、阳极之分，不同电极结构见附图2、附图3和附图4、附图5。本发明所提供的点光源功率通常在5W---150W之间，需要时可加大至1000W以上。
本发明能提供一种用以产生高强度小发散角光束的放电点光源，具有启动快、寿命长、光束射程远、便携带、高效节能等优点，故可用于军事、边防、治安、海防、海洋勘探、晚间野外作业、矿井等场所照明。
图1是本发明电弧管结构图；
图2是本发明电弧管中的直流灯阴极或交流灯电极结构图；
图3是本发明电弧管中的直流灯阳极结构图；
图4是本发明电弧管中的直流灯阳极结构图；
图5是本发明电弧管中的直流灯阴极结构图；
图6是装有灯头及触发器的电弧管结构图；
图7是本发明实施例1结构图；
图8是本发明实施例2结构图。
为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步详细描述：
各部件说明：电弧管1、电弧管第一封接颈2a，电弧管第二封接颈2b、第一端电极3a、第二端电极3b、电弧管外罩壳4、第二端引出线外陶瓷管5、灯头6、高压触发器7。
实施例1
本实施例灯设有类似球状或椭球状的电弧管1，电弧管二端分别设有互成180度角的直径收缩且密封的第一封接颈2a和第二封接颈2b。该灯的电弧管中充有6个大气压以上的氙气，汞蒸气压为100大气压。电极间的距离设置为0.5mm。电弧管中加入由50％I化物与50％的Br化物组成的混合卤素循环剂，使球泡内浓度达到2ppm；电弧管中还加入NaI，浓度为球泡内每立方厘米达到0.2mg。该灯的功率为10W。本实施例可采用抛物面反射器形成向前方射出的远射程光束，射程大于1.5Km，光的发散角度＜3度，在抛物面反射器的后部，设置有镇流器和高压触发器(如图1所示)，本实施例供电电源可以是直流电源也可以是交流电源。本实施例可做远射程探照式的手电筒。
实施例2
本实施例灯设有类似球状或椭球状的电弧管1，电弧管二端分别设有互成180度角的直径收缩且密封的第一封接颈2a和第二封接颈2b。该灯的电弧管中充有4个大气压的氙气，汞蒸气压为80大气压。电极间的距离设置为2.5mm。电弧管中加入由30％I与70％的Br组成的混合卤化剂，使球泡内浓度达到3ppm以上；电弧管中还加入DyI，浓度为球泡内每立方厘米达到1mg。该灯的功率为70W。本实施例等可配备椭球面反射器(如图2所示)，光束聚焦于椭球的另一焦点上，通过光耦合器和光纤进行耦合并将光传送到任何需要地点，本例供电源可以是直流电源也可以是交流电源。本实施例可做局部照明或内窥镜光源等。
实施例三：
本实施例灯设有类似球状或椭球状的电弧管1，电弧管二端分别设有互成180度角的直径收缩且密封的第一封接颈2a和第二封接颈2b。该灯的电弧管中充有2个大气压的氙气，汞蒸气压为80大气压。电极间的距离设置为3mm。电弧管中加入由70％I与30％地Br组成的混合卤化剂，使球泡内浓度达到10ppm；电弧管中还加入TlI，浓度为球泡内每立方厘米达到2mg。该灯的功率为150W。本实施例可配备椭球面反射器，光束聚焦于椭球的另一焦点上，通过光耦合器和光纤耦合并将光传送，本例供电源可以是直流电源也可以是交流电源。本实施例可做局部照明或投影仪器等。也可以采用实施例1的抛物面反射结构做探照灯用。
实施例四：
本实施例灯设有类似球状或椭球状的电弧管1，电弧管二端分别设有互成180度角的直径收缩且密封的第一封接颈2a和第二封接颈2b。该灯的电弧管中充有8个大气压的氙气，汞蒸气压为80大气压。电极间的距离设置为5mm。电弧管中加入由10％I与90％的Br组成的混合卤化剂，使球泡内浓度达到5ppm；电弧管中还加入ScI，浓度为球泡内每立方厘米达到2mg。该灯的功率为600W。