[实用新型]一种用于高压气体放电灯的电极

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于高压气体放电灯的电极，尤其是涉及一种用于高压气体放电灯的电极。

背景技术

高压气体放电灯主要由电弧管、支架、导丝、灯头等组成，其中电极是电弧管的核心，它对气体放电灯的性能有着决定性的影响，大多数气体放电灯的损坏都是因电极的变差和失效而引起的。而电极的特性主要取决于它所采用的电子发射材料。

高压气体放电灯的电流密度高，带电粒子对阴极的轰击较强，阴极的工作温度很高，发射材料的溅射也很厉害。因此，高压气体放电灯不能采用碱土金属氧化物作为发射材料，也不能用螺旋灯丝式结构来储备发射材料，而采用锆酸盐、钨酸盐、稀土元素氧化物作为发射材料，用粗钨丝绕制的双层螺旋式结构的电极作为载体来储备发射材料。

目前双螺旋电极基本为内疏外密与内外密绕两种结构。内疏外密结构电极，虽然能储存足量的发射材料，但由于内层与外层长度相同，因此弹簧的内径与芯棒的直径只能采用过渡配合，生产时必须先加工芯棒，然后再绕制弹簧，两者装配时采用手工冲制方式，加工周期长、生产效率低、电极牢度一致性差等缺点。内外密绕结构电极，由于弹簧相互间无间隙，不能储存足量的发射材料，会加快电极本身的钨蒸发速度，造成电弧管发黑。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可控性强、能够提高使用寿命的用于高压气体放电灯的电极。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于高压气体放电灯的电极，由芯棒及连接在芯棒上的弹簧组成，

所述的芯棒自前至后为伸头部分、固定弹簧部分及焊接部分，

所述的弹簧包括依次连接的弹簧翻头、弹簧疏绕内层、弹簧头颈以及设置在弹簧翻头及弹簧疏绕内层外侧的弹簧外层组成。

所述的芯棒长度为5～20mm，直径为0.4～1.5mm。

所述的芯棒的伸头部分的长度为0～2mm。

所述的芯棒的焊接部分连接铌管或钼片。

所述的弹簧经过渡、过赢或间隙配合连接在芯棒的固定弹簧部分处。

所述的弹簧为直径0.15～0.8mm的钨丝制作的弹簧。

所述的弹簧由弹簧翻头、弹簧疏绕内层、弹簧头颈构成密-疏-密的结构。

所述的弹簧疏绕内层的疏松间隙为0.05～0.8mm。

用于高压气体放电灯的电极可采用激光焊接、电阻焊接或手工冲制的方式进行装配。

电极工作时芯棒伸头端面与电弧接触，此时离子轰击以及气体热导所施于它的热量通过芯棒能很快地传导到电极后部，弹簧将电极上多余的功率辐射出去，发射层的温度就不会过高，发射物质就不会过快地消耗掉，使电极维持在正确的工作温度。

为避免电弧与电子发射物质直接接触，引起发射物质的迅速蒸发，将发射物质贮存在弹簧内层疏松部分或弹簧与芯棒之间。贮存在这里的电子发射物质通过反应过程不断向在电极尖部形成的单原子层提供金属原子，弥补在工作过程中电极尖部钡因蒸发和溅射而造成的损失.补充的速率是很重要的，如果补充的速率小于消耗速率，在电极尖上的钡原子就逐渐减少，以致性能降到纯钨电极的水平，阴极位降增加，正离子轰击加剧，钨蒸发，引起管壁发黑；如果补充的速率大于消耗速率，则在电极尖上就形成钡的多原子薄层，这相当于钝钡的情况，这时钡的蒸发比单原子薄层时大得多，结果使发射材料损耗得太快。因此，为了延长灯的寿命，必须仔细地控制电极尖的温度和贮藏发射材料处的温度，以使钡的补充速率和损耗速率平衡，采用密-疏-密结构的弹簧制作得到的电极很好的解决了上述技术问题。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)可控性强：内层弹簧密-疏-密的设计方式，疏松部分的间距可根据需要设计，储存适量的发射材料，密绕部分可防止发射材料的流失。

(2)工艺灵活：内层弹簧比外层弹簧长的设计方式，增加了电极的装配方式，既可采用手工冲制方式，更多的是采用焊接方式(如电阻焊、激光焊等)。

(3)流程优化：采用焊接方式使弹簧的内径不必依赖于芯棒的实际直径，可从过渡配合向间隙配合转变，弹簧与芯棒可并行生产，缩短生产流程。

(4)效率提高：采用焊接装配方式比手工冲制方式效率成倍增长。

(5)可靠性强：采用焊接装配方式可通过调节焊接参数(电流、电压、焊接时间等)保证电极牢度，避免弹簧脱落造成失效。

(6)寿命提高：适量的发射材料，减缓了电极本身蒸发速度来提高寿命。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为芯棒的结构示意图；

图3为弹簧的结构示意图。