Исследование и разработка метода и установки для контроля количества ртути в люминесцентных лампах

• Автор: Горбунов, Алексей Алексеевич
• Шифр специальности: 05.09.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Саранск
• Количество страниц: 150 с. : ил.

Список сокращений

АЛЛ - амальгамная люминесцентная лампа;

АЦП - аналого-цифровой преобразователь;

ГП - газопоглотитель;

ГРД-Л - гетеро-ртутный дозатор ленточный;

ГРП - газо-разрядные приборы;

ИС - источник света;

КЛЛ - компактная люминесцентная лампа;

ЛЛ - люминесцентная лампа;

ЛН - лампа накаливания;

Ме - металл;

НРГП - нераспыляемый газопоглотитель;
ПС - положительный столб;
РГП - распыляемый газопоглотитель;
РЛ - разрядная лампа;
СД - светодиод;
ЭВП - электронно-вакуумные приборы;
ЭПРА - электронный пускорегулирующий аппарат.

Содержание
Введение
1 Современное состояние разработок в области экологичности разрядных источников света, дозировки и контроля количества ртути
в люминесцентных лампах
1.1 Виды и методы дозировки ртути в люминесцентных лампах
1.2 Причины проявления «тусклых» люминесцентных ламп и рекомендации по их устранению
1.3 Анализ методов определения количества ртути в люминесцентных лампах
1.4 Выводы по главе
2 Конструкции и технологии изготовления контрольных и экспериментальных люминесцентных ламп
2.1 Особенности конструкций и технология изготовления контрольных ламп с известным количеством ртути
2.2 Амальгамы
2.3 Методы изготовления амальгам
2.4 Технология приготовления амальгамы
2.5 Технология изготовления контейнеров (ампул) с амальгамой
2.6 Технология изготовления экспериментальных амальгамных люминесцентных ламп
2.7 Оксид ртути. Физико-химические свойства
2.8 Газопоглотители. Классификация, свойства, требования
2.9 Технология изготовления контейнеров (ампул) с оксидом ртути
2.10 Особенности конструкции и технология изготовления экспериментальных ЛЛ с оксидом ртути
2.11 Выводы по главе
3 Математическое описание физических процессов в ЛЛ при работе
на постоянном токе
3.1 Особенности люминесцентных ламп
3.2 Работа ламп на постоянном токе
3.3 Анализ физических процессов в люминесцентных лампах, работающих на постоянном токе при изменении температурного режима
3.4 Оценка скорости массопереноса ртути в люминесцентных лампах
3.5 Оценка основных микро- и макрохарактеристик разряда при работе
ЛЛ на постоянном токе
3.6 Выводы по главе
4 Устройство и способ для контроля количества ртути в люминесцентных лампах
4.1 Описание экспериментальной установки
4.2 Режим работы установки
4.3 Методика проведения эксперимента
4.4 Исследование и результаты измерения характеристик контрольных люминесцентных ламп с известным количеством ртути
4.5 Исследование и результаты измерения характеристик амальгамных люминесцентных ламп
4.6 Исследование и результаты измерения характеристик люминесцентных ламп с оксидом ртути
4.7 Исследование и результаты измерения характеристик люминесцентных ламп малого диаметра
4.8 Разработка опытного образца компьютеризированной установки для определения количества ртути в трубчатых люминесцентных лампах
4.9 Выводы по главе
Заключение
Список источников

лампах. Анализ показывает, что основная проблема экологичности РЛ, в первую очередь, связана с наличием в них токсичной ртути в жидкой фазе и с количеством ее в лампах. Так, для нормальной работы линейных ЛЛ мощностью 14+70 Вт, следует дозировать в них 1,4+8 мг ртути (для кольцевых ЛЛ мощностью 40 Вт -30 мг, а для компактных ЛЛ мощностью 5+33 Вт - не более 5 мг), что практически не соблюдается в современном производстве данных изделий.
2) Показано, что на современном этапе применяются следующие методы введения ртути в ЛЛ: электромагнитомеханическим дозатором в виде капли; вдуванием в лампу потоком инертного газа капли ртути, помещенной в канал перед штенгелем капиллярным дозатором; в виде готовой амальгамы; в герметизированных ампулах и капсулах, которые затем вскрываются в готовой лампе термическим» путем; в связанном состоянии в виде меркурида титана, который в »откачанной лампе разлагается термическим путем. Анализ показывает, что наиболее перспективным оказывается применение ртути в виде готовой амальгамы. Так, одной из замечательных особенностей высокотемпературных амальгамных ЛЛ является то, что амальгама во время работы лампы выделяет оптимальное количество ртути (0,076 мг/см3 в ЛЛ» мощностью 40 Вт), а в выключенном состоянии практически полностью поглощает ее из объема лампы.
3) Проанализированы основные причины проявления «тусклых» ЛЛ и сформулированы основные рекомендации по устранению данного дефекта при производстве ламп на сборочных линиях. Анализ, показывает, что для обеспечения необходимых температурных зависимостей светового потока, требований по зажи-гаемости» и оптимального светового потока в процессе всего срока службы, очень важна точная дозировка ртути в лампу в количествах, достаточных для присутствия ртути в лампе до прекращения работы электродов. При несоблюдении точной дозировки появляется такой вид брака ламп, как «тусклые» лампы, обусловленный дефицитом свободной ртути, следствием которого является низкое значение излучаемого лампой светового» потока. Излишнее количество дозируемой ртути также нежелательно с точки зрения ухудшения не только экологической обстановки, но и параметров ламп, особенно изготавливаемых в заводских ус-