> Техника, страница 52 > Кварцевая лампа
Кварцевая лампа
Кварцевая лампа, ртутная вольтова дуга (смотрите), горящая в сосуде из кварцевого стекла (смотрите), снабженная той или другой арматурой и приспособлением для питания электрической энергией, причем самый кварцевый сосуд с ртутью и впаянными в него электродами и радиаторами называют кварцевой горелкой. К. л. применяются в большинстве случаев для медицинских целей, а также в бактериологии, фотохимии, химич. анализе и прочие К. л. для медицинских целей впервые применил Кра-майер (1906 год). Позднее Бах (1910 год) снабдил кварцевую горелку шаровым рефлектором (теперь изготовляемым из магналия). Иезионек придал рефлектору четырехугольную пирамидальную форму. Обе последние модели широко применяются в медицине под названием искусственного горного солнца (ktinstliche Hohesonne). Открытие Аронса (1892 год), что ртутные пары при прохождении через них электрич. разряда излучают свет, богатый короткими волнами, и получение Кюхом (в 1905 году) прозрачного плавленного кварца дало возможность изготовить кварцевую горелку, применяемую (с нек-рыми усовершенствованиями Нагелынмидта) и в настоящее время.
Конструкция кварцевой горелки для постоянного тока представлена на фигуре 1: А— анод; К—узкий катодный канал, соединяющий резервуар горелки с катодом; R—радиаторы для охлаждения электродов. Наклонные концы горелки, где помещаются электроды, заполняютсхг ртутью. Существенной и
ответственной частью горелки являются подводящие электроды. Конструкция одного из электродов изображена на той лее фигура 1, где W—кварцевые стенки, S— конусные штифты из инвар-металла, имеющего термический коэф-т расширения близкий к кварцу; штифты плотно пришлифовываются в конических отверстиях кварцевых стенок; Q—ртуть для уплотнения электродов; М— цементная масса. Кварцевая горелка для переменного тока представлена на фигуре 2 (обозначения те же, что на фигуре 1). В существенном ее конструкция не отличается от горелки для постоянного тока, за исключением наличия двойного анода.
Кварцевая горелка вследствие большой плотности тока сильно нагревается. Измерение ί° горелки довольно затруднительно. Для горелок с давлением паров ртути в 1 atm темп-ра оценивается около 2 000° К. Горелки, кроме люминесценции, дают i°-noe свечение. Наблюдается два рода спектра: линейчатый, с интенсивной желто-зеленой линией, яркой
Фигура 2.
желтой, синими и фиолетовыми линиями, и сплошной спектр,ли- шенный крайних красных излучений. В общем свет ртутной кварцевой лампы имеет резко выраженный зеленый цвет. Ртутная К. л. дает весьма интенсивное излучение в области коротких волн, спектр лампы лежит в пределах длин волн от 579 до 220 m/t и даже доходит до 180 ηιμ; К. л. считается в настоящее время самым удобным генератором ультрафиолетовых излучений.
При процессе зажигания кварцевой горелки необходимо принять во внимание ряд условий. Нужно всегда последовательно с горелкой на 110 V включать добавочно» сопротивление порядка 40—25 Ω и для горелок на 220 Υ—порядка 95—50 Ω. Кварцевые горелки переменного тока должны питаться через особый трансформатор с катушкой самоиндукции, схема которого приведена на фигуре 3, где R—регулирующее сопротивление, Т—трансформатор, L—катушка самоиндукции и К—кварцевая горелка. Зажигание лампы производится при включенном напряжении несколькими качаниями горелки автоматически или рукой; поднимается анодный конец; при возвращении горелки в первоначальное положение струя ртути разрывается в разреженном пространстве, в месте разрыва образуется дуга. Во время горения с повышением температуры горелки напряжение возрастает, а, сила тока падает; необходимое напряжение поддерживается регулировочным реостатом. Необходимо строго следить за правильным включением полюсов. При включенных неправильно полюсах горелка горит неспокойно, так как катодное пятно образуется не в узком катодном канале, а на обратном, анодном конце. Так как ртуть в горелке при
горении переносится от анода к катоду, то для стекания ртути в горизонтальных горелках нужно иметь небольшой наклон от катода к аноду. У горелки с неправильно включенными полюсами, вследствие неправильного переноса ртути с катода на анод, катод может обнажиться от ртути и раскалиться, что ведет к потере вакуума и порче горелки. Продолжительность "действия горелки считается около 1 000 часов. Обычно горелки стареют: стенки прозрачного кварца покрываются бурым налетом, что значительно уменьшает пропускную способность для коротких длин волн. Чтобы избежать пятен от прикосновения пальцев с наружной стороны кварцевой трубки, горелку перед зажиганием следует протирать чистой тряпкой, смоченной ом. Кварцевые горелки можно 2—3 раза подвергать ремонту (чистка, наполнение вновь ртутыо и откачка). Фирма W. Heraeus
G. m. b. Н. (Hanau) изготовляет горелки для горения в горизонтальном положении для постоянного и переменного тока на напряжение 110 V и 220 V. Для постоянного тока этой же фирмой изготовляются: кварцевые горелки для горения в любом положении; горелки с амальгамой (60% Hr-, 20% Pb, 20% Ш, 0,5% Zn, 0,5% Cd), дающие некоторое количество красных излучений; горелки для погружения в жидкость; точечные кварцевые горелки; вертикальные горелки с концентрическим сосудом из прозрачного кварца для химических реакций; горелки, снабженные специальными фильтрами, для получения флуоресценции.
Кварцевые горелки фирмы W. Heraeus (Hanau).
| Кварцевые горелки | Напряжение в V | Сила тока в А | Длина дуги в см | Приблизительная сила света (в свечах 1ефнера) |
| 1 1
Для горизонтального | I
положения | |||
| На постоянный ток. | 110 | 2,5 | 7 | 1 000 |
| На постоянный ток. | но | 4,0 | 7 | 1 500 |
| На постоянный ток. | 220 | 2,5 | 12 | 2 000 |
| На постоянный ток. | 220 | 3,5 | 12 | 3 000 |
| На переменный ток. | 110 | 9 первич. | 12 | 2 500 |
| На переменный ток. | 220 | 4,6 первич. | 12 | 2 500 |
| Для любого положения | ||||
| На постоянный ток. | 110 | 3.5 | 7 | 1 500 |
| На постоянный ток. | 220 | 3,5 | 12 | 3 000 |
| На постоянный ток. | С а л но | альгамой | ||
| Н а постоянный ток. | 220 | — | — | |
| Для погружения в | ЖИДКОСТЬ | |||
| На постоянный ток. | но | 3,5 | ||
| На постоянный ток. | 220 | 3,5 | — | — |
| Вертикал | ьиые | с концентрической | ||
| На постоянный ток. | о б но | 0 Л О Ч К О и ~3,5 | ||
| На постоянный ток. | 220 | ~3,5 | — | — |
| На постоянный ток. | Тс
104-18 |
чечные
3,54-2,5 |
— | ~ 50 |
Кроме указанных выше кварцевых горелок, которые имеют массовое распространение, предложено несколько типов горелок, находящихся еще в стадии лабораторных опытов или применяющихся в лабораторной практике. В кварцевой горелке высокого давления, предложенной Иенике, все пространство заполнено ртутыо; перед зажиганием из U-образного резервуара, где должна образоваться дуга, ртуть вытесняется ртутными парами, образующимися в добавочном сосуде горелки; сосуд нагревается особой обмоткой, через которую пропускают ток, служащий впоследствии для" питания горелки. Зажигание горелки происходит в момент разрыва столба ртути в U-образном резервуаре горелки. Кварцевая горелка, предложенная Поджусом, имеет Hg-катод и W-анод с улучшенным охлаждением вследствие уширения верхней части. Имеется в лабораторной практике индукционная кварцевая горелка, которая состоит из кварцевого шара, содержащего пары ртути с ничтожной примесью газов Аг и Ne с вакуумом до 0,001 миллиметров ртути, столба; горелка не имеет электродов и "питается от колебательного контура высокой частоты (до 1 млн. пер/ск.).
Лит.: Руди и ц к и и Η. М., Кварцевая лампа, Л., 1924; Т х о р ж е в с к и и А. И., Новая кварцевая лампа, «Электричество», М,—Л., 1928, 13—14; Handbucli der Physik, hrsg. v. H. Geiger u. K. Scheel, В., 1928, B. 19, p. 338; Quarzglas-Quecksilber-Lampen (фирм. брош. W. Heraeus, Hanau, 1927/28); Hagen-b a e h A., Der elektr.sche Lichtbogen, Handbuch d. Radiologie, hrsg. v. E. Marx, B. 4, 2 Aufl., Lpz., 1924; Ferguson B. J., The Quartz Mercury Vapour, Lamp, London, 1926; Fouike T., The Induction Lamp, a New Source ol Visible a. Ultra-Violet Radiation, «JAIEE», 1927, p. 139. П. Мартынов.