Brevet FR2310630A1 — publié le 19761203

La présente invention a pour objet une lampe à arc court fonctionnant à des puissances de l'ordre de 200 à 1000 Watts/cm de longueur d'arc, et dans laquelle les connexions et traversées métalliques, reliant les électrodes aux culots et qui sont à hautes températures sont protégées au moyen d'un gaz, rare ou neutre chimiquement, contenu dans une enceinte étanche. Ible lampe à arc court qui fonctionne a puissance élevée subit en général un échauffement considérable en raison de la forte énergie dissipée dans une ampoule de faible volume. Une cause principale de défaillance de ces lampes provient de la sensibilité à l'oxydation dans l'air des connexions et traversées métalliques. C'est notaient le cas quand elles sont réalisés en molybdène, métal compatible avec le matérisu réfractaire constituant les ampoules, ce matériau étant le plus souvent de la silice. Les connexions en molybdène ne peuvent guère résister à me température supérieure à 3500C dans l'air ambiant sans se dégrader ou être la cause de dégradation des scellements et des traversées.Par conséquent elles limitent, dans ces conditions, les puissances appliquées à une telle lampe. Un but de la présente invention est de disposer de connexions et traversées en molybdène susceptibles de résister à des températures beaucoup plus elevées et ne s'oxydant pas quand les puissances appliquées à la lampe sont comprises entre 200 et 1000 Watts/ci. Un autre but de la présente invention est que d'autre part les culots métalliques ne dépassent pas dans ces conditions la température de 3500C. Ces buts sont atteints dans la lampe à arc court, objet de la présente invention, qui est constituée par une ampoule en silice comportant deux prolon gewents tubulaires axiaux qui renferment chacun une enceinte de protection étanche contenant m gaz rare ou neutre de façon à protéger les connexions ou traversées métalliques qui la pénétrent ou la traversent. Selon une autre caractéristique de l'invention, chacune des enceintes est fermée par deux scellements qui sont traversés chacun par des conducteurs en molybdène, les conducteurs du premier scellement étant reliés à une électrode et ceux du second scellement à un culot de la lampe. De cette façon, ces conducteurs et les connexions de ces conducteurs qui sont tous en molybdène ne peuvent plus s'oxyder même si leurs températures atteignent 8000 à 10000C en fonctionnement. Par conséquent on peut iaintenant appliquerune puissance électrique plus élevée à la lappe et ainsi augmenter sa puissance lumineuse. Cette possibilité est particulièrement bien exploitée quand l'ampoule à arc contient une atmosphère comprenant entre autres ingrédients des halogénures métalliques qui nécessitent, pour fonctionner avec un boa rendement lu Maeux, peut une température élevée au point le plus froid de l'ampoule. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée ci-dessous. Bien entendu la description et le dessin ne sont donnes qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. La figure unique représente schématiquement une vue en coupe longitudinale d'un mode de réalisation d'une lampe à arc court selon l'invention. Une ampoule 1 de forme cylindrique comporte dans le sens axial deux prolongements 2 et 2a tubulaires symétriques. En vue de simplifier le dessin seul un des deux prolongements a été dessiné et sera décrit plus en détail par la suite. L'ampoule 1 est constituée en matériau réfractaire, tel que la silice, et est munie de deux électrodes 3 et 3a. Chacune des électrodes est réalisée de préférence au moyen d'une tige 4 en tungstène thorite dont la région d'extrémité située dans l'ampoule est entourée d'une hélice 5 faite d'un fil de tungstène thorié . L'autre extrémité de la tige est soudée ou brasée à un conducteur 6 en molybdène qui a la forme d'une feuille mince. A titre d'exemple, l'ampoule 1 peut etre remplie avec une atmosphère composée par au moins un gaz rare, des quantités déterminées de mercure et d'halogénures métalliques et,éventuellement,d'un halogène libre ou d'un composé organique halogéné. Un prolongement tubulaire 2 ou 2a contient une enceinte 7 tubulaire dont ltétanchéité est obtenue par un premier scellement 8, réalisé par pincement, à cet endroit du prolongement 2 sur la feuille 6 de molybdène, et un second scellement 9 similaire au premier 8 et comportant une seconde feuille 10 de molybdène. Les feuilles 6 et 10 de molybdène sont complètement noyées dans la silice par les pincements.Elles sont soudées respectivement à un bout à des connexions 11 et 12 métalliques, qui peuvent etre,par exemple,en molybdène,et dont les autres bouts pénétrent dans l'enceinte 7 où ils sont reliés au moyen d'un conducteur 13 métallique qui peut etre un câble, un ruban ou un fil en cuivre ou en nickel ou un autre métal résistant à la chaleur. Chaque prolongement 2 ou 2a se termine par un embout 14 tubulaire, ouvert à une extrémité. Cet embout 14 est coiffé par un culot 15 métallique de la façon qui est décrite dans la demande de brevet français de la demanderesse nO 74 12 746 déposée le 11 Avril 1974. Une tige 16 en molybdène est connectée à la feuille 10 et à un bout d'un cale 17 en cuivre qui traverse axialement ltextrémité de l'embout 14. L'autre bout de ce câble 17 est soudé ou brase dans un orifice 18 axial du culot. L'enceinte 7 étanche contient un gaz rare ou neutre, par exemple de l'argon ou de l'azote. Ce gaz sert à protéger de l'oxydation les connexions métalliques 11, 12 et 13 internes du prolongement 2 tubulaire quand la lampe fonctionne à pleine charge et chauffe. Les dimensions de cette lampe sont en rapport avec les puissances demandées. On peut appliquer des puissances variant de 200 à 1000 Watts/cm quand la distance entre les électrodes 3 et 3a est comprise entre 10 et 30 mm. Pour ne pas dépasser une température de 50-C sur le oulot, il faut prévoir une distance axiale entre second scellement et milieu de l'a poule qui soit de l'ordre de 2 à 10 fois la distance séparant les électrodes 3 et 3a. La température la plus froide de l'ampoule est alors de l'ordre de 800 à 1000 C. Elle contribue à favoriser l'émission d'un spectre lumineux intense par les halogénures métalliques tandis que les conducteurs 6 et 10 et les connexions métalliques 11, 12 et 13, portés à des teepératures comprises entre 350 et 10000C. sont protégés efficacement contre l'oxydation par le gaz protecteur coatenu dans l'enceinte 7 étanche. Bien que les principes de la présente invention aient été décrits ci-dessus en relation avec des exemples particuliers de réalisation, on co"pren- dra claire rat que ladite description est faite seulerent à titre d'exemple et ne limite pas la portée de l'invention. REVENDICATIONS 1. Lampe à arc constituée par une ampoule en silice qui est munie d'électrodes en tungstène thorié, elles mêmes soudées à des conducteurs en molybdène noyés dans un premier scellement obturant l'ampoule, cette ampoule étant remplie avec une atmosphère composée au moins d'un gaz rare, de mercure, d'halogénures métalliques et éventuellement d'un halogène libre, ou d'un composé organique halogéné, caractérisée en ce qu'elle comprend, dans chaque direction axiale, un prolongement tubulaire qui contient une enceinte de protection étanche ferme par le premier scellement obturant l'ampoule et un second scellement sur des seconds conducteurs en molybdène,et en ce que ladite enceinte renferme une atmosphère composez d'au moins un gaz rare ou neutre chimiquement. 2. Lampe selon la revendication 1, caractérisée en ce que les conducteurs en molybdène noyés dans-le premier et le second scellement d'un prolongement tubulaire sont reliés entre eux par des connexions métalliques aboutissant ou traversant ladite atmosphère de l'enceinte. 3. Lampe selon les revendications 1 et 2, caraetérisée en ce que la distance axiale entre ledit second scellement et le milieu de l'ampoule est de l'ordre de 2 à 10 fois la distance séparant les deux électrodes, pour des puissances ppliquées à la lampe comprise entre 200 et 1000 Watts/cm. 4. Lampe selon la revendication 1, caractérisée en ce que le second scelle ment est prolongé axialement par un embout tubulaire qui est coiffé d'un culot métallique et en ce que lesdits conducteurs du second scellement sont reliés audit culot au moyen d'un cible et d'une soudure. 5. Lampe selon la revendication 1, caractérisée en ce que le gaz rare ou le gaz neutre est de l'argon ou de l'azote. 6. Lampe selon la revendication 2, caractérisée en ce que lesdites connexions peuvent être en un mental tel que le molybdène, le cuivre et le nickel.