Плавящийся электрод из вольфрама

Общее описание
Основные компоненты разрядных ламп включают катод, анод и поддерживающие стержни. В зависимости от типа лампы электроды поставляются как сложные формованные корпуса или простые штифты. При подаче напряжения между анодом и катодом возникает яркая дуга; концы электродов должны выдерживать температуры примерно 1 800–3 400 °C и отводить тепло в корпус электрода и опорную конструкцию.

Преимущества

• Высокая температурная стабильность до 3 400 °C
• Отличная сопротивляемость ползучести
• Снижение работы выхода электронов благодаря оксидному легированию
• Высокая теплопроводность за счёт высокой плотности ядра
• Хорошая обрабатываемость для сложных геометрий
• Высокая прочность на разрыв для транспортировки и монтажа

Материалы и типы
Вольфрам является эталонным материалом для высокотемпературных электродов: самый высокий температур плавления, низкое парциальное давление, малая тепловая линейная деформация и хорошая теплопроводность. Производственные процессы и легирование/допирование адаптируют размерную стабильность, электронную эмиссию и механическую обрабатываемость под требования лампы.

Катоды
Для катодов применяются оксид-допированные вольфрамовые материалы (например, AKS = алюмо-калиевый силикат, La2O3) и WLZ (допирование лантаном и оксидом циркония). Оксид-допированные сплавы являются безрадиоактивной альтернативой торированным материалам. Также доступны пористые вольфрамовые или вольфрам‑рениевые катодные заготовки для инфильтрации (например, оксидом бария).

Аноды
Аноды должны выдерживать наибольшие тепловые нагрузки. Для анодов применяют калий-допированные вольфрамовые марки, обеспечивающие высокую термостабильность, сопротивляемость ползучести и поведение при износе. Примеры:

• WVM = 30–70 µg/g калия, Dm 2–13 мм
• WVMW = 15–40 µg/g калия, Dm ≥13 мм
• S-WVMW = 15–40 µg/g калия, Dm ≥35 мм

Опорные стержни
Опорные стержни удерживают катоды и аноды, должны выдерживать механические удары при транспортировке и обеспечивать хорошую электрическую и тепловую проводимость. Рекомендуемые сплавы: WVM и WL‑S; эти материалы остаются особенно прочными после высокотемпературной обработки при производстве ламп.

Таблица материалов
Материал | Размерная стабильность | Электронная эмиссия | Диаметр [mm] | Форма поставки | Типичные применения
WLZ | высокая | высокая | 6,0–25,0 | Стержни и электроды, готовые к установке | Катоды
WL10 | средняя | высокая | 1,2–80,0 | Проволока, стержни и электроды, готовые к установке | Аноды и катоды
W porous | низкая | высокая | По запросу | Заготовки для инфильтрации | Катоды
WL-S | средняя | высокая | 5,0–10,0 | Проволока, стержни и электроды, готовые к установке | Опорные стержни
WVM | высокая | низкая | 1,2–12,99 | Проволока, стержни и электроды, готовые к установке | Аноды и опорные стержни
WVMW | высокая | низкая | 15,0–30,0 | Стержни и электроды, готовые к установке | Аноды
S-WVMW | высокая | низкая | 25,0–40,0 | Стержни и электроды, готовые к установке | Аноды

Примечания
Материалы поставляются в виде проволоки, стержней, заготовок или электродов, готовых к установке; доступны пористые формы для инфильтрации. Оксид-допированные варианты (например, La2O3, La+Zr, AKS) снижают работу выхода электронов и являются безрадиоактивной альтернативой торированным вольфрамовым материалам. Свяжитесь с поставщиком для уточнения нестандартных диаметров, допусков и вариантов покрытий.