The Alumina Arc Tube Wall Temperature of High Pressure Sodium Lamps

Abstract

The arc tube wall temperature is an important design parameter of the high pressure sodium arc lamp since it affects both lamp efficacy and useful life. Measurements of wail temperature have been made over a wide range of such parameters as power loading, amalgam composition, reservoir temperature, xenon fill pressure, and tube diameter for polycrystalline and sapphire arc tubes. Excessive wall temperatures are found for lamps operated at 150 percent of rated power and, even at rated power for lamps with low reservoir temperature and a low sodium fraction in the amalgam. The wall temperature dependence on reservoir temperature is found to differ markedly for large vs small diameter arc tubes indicating the influence of competing energy transfer mechanisms. The decrease in the emissivity of alumina with increase in temperature appreciably increases the possible wall temperature change for a relatively small change in the power conducted to or absorbed by the wall.

Le température de parois du tube d'arc est un paramètre d'étude de lampes, à arc de sodium haute pression, important puisqu'elle influence l'efficacité de la lampe ainsi que sa vie utile. Des mesures de température de parois ont été relavées sur une vaste gamme de paramétres, tela que charge de puissance, composition de l' amalgame, température du réservoir, pression de remplissage du xénon, et diamètre du tube dans le cas de tubes d'arc polycrystallins et au saphir. On constate des températures de parois excessives dans le cas de lampes fonctionnant à 150 pour-cent de leur puissance nominale et, même à puissance nominale, dans le cas de lampes à basse température de réservoir et à basse proportion de sodium dans l'amalgame. On a constaté que la dépendance de la température de parois de la température de réservoir diffère d'un façcon assez prononcée dans les tubes d'arc à grand ou à petit diamètre, ce qui indique l'influence des mécanismes concurrentiels de transfert d'énergie. La diminution du pouvoir d'émission de l'alumine en fonction de l'augmentation de la température, entraîne des Augmentations considerables dans les variations éventuelles de température de parois en cas d'une variation plus ou moins réduite de la puissance conduite à la paroi ou absorbée par celle-ci.

La temperatura de pared del tubo de arco es un importante parámetro de diseño de la lómpara do arco de sodio de alta presión porque afecta a tanto la eficacia de la lámpara como su vida útil. Se han hecho mediciones da temperatura de pared sobre una extensa name de tales parámetros cono carga de potencia, composición de la amalgama, temperatura del depósito, presión de llenado de xenón y diámetro del tubo para tubos de arco policristalinos y de zafiro. Se han encontrado temperaturas de pared excesivas para lamperas operadas a un 150% de poteucia nominal y aún para lámparas operadas a su potencia nominal con baja temperatura en el depósito y una fracción de sodio baja en la amalgama. Se ha encontrado que la dependencia de la temperatura de pared respecto a la temperatura del depósito difiere truncadamente entre tubo de arco de dismétros grandes vs. diamélios pequenos, indicando la influencia de mecanismos competitivos de transferencia de energía. La disminución en la emisividad de la alúmina con aumento de temperatura aumenta apreciablemente el posible cambio de temperatura de pared cuando se trata de un cambio relativamente pequeño en la potencia corducida a la pared o adsorbida por la misma.