Acoustic Resonance Phenomena in Low Wattage Metal Halide Lamps

Abstract

Computations of the acoustic frequencies and mode shapes were performed for small discharge lamps—about 6mm diameter, 30 Watts power. The effects of realistic temperature profiles and of electrodes are included in the computations. Comparison with observed high-frequency operating ranges of the lamps shows that acoustic resonance is responsible for instability of the discharge over most frequencies. The effects of bulb shape and electrode gap variations are computed, and it is shown how to widen the main operating frequency window by 20–25 percent.

Des calculs des fréquences acoustiques et formas de mode ont été effectués pour des lampes à décharge réduite ayant approximativement un diamètre de 6 mm et une puissance de 30 watts. Ces calculs tiennent compte des effets de profils de températures réalistes, ainsi que des effets des électrodes. La comparaison avec les gammes de fonctionnement des lampes enregistrées aux hautes fréquences montre que la résonance acoustique est responsable de l'instabilité de la décharge pour la plupart des fréquences. Les effets de la forme d'ampoule et de l'écartement d'électrode ont été calculés, et l'étude montre comment élargir de 20 à 25 pour cent l'intervalle principal de fréquence de fonctionnement.

Se efectuaron cálculos de las frecuencias acústicas y formas para lémparas pequeñas de descarga de unos 6 mm de diámetro y 30 vatios de potencia. En los cálculos se incluyen los efectos de los perfiles realistas de la temperatura y de los electrodos. La comparación con las gamas de operación de alta frecuencia de las lámparas examinadas indica que la resonacia acústica es la causa de la inestabilidad de la descarga en la mayoría de las frecuencias. Se calculan los efectos de las variaciones de la forma de la ampolla y de la separación de los electrodos y se muestra cómo ensanchar el intervalo principal de la frecuencia operativa en un 20 ó 25 por ciento