Способ возбуждения резонансного излучения в тлеющем разряде с полым катодом

 

СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ РЕЗОНАНСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ТЛЕЮЦЕМ РАЗРЯДЕ С ПОЛЫМ КАТОДОМ за счет питания прямоугольными импульсами тока стабильной амплитуды, отличающийся тем, что, с целью повышения интенсивности резонансного излучения без увеличения потребляемой спектра льной лампой мсяцности, воздействуют на лампу импульсами тока с длительностью, подчиняющейся,условию где f р - собственных колебаний тока тлеющего разряда; и Т - длительность импульса возсл буждения.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ, РЕСПУБЛИН (19) (И) 1(51) G 01,т 3/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ ( о2Тн (21) 34 31748/18-25 (22) 28,04.82 (46) 23 01 ° 84. Бюл. Р 3 (72) C . .В,Баранов, B.Ä. Грачев и Е.М.Рукин (71) Научно-производственное объединение Союзцветметавтоматика и

Московский x oðíûé институт . (53) 543.42 (088. 8) (56) 1 . Dawson I.Â., Е113.з D. Pulsed curreut operation of hollow ca-.

thode lamps to increase the intensity of resonance lines for atomic

absorption spectroc imi a:. Acta, V. 23, 1967, Р..З, р. 565-569.

2. Гулаков И,Р., Катушонок С.С., Клищенко A.Ï. Использование импульсного питания ламп в атомноабсорбциоииой спектроскопии.- Журнал прикладной спектроскопии, т. 28, 1978, В 2, с. 334-336 (прототип) . (54) (57) СПОСОБ ВОЗЦУЖДЕНИЯ РЕЗОНАНС .

НОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ТЛЕШ(ЕМ РАЗРЯДЕ С

ПОЛЫМ КАТОДОМ за счет питания прямо- . угольными импульсами тока стабнльной . амйлитуды, отличающийся тем, что, с целью повышения интенсивности резонансного излучения без увеличения потребляемой спеКтральной лампой мощности, воздействуют на лампу импульсами тока с длительностью, подчиняющейся, условию где 1:0 — частота собственных колебае ний тоха тлеющего разряда) а

T„ - длительность импульса возбуждения.

1068730

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано в средствах атомно-Флуоресцентного и атомно-эмиссионного анализа состаsa для различных отраслей народного хозяйства (цветная и черная металлур« 5 гия, геология, горная промьиаленность и т.д.) .

Известен способ питания ламп с по-. лым катодом импульсами тока (1).

Однако при использовании этого 30 способа получают недостаточно высокую интенсивность излучения лампы.

Известен также способ возбуждения резонансного излучения в тлеющум раз-. ряде с полым катодом за счет. питания )5 прямоугольными импульсами тока стабильной амплитуды (2).

Недостатком способа является то, что для увеличения интенсивности излучения резонансных линий необходимо увеличивать амплитуду импульса, т.е. повышать потребляемую спектральной лампой мощность, что приводит к уменьшению срока службы лампи.

Цель изобретения — увеличение интенсивности резонансного излучения в тлеющем разряде с полым катодом

° без увеличения потребляемой спектральной лампой мощности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу возбуждения резонансного излучения в тлеющем разряде с полым катодом эа счет питания прямоугольными импульсами тока стабильной амплитуды воздействуют на лампу импульсами тока с дли- 35 тельностью, подчиняющейся условию

О 2т„

40 где f — частота собственных коле0 баний тока тлеющего раэ- рядау — длительность импульса возбуждения. . 4

Одним из путей реализации предложенного способа является подключение параллельно лампе реактивного элемента. При соответствующем выборе

его реактивного сопротивления возни" кают собственные колебания тока в 50 лампе. При этом возрастает амплитуда тока спектральной лампы, однако напряжение на лампе падает и мощность, рассеиваемая лампой, остается без изменения при условии, что 55 длительность импульса возбуждения выбрана равной (2Е

На чертеже представлены зависимости токов (1), напряжения (2) и интен-6р сивности (3) света спектральной лампы от времени (пунктиром показаны зависимости, полученные без подключения параллельно лампе реактивного сопротивления) . 65

Интенсивность, отн.ед, при

Т,.мкс

Время задержки изме ритель ного импульса, мкс

50 25

150 100

%2 м2 "2

50 50 50

100 100 100 л 2

50

100

60

60 3 ю5 0

62

40

Условие Ю "- — выполняется в диаю 2Т„

l пазоне частот о, в котором наблюдается модуляция излучения лампы.

Верхняя граница этого диапазона определяется временем деиониэации буферного газа - наполнителя лампы, давлением, конфигурацией электродов и другими. конструктивными параметрами лампы. Для ламп с полым катодом, применяемых в атомной спектроскопии ф составляет сотни килогерц. омах

Выбор критерияХз †проводил о 2ТН при питании ламп прямоугольными импульсами различной длительности.

Подключение конденсатора параллельно лампе обеспечивает возбуждение собственных колебаний до 10 кГц.

В таблице приведены экспериментальные результаты для лампы с полым катодом, излучающей спектр платины (С=0,01 мкф,,f, =10 кГц) Излучение лампы измерялось на длине волны

PtI 266,0 нм. Измерения проводились с использованием системы регистрации с синхронным детектированием при длительности импульса синхронизации

5 мкс. Система обеспечивала изменение времени задержки относительно начала импульса излучения в любой его точке. Амплитуда импульса тока через лампу поддержизалась равной 300 мА и измерялась осциллографом С1-15, подключенным параллельно сопротивлению 10 Ом включенным последовательно лампе. Падение напряжения на лампе измерялось также осциллографом С1-15, подключенным параллель. но лампе. Амплитуда импульса напряжения равнялась 200 В как в случае без конденсатора, так и при подключении конденсатора. В последнем случае Форма импульса напряжения была отлична от прямоугольной, как показано на чертеже.

1068730

Как следует из таблицы, при

Т„=50 мкс импульс излучения соответствует первому полупериоду собственных колебаний лампы, и при времени задержки 25 мкс наблюдается максимум

5 интенсивности излучения лампы.

Аналитические возможности способа можно пояснить на примере использования его в атомно-флуоресцентном анализе.

f0 Известно, что в атомно-флуорес- . центном анализе интенсивность флуоресценции пропорциональна интенсивности источника возбуждения.

Увеличение интенсивности источ 5 ника света путем увеличения амплитуды импульса тока приводит.к повышению потребляемой лампой мсщностя и к разрушению лампы.

Применение изобретения позволяет повысить точность определения содержания элементов атомно-флуоресцентными анализаторами за счет повышения интенсивности спектральных ламп. таблицы!. ед, при

Продолжение

Интенсивность, отн

Т, мкс.

Время з адержки измерительного импульса, мкс

50 25

150 100

75,75

30

30 100

40 .

112

12.5

137

20

150

162

ВНИИПИ Заказ 11449/34 Тираж 827 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæroðoä, ул.Проектная,4