Мощная дуговая лампа с вихревой стабилизацией

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕ ТЕ Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Советских

Социалистических

Республик

IJ,сг

Зависимое от авт. свидетельства ¹

1а0

Заявлено 25.IV.1968 (Л 1236396(24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 10.VII.1969. Бюллетень ¹ 23

Комитет по делам изобретений н открытий при Совете Министров

СССР.532 (088.8) Дата опубликования описания 17 ХП 1969

Авторы изобретения

В. М. Кривцун и М. b. Житкова

Заявитель

МОЩНАЯ ДУГОВАЯ ЛАМПА С ВИХРЕВОЙ СТАБИЛИЗАЦИЕЙ

Изобретение относится к области источников света и может быть использовано во всех установках, где необходим мощный сенсибилизированный источник излучения, в частности, в оптических квантовых генераторах. B качестве таких источников излучения широко используются лампы в герметичной кварцевой оболочке, наполненные инертным газом, чаще всего ксеноном, обладающим непрерывным спектром излучения.

Для создания сенсибилизированного излучения в видимой области в лампы вводятся различные элементы, например ртуть и щелочные металлы, дающие линейчатое излучение в видимой области спектр а.

Однако использование излучения паров щелочных металлов в лампах с оболочкой, в которых стенка колбы стабилизирует разряд, затруднено в связи с черезвычайной агрессивностью паров щелочных металлов по отношению к оболочке и необходимостью поддерживать самую холодную точку лампь1 при 700—

800 С для создания достаточной плотности излучаемого вещества.

Высокая температура стенки, работающей в контакте с парами щелочного металла, очень ограничивает выбор допустимых оболочек и не позволяет получить высокие удельные нагрузки и объем излучения с лампы. Поэтому обычно применяемые лампы работают в вакуумной рубашке на небольших мощностях.

Для увеличения предельных нагрузок ламп без применения щелочных металлов использу отся дуги с различной стабилизацией, в . частности стабилизацией вихревым потоком газа, Так, например, известны лампы, в которых стабилизация осуп ествляется путем подачи газа тангенциально к стенкам цилиндрической трубки с ее концов. Движущийся газ образует вихрь с зоной низкого давления по оси трубки, в которой горит дуга. Размеры последней определяются диаметром анодного

15 сопла, через которое осуществляется выход газа.

Излучающим телом является рабочий газ, который и определяет характер излучения этой лампы, 20 Известны гакже дуговые лампы с вихревой стабилизацией, B осевую зону разряда которых, в состав катода, вводятся различные вещества. Эго не решает задачи использования в таких лампах нерасходуемого катода и из25 менения в процессе эксплуатации лампы спектра излучения без смены катода.

Предлагается в лампе с вихревой стабилизацией установить специальное устройстводля введения в осевую зону разряда излучающих

30 веществ, выполненного в виде труоки пз ту2480S2

9 т б Ь 2

Составитель Л. Сольц

Техред T. П. Курилко Корректор В. И. Жолудева

Редактор П. А. Вербова

Заказ 3260jl3 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Коми:ета по делам изобретении и открытий при Совете Министров СССР

Москва 5К-35, Равеннская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 гоплавкогс материала, например вольфрама, с набивкой из материала (стружки, порошка и т. п.), не реагирующего с парами вводимого вещества.

С целью предотвращения конденсации или увеличения давления паров вводимого вещества, указанная трубка может дополнительно нагреваться электрическим током.

Предлагаемая мощная дуговая лампа, рабочим телом которой являются пары щелочных металлов или иных веществ, позволяет получить высокие значения удельного съема излучения разряда без предъявления жестких требований к материалу оболочки как по термостойкости, так и химической стойкости к агрессивной среде.

На чертеже показан продольный разрез предлагаемой лампы.

Лампа состои1 из катодного 1 и анодного 2 узлов и герметично соединенных с ними кварцевых трубок 8 и 4. Трубка 8 служит оболочкой лампы, трубка 4 — оболочкой ее водяной рубашки.

Через отверстие 5 в камеру б подается газ, который затем через сопла 7 поступает в лампу.

Встречные потоки газов образуют вихрь, который стабилизирует дугу, горящую между катодом 8 и анодом 9. Выходным отверстием служит отверстие в аноде, имеющем интенсивное водяное охлаждение.

Жидкий или газообразный металл вводится через катод. Из камеры 10 (при необходимости снабжается подогревателем 11) металл или пар принудительно поступает через трубку 12 из тугоплавкого материала, например вольфрама с набивкой, нереагируюшего с парами вводимого вещества, к горячему концу катода 8. Набивка трубки 12 ус1раняет попадание капель жидкого рабочего вещества в 40 разряд. По длине трубки 12 создается градиент температуры за счет того, что на катоде

7 д 7 наблюдается значительное тепловыделение.

Чтобы поддержать необходимый градиент температуры на трубке 12, а также для предотвращения конденсации, через нее можно пропустить дополнительно подогревающий ее ток. В области, близкой к разряду, температура катодной трубки достигает значений, значительно превышающих точку кипения металла, что обеспечивает переход металла в паровую фазу, Образующийся пар поступает в ценгральную часть разряда в прикатодную область, Отработавшие пары выносятся потоком газа через сопло в аноде.

С целью многократного использования рабочих веществ, особенно вредных (например, ртути) и дорогостоящих (например, рубидия) лампа может работать в замкнутом контуре, в состав которого входит трубопровод, по которому отработавшая смесь газ — жидкий металл поступает в резервуар, разделяющий газ и жидкий мегалл, подаваемые центробежными насосам и снова на вход лампы.

Предмет изобретения

1. Мощная дуговая лампа с вихревой стабилизацией и введением излучаюших веществ в осевую зону разряда, отличающаяся тем, что, с целью возможности использования нерасходуемого катода и изменения в процессе эксплуатации спектра излучения, для введения излучающих веществ, в частности щелочных металлов, в осевую зону дуги применена обхватывающая катод трубка из тугоплавкого материала, например, вольфрама с набивкой из материала, не реагирующего с парами вводимого вещества и имеющего форму, например, стружки или порошка.

2. Лампа по и. 1, отличающаяся тем, что, с целью предотвращения конденсации и увеличения давления вводимого вещества, трубка выполнена подогреваемой электрическим током.