Способ генерирования оптического излучения


 


Владельцы патента RU 2471262:

Силкин Евгений Михайлович (RU)

Заявленное изобретение относится к светотехнике и приборостроению. В заявленном способе генерирования оптического излучения возбуждение и высвечивание возбужденных атомов или молекул газа и рабочего вещества происходит в газовом разряде. При этом передачу энергии в газовый разряд от источника питания на поддержание газового разряда и компенсацию потерь осуществляют в газоразрядной камере, снабженной индуктором или несколькими индукторами и электродами, одновременно за счет электромагнитной индукции от индуктора или нескольких индукторов индукционного разряда высокой или средней частоты или вихревых электрических токов замкнутого индукционного разряда трансформаторного типа средней или низкой частоты и от постоянного или переменного электрического тока, который пропускают через электроды газоразрядной камеры.

Техническим результатом является повышение эффективности получения оптического излучения. 1 ил.

 

Изобретение относится к светотехнике и приборостроению и может быть использовано при проектировании новых энергоэффективных и высоконадежных газоразрядных источников света, в том числе люминесцентных ламп низкого давления. Изобретение направлено на повышение эффективности получения (генерирования) оптического излучения.

Известен способ генерирования оптического излучения, когда возбуждение и высвечивание возбужденных атомов или молекул газа и рабочего вещества происходит в газовом разряде, а передачу энергии в газовый разряд от источника питания на поддержание газового разряда и компенсацию потерь осуществляют в газоразрядной камере, снабженной электродами, за счет переменного электрического тока, который пропускают через электроды газоразрядной камеры (Источники света. Каталог. - OSRAM, 2009. - С.4.11).

Недостатком способа генерирования оптического излучения является низкая эффективность, что обусловлено ограниченностью способа электродной передачи энергии в газовый разряд. Увеличение мощности приводит к увеличению плотности тока проводимости, что снижает величину выхода резонансного излучения рабочего вещества. Одновременно характерен малый срок службы устройств, реализующих электродный способ генерирования оптического излучения, определяемый повышенным износом и старением элементов и частей этих устройств. В частности, имеет место сравнительно быстрый износ электродов и быстрая деградация материала газоразрядной камеры и, например, люминофора (квантового конвертера), наносимого на ее внутреннюю поверхность, из-за их загрязнения продуктами, образующимися в электрическом разряде в процессе эксплуатации, в том числе, и на электродах, выполняемых со специальными оксидными покрытиями для уменьшения работы выхода электронов.

Известен способ генерирования оптического излучения, когда возбуждение и высвечивание возбужденных атомов или молекул газа и рабочего вещества происходит в газовом разряде, а передачу энергии в газовый разряд от источника питания на поддержание газового разряда и компенсацию потерь осуществляют в газоразрядной камере, снабженной индуктором, за счет электромагнитной индукции от индуктора индукционного разряда высокой частоты (Каталог ламп 2009/2010 гг. - GE LIGHTING, 2009. - С.75).

Недостатком способа генерирования оптического излучения является низкая эффективность, что обусловлено значительными потерями электрической энергии в высокочастотном источнике питания. Индуктор при работе на высокой частоте имеет низкий коэффициент полезного действия. Кроме того, высокочастотный источник питания сложен в изготовлении и эксплуатации и имеет низкую надежность работы. Значительны и потери электромагнитной энергии за счет ее рассеивания в пространстве (принципиальные недостатки конструкций газоразрядных камер).

Известен способ генерирования оптического излучения, когда возбуждение и высвечивание возбужденных атомов или молекул газа и рабочего вещества происходит в газовом разряде, а передачу энергии в газовый разряд от источника питания на поддержание газового разряда и компенсацию потерь осуществляют в газоразрядной камере, снабженной двумя индукторами, за счет электромагнитной индукции от двух индукторов и вихревых электрических токов замкнутого индукционного разряда трансформаторного типа средней частоты (Источники света. Каталог. - OSRAM, 2009. - С.3.30).

Указанный способ генерирования оптического излучения, принципиально, подобен способу, использующему индукционный разряд высокой (или средней) частоты. И в том и в другом случае, энергия в разряд поступает за счет электромагнитного поля. Это является решающим преимуществом, обеспечивающим длительный срок службы индукционных устройств генерирования оптического излучения и их сравнительно высокую эффективность на больших мощностях, а также, в частности, малое содержание ртути в газоразрядной камере, если ртуть используется в качестве рабочего вещества. Замкнутый индукционный разряд трансформаторного типа более эффективен энергетически и позволяет снизить рабочие частоты устройств, реализующих способ генерирования оптического излучения. Известный способ генерирования оптического излучения является наиболее близким по технической сущности к изобретению и выбран в качестве прототипа.

Недостатком способа генерирования оптического излучения, выбранного за прототип, является недостаточно высокая эффективность. Это обусловлено значительными потерями электрической энергии в источнике питания. Индуктор при работе на высокой и средней частоте имеет сравнительно низкий коэффициент полезного действия. Инициировать разряд в газоразрядной камере довольно сложно, особенно при низкой концентрации ртути и при ее отсутствии. При сравнимых мощностях устройства замкнутого индукционного разряда трансформаторного типа проигрывают электродным устройствам по световой эффективности.

Изобретение направлено на решение задачи повышения эффективности получения оптического излучения, что является целью изобретения.

Указанная цель достигается тем, что в способе генерирования оптического излучения, когда возбуждение и высвечивание возбужденных атомов или молекул газа и рабочего вещества происходит в газовом разряде, передачу энергии в газовый разряд от источника питания на поддержание газового разряда и компенсацию потерь осуществляют в газоразрядной камере, снабженной индуктором или несколькими индукторами и электродами, одновременно за счет электромагнитной индукции от индуктора или нескольких индукторов индукционного разряда высокой или средней частоты или вихревых электрических токов замкнутого индукционного разряда трансформаторного типа средней или низкой частоты и от постоянного или переменного электрического тока, который пропускают через электроды газоразрядной камеры.

Существенным отличием, характеризующим изобретение, является повышение эффективности получения оптического излучения, что достигается за счет принятого нового гибридного принципа преобразования электрической энергии в световую энергию. Световая энергия вырабатывается за счет эффективного (и одновременного) использования энергии как тока проводимости, так и энергии индуцированных (вихревых) токов в газоразрядной камере. Оба вида преобразования энергии оптимально дополняют друг друга и позволяют создать источники оптического излучения с высокой эффективностью и максимально длительным сроком службы, что обусловлено существенным снижением скорости износа электродов и замедлением деградации материала газоразрядной камеры и люминофора (если он применяется в качестве квантового конвертера) при загрязнении продуктами, образующимися в электрическом разряде в процессе эксплуатации. Имеет место выраженный синергетический эффект от применения нового принципа преобразования электрической энергии в световую энергию и передачи ее в газовый разряд в газоразрядной камере по двум каналам. Люминофор, в частности, может быть надежно защищен от загрязнения продуктами, образующимися в объеме электрического разряда, за счет использования электродов без специальных оксидных покрытий, работающих, кроме прочего, при меньших плотностях токов. Это существенно снижает скорость его деградации и увеличивает общий срок службы устройств на основе заявляемого способа генерирования оптического излучения. За счет электромагнитной индукции может быть обеспечен и качественный бесконтактный подогрев электродов. Упрощается применение амальгам (ртути в связанном состоянии). Устройства оптического излучения, таким образом, становятся более безопасными с экологической точки зрения. Энергия в разряд через электроды может поступать от постоянного или переменного тока проводимости с высокой эффективностью.

Повышение эффективности получения оптического излучения является полученным техническим результатом, обусловленным новым гибридным принципом преобразования энергии и новыми действиями в способе, то есть отличительными признаками изобретения. Таким образом, отличительные признаки заявляемого способа генерирования оптического излучения являются существенными.

На рисунке приведен пример типовой конструкции источника оптического излучения, в котором реализуется заявляемый способ генерирования оптического излучения.

Способ генерирования оптического излучения, когда возбуждение и высвечивание возбужденных атомов или молекул газа и рабочего вещества происходит в газовом разряде, реализуется следующими действиями. Энергию в газовый разряд от источника питания на поддержание газового разряда и компенсацию потерь передают в газоразрядной камере, снабженной индуктором или несколькими индукторами и электродами. При этом передачу энергии осуществляют одновременно за счет электромагнитной индукции от индуктора или нескольких индукторов индукционного разряда высокой или средней частоты или вихревых электрических токов замкнутого индукционного разряда трансформаторного типа средней или низкой частоты и от постоянного или переменного электрического тока. Электрический ток (проводимости) пропускают через электроды газоразрядной камеры.

Устройство (источник) оптического излучения содержит газоразрядную камеру 1 в виде трубки из оптически прозрачного материала, заполненную газом и рабочим веществом, с индуктором 2 и электродами 3, соединенными с выходами источника питания 4. Индуктор 2 (индукторы) выполнен в виде катушки с сердечником из ферромагнитного материала, имеющей выводы для подключения к источнику питания 4. Индукторов (2) может быть несколько, и они могут располагаться в непосредственной близости от электродов 3, что позволяет осуществить, одновременно, эффективный индукционный подогрев электродов 3. Электрическая цепь устройства замыкается через электроды 3.

Устройство в установившемся режиме работает следующим образом. Газоразрядная камера 1 через электроды 3, установленные на ее противоположных концах, подключается к источнику питания 4. Газоразрядная камера 1, в данном случае, является несущей конструкцией, на которой устанавливаются все остальные элементы устройства (например, цоколи с электродами 4, индуктор (индукторы) 2 с выводами для подключения к источнику питания 4), и основным рабочим элементом всего устройства (источника оптического излучения). При работе устройства часть энергии рассеивается, что приводит к разогреву элементов. Отвод тепла осуществляется, в том числе, газоразрядной камерой 1 через ее стенки. Источник питания 4 устройства выполняется в виде специального электронного блока. Электронный блок преобразует, например, переменное напряжение питающей сети низкой частоты в переменное напряжение повышенной частоты, необходимое для питания разрядной камеры 1 через электроды 3 и индуктора 2 и поддержания в ней электрического разряда за счет передачи энергии от вихревых токов, возникающих за счет электромагнитной индукции (индуктор 2) в плазме электрического разряда газоразрядной камеры 1 и от постоянного или переменного тока проводимости, протекающего через электроды 3 камеры 1. При работе устройства электронный блок обеспечивает требуемые параметры преобразования напряжения питающей сети (низкие пульсации выходного напряжения и тока устройства, стабилизированный выходной ток, высокий коэффициент мощности и коэффициент полезного действия). Электрический разряд в камере 1 излучает свет определенных длин волн, который преобразуется, например, люминофором, нанесенным на ее внутреннюю поверхность, восстанавливающим недостающие части спектра с целью получения «белого света». Энергия, как отмечено выше, поступает в объем газоразрядной камеры 1 по двум каналам преобразования: от вихревых токов, наводимых переменным электромагнитным полем индукторов (дросселей) 2, имеющих выводы для подключения к электронному блоку (источнику питания 4), за счет электромагнитной индукции, и от тока проводимости. Индуктор (индукторы) 2 является рабочим элементом электронного блока и, в частности, выполняет функцию ограничительного дросселя. Электромагнитная индукция (поле высокой напряженности индукторов 2) вызывает ионизацию атомов рабочего вещества газоразрядной камеры 1 и образование плазмы. Плазма представляет собой проводящую среду, и разрядная камера 1, таким образом, выполняет роль вторичной обмотки эквивалентного трансформатора, первичной обмоткой которого является обмотка индуктора (дросселя) 2, а сердечником трансформатора - ферромагнитный сердечник индуктора 2. Электрическая цепь вторичной обмотки также замыкается через электроды разрядной камеры 1, в результате чего через нее дополнительно протекает ток проводимости, поддерживающий разряд. Сердечники из ферромагнитного материала индукторов 2 локализуют магнитный поток индукторов 2 (обмотки индукторов 2) в объеме. Потоки рассеяния индукторов 2 замыкаются через части разрядной камеры 1, вызывая формирование вихревых токов в ее объеме. Ускоренные электроны плазмы возбуждают атомы рабочего вещества разрядной камеры 1. Переход атомов рабочего вещества в нормальное состояние вызывает излучение световых волн, в том числе, в ультрафиолетовом диапазоне. Индукторы 2 являются, как отмечено, компонентами схемы электронного блока устройства, обеспечивая его работоспособность и ограничение тока проводимости через электроды разрядной камеры 1. Разрядная камера 1 включается в электрическую цепь устройства по резонансной схеме через электроды 3 на ее концах (работа на переменном токе). Возможна работа с сохранением принципа и на постоянном токе через электроды 3.

Индукторы 2 лампы могут состоять, в общем случае, из одной или более частей в зависимости от конструкции разрядной камеры 1. Части индукторов 2 могут располагаться и на других участках разрядной колбы 1, например, на ее центральном участке или на концах. Обмотки индукторов 2 целесообразно выполнять из высокочастотного (многожильного) провода с изолированными жилами, что снижает электрические потери и повышает эффективность преобразования энергии. Сердечники индукторов 2 могут быть изготовлены с дополнительными элементами охлаждения, например, со специальными радиаторами из меди (для ламп большой мощности). Электроды 3 разрядной камеры 1, в общем случае, могут не иметь дополнительного специального (оксидного) покрытия, повышающего их эмиссионные свойства. Разрядная камера 1 может быть выполнена без люминофорного покрытия или со специальным люминофорным покрытием, например, в источниках ультрафиолетового излучения, в том числе, амальгамных эритемных лампах. Принцип работы устройства при этом не изменяется. Основным остается гибридный способ преобразования электрической энергии в световую энергию по двум каналам: от вихревых токов, возбуждаемых переменным электромагнитным полем индукторов 2 в объеме разрядной камеры 1, и от тока проводимости через электроды 3 разрядной камеры 1. В результате существенного уменьшения электрической нагрузки на электроды 3 снижается их износ, в частности, распыление оксидного покрытия, если оно наносится, что увеличивает срок службы и надежность работы источника оптического излучения. Отсутствие интенсивного распыления электродов 3 обеспечивает повышение сроков службы и снижение скорости деградации люминофора и материала разрядной камеры 1, вызываемых их загрязнением продуктами, образующимися в объеме электрического разряда.

Срок службы оптического излучения с использованием нового способа, по сравнению с прототипом, может быть увеличен в 1,5 раза (до 60÷70 тыс.ч), в том числе, за счет повышения надежности работы источника питания.

По сравнению с прототипом существенно повышается коэффициент полезного действия устройств на основе заявляемого способа генерирования оптического излучения. Электрическая энергия преобразуется в световую энергию по двум каналам: от вихревых токов за счет электромагнитной индукции и от тока проводимости. В результате, каждый элемент устройств является, фактически, оптимальным и может быть выполнен с минимальными потерями энергии. За счет этого может быть расширен диапазон устройств в сторону повышенных мощностей. Источник питания за счет использования нового принципа работает на оптимальной (сравнительно низкой) частоте с малыми электрическими потерями. Его коэффициент полезного действия увеличивается, приблизительно, на 5÷7%.

Обеспечивается более высокая световая эффективность устройств. По сравнению с прототипом световая эффективность устройств на новом принципе может возрасти до 110÷120 лм/Вт, что на 50÷60% выше, чем в известных устройствах, использующих, в частности, электрический разряд низкого давления.

Может быть снижено и общее количество ртути при выполнении устройств на заданную мощность.

По сравнению с прототипом может быть существенно упрощена конструкция и снижена цена (на 10÷15%) устройств, в том числе, за счет отсутствия необходимости применения электродов с дополнительными (оксидными) покрытиями, уменьшения потерь мощности в элементах и снижения их загрузки по току, следовательно, за счет возможности использования элементов устройств на меньшую установленную мощность и с более низкой ценой.

По сравнению с прототипом могут быть снижены весогабаритные показатели новых устройств, реализованных с использованием заявляемого способа генерирования оптического излучения, за счет оптимизации конструкции.

Устройства могут работать в более широком диапазоне рабочих температур (до - 40°С), в том числе, за счет улучшения условий пуска (зажигания разряда) и оптимизации пусковых режимов.

Способ генерирования оптического излучения, когда возбуждение и высвечивание возбужденных атомов или молекул газа и рабочего вещества происходит в газовом разряде, а передачу энергии в газовый разряд от источника питания на поддержание газового разряда и компенсацию потерь осуществляют в газоразрядной камере, снабженной индуктором или несколькими индукторами и электродами, одновременно за счет электромагнитной индукции от индуктора или нескольких индукторов индукционного разряда высокой или средней частоты или вихревых электрических токов замкнутого индукционного разряда трансформаторного типа средней или низкой частоты и от постоянного или переменного электрического тока, который пропускают через электроды газоразрядной камеры.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к газоразрядной лампе с диэлектрическим барьером (DBD-), содержащей разрядный объем, который ограничен первой и второй стенками, причем к обеим стенкам прикладывают различные электрические потенциалы посредством источника электропитания для возбуждения газового разряда внутри разрядного объема и причем лампу снабжают устройством зажигания.

Изобретение относится к способу функционирования безэлектродной газоразрядной лампы при рабочей частоте. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в проходящих через внутреннее пространство лампы генераторах магнитной энергии и лампах, работающих на магнитной энергии, использующей такой генератор.

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности усовершенствует безэлектродные высокочастотные лампы высокого давления. .

Изобретение относится к электротехнике, к комбинированному генератору магнитной энергии с внешней обмоткой и лампе, работающей на магнитной энергии, с таким генератором, которая используется в области освещения.

Изобретение относится к области медицинской и ветеринарной техники, а именно к газоразрядным кварцевым ультрафиолетовым лампам для санитарно-гигиенической обработки воздуха и помещений, а также в технологических системах обеззараживания.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к безэлектродным лампам. .

Изобретение относится к области светотехники. .

Изобретение относится к области светотехники, в частности к газоразрядным высокочастотным (ВЧ) лампам высокой мощности. .

Изобретение относится к волноводной системе для безэлектродного осветительного устройства. .

Изобретение относится к области светотехники. Лампа (1) содержит генераторный и усилительный источник (2) микроволновой энергии. Источник пропускает микроволны через согласующую схему (3) к антенне (4), проходящей в возвратную часть (5) в прозрачном волноводе (6). Волновод выполнен из кварца и имеет центральную полость (7), в которой размещена колба (8). Колба является запаянной трубкой (9) из кварца и содержит наполнение из инертного газа и микроволнового возбуждаемого материала, который излучает свет, когда возбуждается микроволнами. Колба имеет ножку (10), которая входит в отверстие (11) ножки, проходящее от центральной полости. Волновод является прозрачным, при этом свет от колбы может излучаться в любом направлении, повергаясь воздействию любых отражающих поверхностей. Микроволны не могут излучаться волноводом, который ограничен по своим поверхностям клеткой Фарадея. Обычно волновод содержит покрытие (12) из оксида индия и олова на передней стороне волновода, светоотражающее покрытие (10), обычно из серебра со слоем покрытия (13) из монооксида кремния на задней стороне, и проволочную сетку (14), которая контактирует и с покрытием из оксида индия и олова, и со светоотражающим покрытием, и она заземлена, причем проволочная сетка проходит вокруг сторон волновода между передней и задней поверхностями. Свет может проходить через проволочную сетку в радиальном направлении для его сбора и использования. Технический результат - увеличение светового излучения. 15 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области источников света с лазерной накачкой. Технический результат - расширение функциональных возможностей источника света с лазерной накачкой за счет повышения его пространственной и энергетической стабильности, увеличения яркости, повышения надежности работы в долговременном режиме при обеспечении компактности устройства. Сфокусированный лазерный пучок (7) направлен в область излучающей плазмы (5) снизу вверх: от нижней стенки (10) камеры (1) к противоположной ей верхней стенке (11) камеры (1), и область излучающей плазмы (5) расположена вблизи верхней стенки (11) камеры (1). В вариантах изобретения сфокусированный лазерный луч направляют вдоль вертикальной оси (13) симметрии стенок (10, 11) камеры, область излучающей плазмы (5) создают на оптимально малом расстоянии от верхней стенки (11) камеры (1), не оказывающем негативного воздействия на ресурс устройства, охлаждают камеру (1) потоком (40) защитного газа, направленным на верхнюю стенку (11) камеры (1) и с помощью автоматизированной системы управления (46, 47, 49) обеспечивают поддержание заданной мощности излучения в запрограммированном режиме. 2 н. и 24 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 ил.

Изобретение относится к источникам излучения, в частности к лампам барьерного разряда, и может быть использовано в различных областях науки и техники, где необходима подсветка коротковолновым ультрафиолетовым или вакуумным ультрафиолетовым излучением, например в фотохимии, в фотобиологии, фотоионизационных приборах. Технический результат - упрощение конструкции, повышение срока службы и плотности мощности излучения в плоскости выходного окна. Источник излучения содержит цилиндрическую колбу с плоским выходным окном, заполненную инертным газом или его смесью с галогеноносителем, источник питания, подключенный к двум электродам, один электрод перфорирован и размещен на внешней поверхности выходного окна. Высоковольтный электрод размещен на внешней поверхности цилиндрической колбы, соединенной с буферным объемом. Положение высоковольтного электрода а также диаметры выходного окна и цилиндрической колбы выбраны такими, чтобы не допустить пробоя по внешней поверхности колбы. 1 ил.

Изобретение относится к области плазменной техники. Прозрачный плазменный тигель из кварца выполнен таких размеров, чтобы иметь свойства: режим (моду) низкого порядка поперечных электрических микроволн или режим (моду) низкого порядка поперечных магнитных микроволн, при этом диаметр (d) (см), длина (l) (см) и рабочая частота (f) (МГц) находятся в следующем соотношении: квадрат диаметра, деленного на длину (d/l)2, находится в пределах от 0 до 100 и квадрат диаметра, умноженного на частоту (d×f)2, находится в переделах от 0 до 2×109. Герметизированная плазменная полость расположена по центру на центральной оси, с проходом для антенны на одном крае, но смещена относительно центральной оси тигля и расположена близко к центральной полости. Технический результат - повышение напряженности электрического поля в тигле. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 табл., 5 ил.

Изобретение относится к области плазменной светотехники. Безэлектродная плазменная лампа содержит колбу, сконфигурированную для соединения с источником ВЧ мощности, заполнение, которое образует плазму, когда ВЧ мощность введена в заполнение. Электропроводящий выпуклый экран расположен поблизости от колбы, с выпуклой поверхностью экрана, наиболее удаленной от колбы. Резонансная конструкция, которая имеет четвертьволновый резонансный режим, содержит корпус лампы, содержащий диэлектрический материал, имеющий относительную диэлектрическую проницаемость больше 2, расположенный между внутренним проводником и внешним проводником. Источник ВЧ мощности сконфигурирован для подачи ВЧ мощности в корпус лампы, ориентировочно на резонансной частоте резонансной конструкции. Технический результат - снижение электромагнитных помех от лампы и повышение пропускания излучения в видимой области спектра. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 25 ил., 1 табл.

Группа изобретений относится к способу изготовления прозрачного плазменного тигля (92) для микроволнового источника света. Плазменный тигель (92) имеет сквозное отверстие (93) и две трубки (981, 982), герметизированные встык к торцевым поверхностям (901, 902) тигля. Одну (981) из трубок перед наполнением тигля закрывают. Трубку запаивают и обрабатывают на токарном станке по стеклу, формируя ее имеющей плоский конец (983). После вакуумирования, дозирования и заполнения газом, другую трубку (902) запаивают аналогичным образом. Технический результат - упрощение процесса герметизации наполненного плазменного тигля. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 10 ил.
Источник света запитан посредством магнетрона (1) и имеет кварцевый тигель (2), имеющий плазменную полость (8) с возбуждаемым наполнителем, из которого при использовании излучается свет. Два алюминиевых крепежных блока (3, 4) скреплены вместе, и блок (3) прикреплен к кожуху (5) магнетрона (1). Кварцевый тигель прикреплен к блоку (4) посредством клетки (6) Фарадея в форме перфорированной металлической оболочки, прикрепленной у его обода (7) к блоку (4). Выходное образование (11) магнетрона имеет проводящий медный колпачок (12), установленный с электрическим контактом с ним. Колпачок продлен медным стержнем (14). Стержень простирается через блоки (3, 4) в канале (15) в тигле (2) для связи микроволн от магнетрона с тиглем. Воздушное пространство (16) предоставляется вокруг колпачка (12) в блоке (3). От колпачка стержень простирается с незначительным воздушным зазором в трубке (17) из корундовой керамики через воздушное пространство и выступ (18) блока (4), расположенный в отверстии в концевой стенке блока 3. Технический результат - стабилизация входного импеданса волновода между запуском и установившимся режимом работы. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области электротехники. Техническим результатом является повышение эффективности излучения и расширение эксплуатационных возможностей. Высокочастотный источник (11) света имеет центральный корпус (12) из плавленого кварца с центральной полостью (14), заполненной загрузкой (16) из материала, возбуждаемого ВЧ энергией для образования плазмы, излучающей свет. Внутренний стакан (17) выполнен из перфорированной металлической прокладки, и его длина относительно длины центрального корпуса находится в пределах до 2,5 мм до его конца с полостью для образования зазора (18) запуска. Внутренний стакан (17) имеет поперечную оконечную часть (19), протягивающуюся напротив другого, внутреннего конца центрального корпуса (12). Внешний цилиндр (20) из плавленого кварца выполнен с внутренним каналом (21), так чтобы скользящей посадкой садиться на внутренний стакан (17), который сам скользящей посадкой садится на центральный корпус (12). Внешний стакан (22) выполнен из перфорированного металла, включает в себя внешний цилиндр, имеющий оконечную часть (23), протягивающуюся напротив тупого, с полостью конца центрального корпуса (12) и внешнего цилиндра (20), выполненных из кварца. Внешний стакан (22) имеет юбку (25), протягивающуюся вдоль других тупых концов кварцевых элементов над алюминиевым носителем (26), где она закреплена, удерживая их на носителе. Таким образом, конец (23) внешнего стакана (22) и носитель (26) образуют клетку Фарадея вокруг центрального корпуса (12) из кварца и плазменной полости (14). Антенна (27), изолированная от носителя (26), протянута от него в канал (28) в внешнем цилиндре (20) из кварца для введения ВЧ излучения в коаксиальный волновод, образованный внутренним и внешним стаканами (17, 21). Их отверстия являются такими, чтобы сделать их непроницаемыми и экранирующими для ВЧ излучения, но в то же время светопропускающими, благодаря чему свет от плазмы может проходить через них. Часть антенны (27) в носителе (26) обеспечивает соединение с источником ВЧ энергии, не изображенным на чертежах. Внутренний стакан (17) в его концевой части (19), заземлен на носитель (26) тем же образом, как и внешний стакан (22) и его оконечная часть (23). Таким образом, зазор (18) между концом внутреннего стакана (17) и оконечной частью клетки Фарадея образует зазор запуска для того, чтобы ВЧ энергия излучалась в плазменную полость, инициировала и поддерживала там плазму. Свет от плазмы проходит через кварцевые элементы, отверстия в стаканах и оконечную часть (19) и выходит из источника света. 15 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к источникам света, питаемым микроволновым излучением. Лампа содержит микроволновый резонансный корпус (11) из прозрачного кварца. Корпус содержит центральный канал (16) с помещенной в него герметичной колбой (17), содержащей плазму. Колба изготовлена из кварца и ее внешний диаметр обеспечивает ее тугую посадку в канале. Колба представляет собой вытянутую кварцевую трубку (18) и содержит гладкий внутренний канал (19). Торцевые крышки (20) сплавлены с трубкой и герметизируют в колбе заряд материала, возбуждаемого микроволновой энергией для образования светоизлучающей плазмы при подаче микроволн в корпус посредством антенны (7), расположенной в канале (21) в корпусе. Размеры корпуса обеспечивают получение резонанса внутри клетки Фарадея в корпусе (11), колбе (17) и полости (22), содержащей засыпку, внутри колбы. Имеется незначительный зазор между колбой и корпусом, при этом они могут считаться одним целым в целях получения резонанса. Колба крепится в корпусе при помощи сварных швов (23). Технический результат - снижение потребляемой мощности. 14 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к газоразрядным источникам излучения, в частности к лампам барьерного разряда, и может быть использовано в различных областях науки и техники, где необходимо ультрафиолетовое и вакуумное ультрафиолетовое излучение, например в фотохимии, фотобиологии, фотомедицине, микроэлектронике. Источник включает в себя разрядную колбу с газовой средой, образованную двумя цилиндрическими трубками из прозрачного на рабочей длине волны материала, источник питания с электродами, высоковольтный электрод, расположенный во внутренней трубке колбы, заземленный электрод, расположенный на поверхности внешней трубки. При этом ось внутренней трубки колбы смещена относительно оси внешней трубки, образуя газоразрядный промежуток и буферный объем колбы, при этом колба ориентирована относительно вертикали на угол 45°<φ<75°, где φ - угол между газоразрядным промежутком и вертикалью, проходящей через центр внешней трубки в поперечном сечении колбы. Технический результат - увеличение ресурса и энергетической светимости. 2 ил.
Наверх