Ультрафиолетовая свч лампа

Изобретение относится к источникам излучения, а именно к ультрафиолетовой СВЧ-лампе, состоящей из кварцевой колбы, наполненной ртутью - 30-70 вес.%, галлием - 7-12 вес.%, индием - 6-15 вес.%, цинком - 10-28 вес.% и кадмием - 7-15 вес.%. Технический результат - повышение интенсивности излучения УФ СВЧ-лампы и расширение спектрального состава излучения в ультрафиолетовом диапазоне.

 

Изобретение относится к источникам излучения, электропитание которых осуществляется частотой в несколько гигагерц, т.е. в СВЧ диапазоне. Современные источники оптического излучения продолжают совершенствоваться и примером такой модернизации могут служить СВЧ лампы (например, серная), эффективно используемые в видимом диапазоне.

Одним из аналогов предлагаемого изобретения является серная СВЧ-лампа, питание которой осуществляется частотой 1-2,3 ГГц и являющаяся весьма эффективным источником видимого излучения: лампа безэлектродная (т.е. значительный срок службы, соответственно высокая стабильность излучения и т.п.), спектр излучения близок к солнечному при высоких значениях световой отдачи [Рохлин Г.Н. Дуговым источникам света 200 лет. - М: ВИГМА, 2001. - 72 с., с. 59]. В этом же источнике указано, что СВЧ-разряд весьма эффективно используется и для генерации ультрафиолетового (УФ) излучения в безэлектродных лампах. Но, изменение частот излучения (в том числе и в меньшую сторону), улучшение элементов генерации и передачи энергии не исчерпывает весь спектр возможностей этого типа источников излучения. Приоритетом, как и для любого источника излучения, является спектральный состав излучения - заполнение определенных спектральных интервалов, различного рода их вариации и т.п., а также интенсивность излучения в этих интервалах.

Из уровня техники известны УФ СВЧ лампы, выпускаемые фирмой PRIMARC, ассортимент которой насчитывает большую номенклатуру этого типа источников ультрафиолета, причем в качестве излучающих добавок (кроме инертного газа) используются ртуть, ртуть и индий, ртуть и железо, ртуть и галлий [Электронные ресурсы: https://www.atd.ru/catalog/uf-lampy-915/14718/bezelektrodnye-lampy/; https://www.atd.ru/ATD_press/Flex/Primarc%20-%20UV_lamps.pdf].

Прототипом предлагаемого изобретения является лампа PRIMARC мощностью 600 Вт типа М6013 (или М6014) с внешним диаметром 15 мм и ртутным наполнением [Электронный ресурс: https://www.atd.ru/catalog/uf-lampy-915/14718/bezelektrodnye-lampy/, 2010].

Как следует из источника информации, колба всех ламп выполнена из кварцевого стекла, а в наполнении всех типов ламп входит ртуть. Однако излучение ртути, индия и галлия не заполняет весь ультрафиолетовый диапазон; нет возможности «управлять» спектром излученеия лампы путем изменения условий разряда и т.п.

В настоящее время, к сожалению, не существует какой-либо теории, позволяющей связать такие характеристики как частота, выбор излучающих добавок, физико-химические свойства этих добавок и т.д. Именно поэтому весьма проблематично теоретически обосновать какие-либо технические решения и за основу принимаются экспериментальные данные, полученные иногда с помощью интуиции и большого опыта.

Проведенные нами работы свидетельствуют о том, что дополнение излучения ртути, индия и галлия излучением цинка и кадмия расширит и «усилит» спектральный состав предлагаемого излучателя, т.е. поднимет его на новый качественный уровень.

В настоящем изобретении предлагается ультрафиолетовый СВЧ-источник на базе серной лампы с тем же блоком питания и той же конструкции, однако, имеющий иное наполнение.

Технический результат, который достигается в настоящем изобретении, заключается в повышении интенсивности излучения УФ СВЧ лампы и расширении спектрального состава излучения в ультрафиолетовом диапазоне.

Технический результат достигается тем, что ультрафиолетовая СВЧ лампа состоит из кварцевой колбы, которая помимо ртути, галлия и индия дополнительно наполнена цинком и кадмием при следующем соотношении компонентов, в вес. %:

ртуть 30-70
галлий 7-12
индий 6-15
цинк 10-28
кадмий 7-15.

Длины волн такого наполнения заполняют практически весь ультрафиолетовый диапазон [Рохлин Г.Н. Разрядные источники света. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 720 с., с. 27]: 185, 214, 229, 254, 308, 326, 403, 410, 417, 451 нм.

И если у индия и галлия излучение высвечивается в основном в длинноволновом ультрафиолете, то предлагаемое решение позволяет получить излучение и более коротковолнового (высокоэнергетического) диапазона.

Необходимо также отметить, что предлагаемый состав эффективен в технологическом и экологическом отношении: из предлагаемых компонентов несложно изготовить амальгаму и удобную для дозировки ламп, и менее опасную, чем чистая ртуть.

Число эффективных вариантов может быть достаточно велико, однако предлагаемый состав наполнения обследован и реально используется в установке, для уничтожения запахов на промышленном производстве в качестве первого звена, дающего эффективный озоновый ультрафиолет.

В процессе освоения данной тематики были изготовлены СВЧ УФ лампы, которые при сравнительных испытаниях в ультрафиолетовых диапазонах А, В и С (использовался прибор ТКА-ПКМ(12)) показали следующие результаты (см. таблицу):

Таким образом, как следует из таблицы, регулируя состав наполнения подобных источников, достаточно уверенно можно регулировать их интенсивность излучения в УФ диапазоне.

Ультрафиолетовая СВЧ-лампа, состоящая из кварцевой колбы, наполненной ртутью, галлием и индием, наполнение которой дополнительно содержит цинк и кадмий при следующем соотношении компонентов, вес.%:

ртуть 30-70
галлий 7-12
индий 6-15
цинк 10-28
кадмий 7-15



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству для функционирования искусственного источника света (ИИС), в частности к функционированию газоразрядных ламп или ламп накаливания.

Изобретение относится к осветительному средству с газовым объемом и коаксиальным устройством ввода ВЧ-энергии для его возбуждения с помощью поверхностных волн. При этом предусмотрено, что коаксиальное устройство (3) ввода ВЧ-энергии имеет введенный в газовый объем (2) центральный проводник (4), гальванически отделенный от структуры ввода и газового объема, расположенный на продольной оси коаксиальной оболочки и на расстоянии от структуры ввода выступающий за коаксиальную оболочку, причем в выступающей за коаксиальную оболочку области центральный проводник еще находится внутри газового объема и тем самым содержится в газовом объеме, что во время работы обеспечивает возможность создания поверхностной волны, проходящей вдоль центрального проводника за пределы структуры ввода, и перевода газового объема в состояние плазмы.

Изобретение относится к области светотехники. Электромагнитно-волновой плазменный источник света на основе проницаемого для излучения волновода имеет конструктивный элемент 1 из листа плавленого кварца и цельнотянутую трубку.

Устройство газоразрядной лампы с диэлектрическим барьером (DBD) содержит разрядную камеру (10) в форме тороида, имеющую стенку (12) разрядной камеры. Стенка разрядной камеры содержит трубчатый участок (14) внутренней стенки, трубчатый участок (16) внешней стенки и два кольцеобразных участка (18, 20) торцевых стенок.

Изобретение относится к источникам света. Безэлектродная микроволновая лампа (1) имеет магнетрон (2) в качестве источника микроволнового излучения и прозрачный тигель (5) с возбуждаемым материалом, в возбуждаемом материале которого образуется плазма.

Изобретение относится к области светотехники. Прозрачный тигель микроволнового плазменного источника света с прозрачным волноводом (LWMPLS) содержит светоизлучающий резонатор (LER) в виде тигля (1) из плавленого кварца, который содержит центральную полость (2), внутри которой размещен возбуждаемый микроволнами материал (3).

Изобретение относится к источникам света, питаемым микроволновым излучением. Лампа содержит микроволновый резонансный корпус (11) из прозрачного кварца.

Изобретение относится к области электротехники. Техническим результатом является повышение эффективности излучения и расширение эксплуатационных возможностей.
Источник света запитан посредством магнетрона (1) и имеет кварцевый тигель (2), имеющий плазменную полость (8) с возбуждаемым наполнителем, из которого при использовании излучается свет.

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.

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при изготовлении газоразрядных ламп высокого давления, содержащих по крайней мере одну и более горелок из оптически прозрачного материала с, по меньшей мере, одним основным электродом в каждом из концов горелки, смонтированную на ножке и заваренную во внешнюю колбу из тугоплавкого стекла.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к способам генерации излучения оптического диапазона, возникающего в результате электрического разряда в газе, и к разрядным осветительным лампам низкого давления различных типов, и может быть использовано для создания эффективных экологически безопасных источников оптического излучения.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрической лампе с высокой отдачей, цветопередачей и сохранением высокого светового потока, которая может найти применение в керамических лампах с галоидными соединениями бария и стронция.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при изготовлении источника ЭМ-излучения, не содержащего ртуть. .

Изобретение относится к электротехнике. .

Изобретение относится к средствам получения видимого излучения и конструкции лампы видимого излучения. .

Изобретение относится к светотехнике и может быть использовано при создании и применении ламп тлеющего разряда, излучающих в ультрафиолетовом диапазоне длин волн.

Изобретение относится к электротехнике, а именно - к способам генерации излучения оптического диапазона, возникающего в результате электрического разряда в газе и к разрядным осветительным лампам низкого давления различных типов.

Изобретение относится к источникам излучения, а именно к ультрафиолетовой СВЧ-лампе, состоящей из кварцевой колбы, наполненной ртутью - 30-70 вес., галлием - 7-12 вес., индием - 6-15 вес., цинком - 10-28 вес. и кадмием - 7-15 вес.. Технический результат - повышение интенсивности излучения УФ СВЧ-лампы и расширение спектрального состава излучения в ультрафиолетовом диапазоне.

Наверх