Патент ссср 367486

 

nИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

367486

Союз Саветскик

Сони елистнческик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл. Н 01j 61/90

Заявлено 20.Ч.1971 (№ 1660062/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 23.1.1973. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 21.111.1973

Комитет IlO делам изобретений и открытий лри Совете Министров

СССР

УДК 621.327.9(088.8) Авторы изобретения

В. В. Сысуи, Ю. Г. Басов и В. И. Ролдугин

Заявитель

ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ РАЗРЯДНЫЙ ИСТОЧНИК СВЕТА

Изобретение относится к газоразрядным источникам света, в частности к газодинамическим импульсным устройствам, в которых используется излучение, возникающее при взаимодействии встречных движущихся потоков газоразрядной плазмы и ударных волн, и предназначено для получения многократных интенсивных световых вспышек короткой длительности, используемых главным образом для оптической накачки жидких или газоразрядных активных сред квантовых генераторов.

Известны газодинамические импульсные источники света, выполненные в виде двух наполненных рабочим газом цилиндрических разрядных камер, соединенных между собой оптически прозрачной трубой и содержащих каждая образующий разрядные промежутки электродный узел. Вдоль разрядных промежутков с внешней стороны камер размещены токоведущие проводники, закрепленные на торцовых стенках цилиндрических камер и электрически подключенные к соответствующим электродным узлам.

В этих приборах генерируется интенсивное излучение ттри столкновении движу.шихся потоков газоразрядной плазмы и ударных волн, а также излучение плазмы, подогреваемой распространяющимися по ней сильными ударными волнами.

Основным недостатком известных источников света являются сравнительно небольшие размеры светящегося тела, ограниченного размерами оптически прозрачной трубы, соединяющей разрядные камеры. Попытки увеличения длины трубы свыше 140 — 160 мм не оправданы, так как потоки плазмы при давлении рабочего газа 10 — 100 лтм рт. ст. сравнительно быстро затухают в трубе на расстоянии 60 — 80 мм от разрядных камер, и параметры излучения источника света существенно ухудшаются. По этой причине при конструировании мощных батарей оптической накачки лазеров, создающих увеличенные световые потоки, требуется большое количество известных источников света, последовательное подключение которых делает батареи громоздкими и, кроме того, увеличивает индуктивность разрядного контура за счет промежу20 точных соединений.

Цилиндрические разрядные камеры предложенного источника света соединены двумя, тремя и более трубами из оптически прозрачного материала, размещенными перпендику25 лярно к разрядным промежуткам на расстоянии одна от другой, не превышающем нх внутреннего диаметра. Каждая разрядная камера выполняется в форуме разомкнутого тора, сопряженного по кольцу с трубами, а токове30 дущие проводники, размещенные вдоль раз367486

65 рядных промежутков, закрепляются по всей своей длине на диэлектрических стенках, механически развязанных с конструкцией источника света. Это позволяет существенно увеличить излучающую поверхность и длину разрядных промежутков камер, что позволяет более эффективно использовать накопитель электрической энергии при эксплуатации источника света в качестве элемента малоиндуктивного контура; обеспечить кольцевую оптическую накачку активных сред лазеров и удобство монтажа осветителя; увеличить предельную удельную энергию разряда за счет механической развязки обратных токопроводов и разрядной камеры источника света.

На фиг. 1 представлен газодинамический источник света с разрядными камерами в виде разомкнутого тора, вид сбоку с частичным разрезом; на фиг. 2 — разрез по А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — четырехсекционный газодинамический источник света с цилиндрическими разрядными камерами.

Газодипамический разрядный источник света имеет две одинаковых по конструкции разрядных камеры 1 и 2, выполненных из цилиндрических трубок, согнутых в форме разомкнутого тора. Камеры соединены между собой

",åòûðüìÿ оптически прозрачными трубами 8, размещенными одна от другой па расстоянии, не превышающем их внутреннего диаметра, например 8 — 10 м,ч.

Увеличение расстояния между оптически прозрачными трубами, соединяющими разрядные камеры, приводит к уменьшению предельных энергий разряда, так как стенки разрядных камер со стороны присоединения трубок (противоположные стенкам, прилегающим к обратным гокопроводам) в процессе эксплуатации подвержены интенсивному воздействию плазменных потоков, ускоряемых магнитным полем обратных токопроводов, выполненных в виде металлических шин 4 и б.

Последние размещены вдоль разрядных камер в непосредственной близости от них перпендикулярно к продольным осям оптически прозрачных труб 8 и закреплены по всей своей длине на диэлектрических стенках б и 7, механически развязанных с конструкцией источника света.

В диэлектрических стенках б и 7 имеются круглые отверстия, соосные с цилиндрической полостью, образованной трубами и разрядными камерами, и предназначенные для размещения кристаллов или кювет с активными средами квантовых генераторов.

Разрядные камеры 1 и 2 соединены с двумя парами цилиндрических ножек 8, в которых собраны одинаковые по конструкции электродные узлы. Каждый электродный узел содержит электрод 9 с плоской рабочей поверхностью из тарированного вольфрама, запрессованный в полый коваровый держатель 10.

Коваровый держатель соединен с цилиндрической ножкой, как описано по авт. св. И 252567.

Зо

Показанный на фиг. 3 четырехсекционный газодинамический разрядный источник света отличается от описанного тем, что продольные оси цилиндрических разрядных камер и оптически прозрачных труб расположены в одной плоскости.

Разрядный источник света, наполненный ксеноном до давления 10 — 100 мл рт. ст., подключается к симметричному малоиндуктивному разрядному контуру, содержащему две накопительные батареи и питаемому двухканальным блоком последовательного поджига, обеспечивающим протекание разрядного тока одновременно в обеих разрядных камерах.

Направления разрядных токов в обеих разрядных камерах совпадают и противополож. ны направлениям токов в металлических ши. нах.

В процессе импульсного разряда в разряд. ных камерах 1 и 2 расширяющийся высокотемпературный газ выплескивается с большой скоростью в соединительные оптически

Iipc3p р.>iHûñ тр s>бы 8> порохкдая сильные встречно направленные ударные волны. Магнитное давление на частицы плазмы, образующиеся в результате взаимодействия токов разряда с возвратными токами шин, увеличивает скорости движущихся потоков газоразрядной плазмы и ударных волн. При столкновении ударных волн и потоков плазмы кинетическая энергия движения переходит в тепловую. Эта стадия разряда характеризуется повышенным выходом светового излучения, исходящего из зоны столкновения, которая постепенно расширяется и заполняет весь объем соединительных труб. Отраженные одна от другой >на расстоянии, не превышающем их плазме дополнительно ее подогревают, повышая интенсивность излучения.

Предмет изобретения

1. Газодицамический разрядный источник света, содержащий две наполненные рабочим газом или паром и соединенные между собой разрядные камеры из оптически прозрачного материала с разрядными промежутками и токоведушие проводники, размещенные вне камер вдоль промежутков, отличающийся тем, что, с целью увеличения поверхности излучения и длины разрядных промежутков, обеспечивающих более эффективное использование накопителя электрической энергии, разрядные камеры соединены между собой несколькими взаимно параллельными оптически прозрачными трубами, размещенными одна от другой на расстоянии, не превышающем их вчутреннего диаметра.

2. Источник света по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения кольцевой накачки активных сред и удобства монтажа осветителя, каждая разрядная камера выполнена в форме разомкнутого тора, сопряженного с расположенными по кольцу оптически прозрачными трубами.

367486

А-А

Ри2 2

Составитель Л. Сольц

Редактор В. Левятов

Корректоры: Л. Чуркина и 3. Тарасова

Заказ 540/7

Изд. № 1155

Тираж 780

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

3. Источник света по п. 1, отличающийся тем, что металлические проводники, размещенные перпендикулярно к продольным осям оптически прозрачных труб и выполняющие роль обратных токопроводов, закреплены по всей своей длине на диэлектрических стенках, механически развязанных с конструкцией источника света.