Газоразрядная лампа

 

О П И С А Ы И Е 369648

ИЗОБРЕТЕЫ ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союа Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства М 264553

Заявлено 05.И1.1971 (№ 1676833!24-7) М. Кл. Н 01j 61/10 с присоединением заявки Мв

Приоритет

Опубликовано 08.11.1973. Бюллетень Хе 10

Дата опубликования описания 17.11 .1973

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 691.327.534.2 (088.8) Авторы изобретения

Ю. Г. Басов, В. В. Сысун и С. Ф. Дзюбанов

Заявитель

ГАЗОРАЗРЯДНАЯ ЛАМПА

Изобретение относится к газоразрядным устройствам, в частности, к селективным источникам света на основе эрозионной плазмы.

Подобные устройства можно успешно использовать для получения многократных световых вспышек, например, для оптического возбуждения активных лазерных тел, в том числе жидких сред на основе органических красителей, газообразных сред химических лазеров и др.

Известна люминесцентная газоразрядная лампа непрерывного горения, внутри колбы которой вдоль оси располагается тонкий стержень, ограничивающий и стабилизирующий разряд. Внешняя поверхность колбы покрыта слоем люминофора, преобразующим ультрафиолетовое излучение, а центральный тонкий стержень, выполненный из стекла и располагающийся по оси разрядной колбы, покрыт слоем флуоресцентного вещества.

В основном авт. св, Кв 264553 описана газоразрядная лампа, в которой по оси разряда между электродами размещено диэлектрическое тело в виде трубки или стержня из тугоплавкого материала. В качестве последнего могут быть применены карбиды, бориды, нитриды, силициды вольфрама, молибдена, циркония, гафния и других редких металлов и лантанидов.

Недостатком такой лампы является невысокий спектральный к.п.д. излучения в ультрафиолетовой и видимой областях спектра изза увеличенных потерь энергии на тепловой нагрев трубки илп стержня.

Цель изобретения — повышение спектрального к. п.д. в выбранном диапазоне длин волн излучения, например, в ультрафиолетовой области спектра, и коэффициента преобразования подводимой электрической энергии в све10 товое излучение при эксплуатации в импульсном режиме.

Цель достигается путем выполнения упомянутого диэлектрического тела из дпффузно отражающего излучение материала, способ15 ность к эрозии которого в плазме разряда превышает эрозию материала колбы, плп же путем нанесения такого материала на диэлектрическое тело.

Такой материал, имеющий к тому же опти2о чески прозрачные продукты эрозии, выбирается, например, из группы окислов титана, циркония, гафния, кремния, германия, алюминия, их композиций или соединений типа тптапата бария (ВаТ10а) и титаната кальция (СаТ10а).

25 Если колба лампы выполнена из поликристаллической окиси алюминия тнпа <полпкор» или плавленного кварцевого стекла, то в качестве диэлектрического материала может быть применена окись титана (Т10в) или моЗО ноокись кремния (SiO).

369648

3

Повышение спектрального к. п. д. излучения в ультрафиолетовой и видимой областях спектра обеспечивается за счет эрозии в плазме разряда стенок диэлектрического тела и появления мощных полос и линий испускания продуктов диссоциации эрозионных частиц, В случае выполнения диэлектрического тела в виде трубки последняя может быть заполнена газом с низкой теплопроводностью, например ксеноном или окисью углерода.

Увеличение коэффициента преобразования подводимой электрической энергии в световое излучение в этом случае достигается в результате поглощения тепловой энергии разряда преимущественно тонкими стенками диэлектрического тела, что способствует более интенсивной эрозии материала в плазме.

Достоинством предлагаемой лампы является также увеличенная пробивная прочность канала разряда, поскольку значения потенциалов ионизации эрозионных частиц по сравнению с потенциалами ионизации рабочего газа лампы велики. В этом случае сопротивление разряда канала возрастает при поступлении эрозионных частиц в плазму, что способствует более эффективному использованию энергии, запасенной в конденсаторной батарее даже при эксплуатации источников света с относительно коротким разрядным промежутком.

На чертеже схематически изображена предлагаемая газоразрядная лампа.

Лампа состоит из разрядной колбы круглого сечения, электронных узлов 2 и 8, собранных на ее противоположных концах, и диэлектрического тела 4, смонтированного в колбе 1 коаксиально и закрепленного на электродных узлах.

Разрядная колба 1 выполнена из оптически прозрачного материала, преимущественно из плавленного кварцевого стекла или поликристаллической окиси алюминия типа «поликор», наполнена рабочим газом или паром, например, ксеноном под давлением от 5 до

1000 мл рт. ст., преимущественно 50 мм рт. ст,, и вакуумплотно сочленена с электродными узлами 2 и 8 одним из известных способов.

Каждый электродный узел содержит коваровый или ниобиевый держатель б, средства б герметизации его в колбе и рабочий электрод 7, Последний выполнен в виде вольфрамовой чашки, на дне которой размещена амортизирующая прокладка 8, например, из стали или молибдена, компенсирующая различие в коэффициентах линейного расширения материала электрода и упирающегося в него торцовой частью диэлектрического тела 4.

Диэлектрическое тело выполнено в виде монолитного стержня или трубки и размещено в

4 разрядной колбе по ее оси, образуя со стенками колбы кольцевую полость шириной 2—

7 мм, выполняющую роль разрядной камеры, огр аниченной с торцов выступающими закругленными стенками чашеобразных электродов.

Если тело 4 выполнено в виде трубки, то последнюю заполняют газом с низкой теплопроводностью, например ксеноном, до атмосферного или более высокого давления, либо углекислым газом, что наряду с повышением устойчивости конструкции к воздействию высоких давлений разряда, достигающих прн разрушающих режимах свыше 50 ата, способствует уменьшению потерь энергии на нагревание газа и более эффективному преобразованию подводимой электрической энергии в световое излучение, особенно при эксплуатации в импульсном режиме, так как энергия при этом практически тратится на нагревание и испарение материала с ограничивающего плазму тонкого поверхностного слоя трубки.

В качестве материала, из которого выполняют диэлектрическое тело, используется диффузно отражающая излучение керамика, способная к эрозии в плазме разряда и не образующая при этом сажистых соединений.

При подключении описанной газоразрядной лампы на основе эрозионной плазмы в разрядную цепь в момент пробоя разрядного промежутка выделяется большое количество энергии, которое тратится преимущественно на ионизацию рабочего газа и на испарение материала диэлектрического тела. При попадании эрозионных частиц в газоразрядную плазму они диссоциируют на атомы, которые испускают мощные полосы излучения в определенных областях спектра, накладываясь на спектр излучения рабочего газа.

Предмет изобретения

1. Газоразрядная лампа с размещенным по оси разряда диэлектрическим телом в виде стержня или трубки по авт. св. М 264553, отличаюи1аяся тем, что, с целью повышения спектрального к. п.д. в выбранном диапазоне длин волн, указанное тело выполнено из диффузно отражающего излучение материала, способность к эрозии которого в плазме разряда превышает эрозию материала колбы, или покрыто таким материалом.

2. Газоразрядная лампа по п. 1, отличаюи1аяся тем, что в случае выполнения диэлектрического тела в виде трубки последняя, с целью повышения коэффициента преобразования подводимой электрической энергии в световое излучение при работе в импульсном режиме, заполнена газом с низкой теплопроводностью, например, ксеноном или двуокисью углерода.

Составитель Л. Сольц

Редактор T. Котельский Техред Л. Грачева Корректоры: М, Коробова и Л. Корогод

Заказ 931/4 Изд. № 1249 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2