Спектральный газоразрядный источник ультрафиолетового излучения

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

А Н И Е (ц892526

ИЗОБРЕТЕНИЯ к лвтоескомю свидетельств (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.03.80 (2! ) 2890799/24-07 с присоединением заявки № (23) П риоритет

Опубликовано 23. l2.81, Бюллетень №47

Дата опубликования описания (51) М. Кл .

Н Ol J 6l/l0

Государственный комитет

СССР по денни изобретений и открытий (53) УДК 62l.327. . (088. 8) (72) Авторы изобретения

О. E. Масленко, В. Д. Цветков, А. И. Цебоев т ц . удзм в В (7! ) Заявитель (54) СПЕКТРАЛЬНЫЙ ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ ИСТОЧНИК

УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ гв

Изобретение относится к газоразрщтHEIM лампам, в которых разряд возбуждается в дейтерии с помощью постоянного напряжения, приложенного к электродам, в частности к газоразрядным спектральным лампам, имеющим боковой выход излучения. Подобные лампы являются источ никами сплошного ультрафиолетового излучения и применяются в спектрофс гометрах, а также в биологии, медицине и других областях науки и техники.

Известны газоразрядные спектральные источники ультрафиолетового излучения, содержащие колбу с оптически прозрачным . окном, катод прямого накала, смещенный относительно оси излучения, анод с отвер15 стием для выхода излучения, расположенный ближе к окну, чем упомянутый катод.

Анод и катод размещены в отдельных камерах, разделенных экраном с отверсти20 ам, перед которым укреплена диафрагма для формирования разряда в ее отверстии CQ.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является спектраль

2 ный газоразрядный источник ультрафиолетового излучения, кварцевая колба которого, наполненная дейтерием, имеет боковое окно для выхода излучения, герметизирована ножкой и содержит расположенный перед этим окном анод, находящийся в анодной камере, катод, находящийся в катодной камере, и разделяющий указанные камеры экран с диафрагмой, с каналом в виде цилиндрического отверстия, Диафрагма {так называемый "световой шприц") концентрирует плазму разряда, благодаря чему образуется близкий к точечному источник ультрафиолетового излучения большой яркости !2 !, Недостаток известного источника аа—ключается в том, что рабочая поверхность концентрирующей разряд диаграммы представляет собой цилиндрический канал, оканчивающийся острыми краями, Из-за большой концентрации плазмы разряда в отверстии диафрагмы, материал диафрагмы (например молибден) расплывается в результате ионной бомбардировки. Осо892526 бенно интенсивно распыляется материал диафрагмы в зонах перехода поверхности канала в боковую поверхность, где образуются углы, из-за особо сильной концентрации разряда на этих заострениях. Кроме того, из-за фокусировки диафрагмой такой формы динамических струй составлякицих плазмы, возникающих при разряде, продуктам распыления как диафрагмы, так и катода также сообщается значительная to скорость вдоль оси разряда в направлении выходного окна колбы, и большая часть продуктов распыления достигает окна и осаждается на нем (так как давление наполняющего колбу газа сравнительно неве 15 лико, и его рассеивающая способность недостаточна). Поэтому в процессе срока службы лампы пропускная способность окна в ультрафиолетовом диапазоне спектра падает и лампа выходит из строя из- го за уменьшения .силы света. Попытки уменьшить диаметр светящегося пятна путем уменьшения диаметра канала диафрагмы ускоряют этот процесс, а также ведут к увеличению падения напряжения г5 в разрядном промежутке и ухудшают эле. ктрические параметры лампы.

Цель изобретения — увеличение долговечности спектрального газоразрядного источника ультрафиолетового излучения. зэ

Эта цель достигается тем, что в источнике ультрафиолетового излучения, содержащем наполненную дейтерием или его смесью с другими газами кварцевую колбу с окном для выхода излучения, установленные в ней вдоль оси, перпендикулярной окну, катод, анод и разделяющий их экран с отверстием, на котором укреплена диафрагма с каналом для формирования разряда, осевое сечение канала диафрагмы образовано двумя дугами полуокружностей, выпуклыми сторонами обращенными друг к другу.

Диаметр полуокружностей равен толщине диафрагмы, так что они плавно со45 прягаются. с линиями разреза боковых поверхностей диафрагмы.

При такой конструкции распыление материала диафрагмы минимально, так как отсутствуют заострения и углы. Подобная форма канала обладает минимальными

50 фокусирующими свойствами для газодинамических струй плазмы разряда, поэтому родукт распыления в лампе не фокусируются, а рассеиваются во все стороны, и на окно попадает лишь незначительная их часть, что позволяет значительно увеличить долговечность лампы. Так как протяженность участка канала с наименьшим диаметром сведена до минимума, можно ,при сохранении величины падения напряжения на диафрагме в приемлемых пределах уменьшить диаметр отверстия, что позволяет более приблизить светяше- ся пятно к точечному, На фиг. 1 изображена предлагаемая лампа, общий вид; на фиг. 2 — диафрагма, осевой разрез.

Разрядная колба 1 выполнена из кварцевого стекла и имеет боковое окно 2 также из кварцевого стекла, пропускающего ультрафиолетовое излучение до 1600 Ао „, Колба 1 герметизирована ножкой с тремя выводами и наполнена смесь дейтерия с неоном. Внутри колбы 1 укреплена экранная камера 3, в которой находятся оксидный катод прямого канала 4 и кольцевой анод 5, разделенные экраном 6 с отверстием, перед которым контактной сваркой укреплена молибденовая диафрагма 7. Между анодом 5 и окном 2 расположен дополнительный экран 8 с отверстием, этот экран ограничивает напыление продуктов распыления на окно 2. Анод 5 и отвер» стие в дополнительном экране 8 соосны каналу 9 в диафрагме 7, эта ось перпендикулярна плоскости окна 2,. Канал 9 диафрагмы 7 в сечении по оси (фиг, 2) образован дугами полуокружностей, выпуклыми сторонами обращенными друг к другу. Диаметр полуокружностей равен толщине диафрагмы 7, что обеспечивает плавное сопрягание поверхностей, При ра боте лампы катод 4 подогревается до появления термоэлектронной эмисси, при подаче постоянного напряжения между анодом 5 и катодом 4 возникает разряд в дейтерии, который концентрируется в канале 9 диафрагмы 7. Ультрафиолетовое излучение через отверстие в экране 8 и окно 2 выходит наружу.

Предложенная конструкция спектрального газоразрядного источника ультрафиолетового излучения позволяет существенно уменьшить количество напыляемых на выходное окно в процессе срока службы продуктов распыления внутренних деталей, чем значительно увеличивается долговечность лампы, так как сохраняется прозрачность окна для ультрафиолетового излучения. Конструкция диафрагмы позволяет уменьшить диаметр канала без ухудшения электрических параметров, делает: возможным приблизить источник излучения к точечному.

5 892526

Формула изобретения ве

1, Спектральный газоразрядный источник ультрафиолетового излучения, содержащий наполненную дейтерием или его . S смесью с другими газами кварцевую колбу с окном для выхода излучения, уста- ° новленные в ней вдоль ocR, перпендикулярной окну, катод, анод и разделяющий их экран с отверстием, на котором укреп- IO лена диафрагма с каналом для формирования разряда, отличающийся тем, что, с целью увеличения его долгоЬ, чности, осевое сечение канала образовам но двумя дугами полуокружностей, обращенными одна к другой выпуклыми частяе ми.

2. Источникпоп. 1, отличаюшийся тем, что диаметр каждой из дуг равен толщине диафрагмы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 414 654, кл. Н 01 J 61/10, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 414 655, кл. Н 012 61/10, 1972.

ВНИИПИ Заказ 1 1268/76 Тираж 787 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4