Газоразрядный источник света Советский патент 1984 года по МПК H01J61/76 

со со

о

ел Изобретение относится к газоразрядным источникам света, в частности к лампам с полым катодом - источникам атомных спектров металлов. Известны конструкции ламп с полым катодом, изготовленным из колец различных металлов, либо сплавов нескольких элементов 1 . Недостатком известных устройств является невозможность независимой регулировки интенсивности излучения отдельных элементов. Действительно, сравнимые по мощности световые потоки для каждого из элементов соответствуют иногда отличающимся на порядок мощностям разряда. Поэтому при сочетании в лампе элементов с . различными характеристиками интенсивность и щирина линий могут оказаться далекими от оптимальных. Кроме того, при использовании катодов, изготовленных из сплавов элементов, наблюдается постепенное изменение соотнощения интенсивностей спектров вследствие преимущественного испарения более летучих веществ. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является газоразрядный источник света для получения атомных спектров элементов, содержащий заполненный инертным газом баллон и установленные внутри него цилиндрический полый катод и кольцевой анод 2. Недостаток данного устройства, заключается в низком КПД и бОЛЬЩОЙ длине лампы. Цель изобретения - повыщенние КПД и уменьщение размеров источника света. Указанная цель достигается тем, что в газоразрядном источнике света для получения атомных спектров элементов, содержащем заполненный инертным газом баллон и установленные внутри него цилиндрический полый катод и кольцевой анод, в полости катода параллельно ее оси размещены стержни, выполненные из различных материалов. Стержни имеют длину, равную длине катода, и диаметр не более 0,1 диаметра катодной полости и равномерно расположены на окружности с диаметром, в 2-3 раза меньще диаметра катодной полости. Для получения требуемого спектра соответствующий стержень соединяют с катодом. Диаметры стержней выбирают пропорционально степени распыления материала стержня. На фиг. 1 и 2 представлена конструкция источника света с полым катодом в 2-х проекциях. Источник света содержит стеклянный баллон 1, в котором установлены кольцевой анод 2 и цилиндрический полый катод 3. В полости катода размещены стержни 4. Источник света работает следующим образом. В заполненном инертным газом баллоне 1 возбуждается тлеющий разряд между кольцевым анодом 2 и цилиндрическим полым катодом 3. При соединении с катодом одного из стержней 4 у поверхности подключенного стержня образуется темное катодное пространство (как и у поверхности цилиндра), остальное пространство полого катода заполняет отрицательное свечение. Неподключенные стержни приобретают плавающий потенциал и, вследствие их малого диаметра, практически не влияют на процессы в разряде. Положительные ионы, образующиеся в разряде, бомбардируют поверхность цилиндра и соединенного с ним стержня. Площадь поверхности границы темного катодного пространства у стержня в несколько раз превыщает площадь поверхности стержня и не намного меньще площади аналогилной поверхности цилиндра, окружающего стрежни. Поэтому число ионов, пересекающих из отрицательного свечения границу темного катодного пространства и подающих на стержень, сравнимо с числом ионов, попадающих на цилиндр. При этом плотность тока на стержень оказывается в несколько раз больще, чем плотность тока на цилиндр, поэтому стержень интенсивно распыляется. Распыленные атомы поступают в отрицательное свечение и в спектре, наблюдаемом с торца лампы, появляются линии материала стержня, соединенного с катодом. Для получения той же интенсивности линий, что и в обычном источнике с цилиндрическим полым катодом, в предлагаемом источнике, разрядный ток меньще примерно в 2 раза при возбуждении спектра меди и в 2,5 раза при возбуждении спектра железа. Чтобы изменить вид спектра, с катодом соединяют другой стержень. С целью выравнивания интенсивности спектров элементов, имеющих различную распыляемость, предлагается диаметры стержней выбирать пропорциональными степени распыления данного элемента. В таком случае предотвращается также загрязнение стержней из труднораспыляемых элементов автоматами легкораспыляемых элементов. Сравнивая предлагаемый источник света с известной спектральной лампой, представляющей собой сочетание соосно расположенных цилиндрических катодов, изготовленных из различных материалов, следует отметить следующее. Такая же интенсивность спектральных линий в предлагаемом источнике достигается при разрядном токе в 2-2,5 раза меньше, чем в известном, т. е. КПД предлагаемого источника выше. ;Кроме того, источник имеет меньшие размеры и отсутствует частичное диафрагмирование излучения последних катодов передними, Б связи с чем отпадает необходимость перестройки оптической системы регистрирующего устройства при смене спектра.

Предлагаемая конструкция источника света дает положительный экономический эффект при создании многоканальных прИ: боров для атомно-абсорбционного анализа,

так как такая же интенсивность спектральных линий достигается при разрядном токе, в 2-2,5 раза меньше, чем в 1звестных спектральных источниках.

1. ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ ИСТОЧНИК СВЕТА для получения атомных спектров элементов, содержащий заполненный -инертным газом баллон и установленные внутри него цилиндрический полый катод Xg tf/ // г/У / / / и кольцевой анод, отличающийся тем, что, с целью повышения его КПД при одиовременном уменьшении размеров, в полости катода параллельно ее оси размещены стержни, выполненные из различных материалов, длиной, равной длине катода, и диаметром не более 0,1 диаметра полости катода, равномерно расположенные на окружности с диаметром, в 2-3 раза меньшим диаметра полости катода, причем указанные стержни установлены с возможностью электрического соединения их с катодом. 2. Источник света по п. 1, отличающийся тем, что диаметр каждого из стержней пропорционален степени распыления его материала.