Устройство для создания ультрафиолетового излучения Советский патент 1986 года по МПК H01J61/56 

1

Изобретение относится к газоразрядным осветительным лампам, излучающим в заданной области спектра, и может быть использовано в спектроскопии, фотохимии и т.д. Изобретение является усовершенствованием известного устройства, описанного в авт. св. № 1069033,

Цель изобретения - повыше ние надежности стабилизации интенсивности выходного УФ-излучения в процессе эксплуатации за счет повышения прозрачности выходного окна.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство для создания УФ-излучения содержит колбу 1, в которой герметично последовательно установ-г лены имеющие наружные выводы (не показаны) полый катод 2, экран 3, анод 4 и вспомогательный электрод 5 в виде кольца с закрепленной на нем сеткой из материала с низким коэффициентом распьшения (в случае кварцевой колбы 1 , электрод 5 В1з полнен из молибдена). Электрод 5 установлен около выходного окна 6 из прозрачно го для УФ-излучения материала, преимущественно кварца. Между электро- д.)м 5 и внутренней поверхностью окна 6 расположен дополнительный анод 7, конструкция которого аналогична конструкции электрода 5, соединенной через изолированные диэлектрическими трубками проволочный вывод 8 и высокоомный резистор 9 с анодом А,, являющимся ближайшей к окну 6 деталью основного электродного узла лампы. Такое соединение позволяет упростить размещение в колбе 1 изолированных выводов 8 и резистора 9. Лампа упрощается также и потому, что благодаря размещению резистора 9 внутри колбы 1 уменьшается количество отдельных герметичных токовводов в колбу 1, что. особенно важно при выполнении колбы 1 из кварцевого стекла. Колба 1 наполнена инертным газом На пути (по стрелке А) излучения из колбы 1 через окно 6, установлена частично отклоняющая (по стрелке Б) излучение к блоку 10 управления пластинка 11, а к выводу электрода 5 подключен импульс высоковольтного источника 12, напряжение на вьпсоде постоянно, а плюс соединен с массой (заземлен). Сопротивление резистора 9 выбирается из такого расче25

118282

Та, чтобы ток разряда между электродами 5 и 7 бьш того же порядка, что и ионный ток на окне 6.

При включении схемы питания ос5 новных элементов между катодом 2 и анодом 4 зажигается тлеющий разряд, излучение которого через окно 6 направляется к объекту (по стрелке В), а часть излучения отклоняется пласти)

10 кой 11 (по стрелке Б) в блок 10, где происходит сравнение интенсивности излучения с заданным предельным уровнем. В процессе работы устройства электродь, главным образом катод 2,

15 распьшяются в тлеющем разряде, часть продуктов этого распыления достигает поверхности окна 6 и оседает на нем, -образуя налет, визуально почти не обнаруживаемый, но задерживаю20 щий УФ-излучение, поэтому в процессе эксплуатации интенсивность УФ-излучения лампы уменьшается,При снижении интенсивности излучения до заданного предела блок 10 включает источник 12, и на электроде 5 появляется высоковольтное (5 кВ) постоянное отрицательное напряжение. Под воздействием этого напряжения между электродами 5 и 7 возникает слаботоч- Q ный тлеющий разряд, кроме того, положительные ионы плазмы тлеющего разряда между катодом 2 и анодом 4, проникающие в сторону окна 6, -ускоряются в направлении электрода 5, приобретая при этом энергию, достаточную для распыления налета на окне 6. Так как электроды 5 и 7 выполнены в виде сравнительно редкой сетки из тонкой молибденовой проволоки, основная часть положительных ионов достигает поверхности окна 6, однако в отличие от известного устройства, при приближении к окну 6 энергия ионов не снижается, так как образующиеся при слаботочном тлеющим разряде между электродами 5 м 7 электроны под воздействием отталкивающего отрицательного поля электрода 5 перемещаются в сторону окна 6 и нейтрализуют положительный заряд на его поверхности. Этот процесс стабилен в течение всего времени эксплуатации лампы, так как ке зависит от изменения свойств поверхности электродов 5 и 7, а также окна 6 (таких, как вторичная электронная эмиссия, поверхностное сопротивление и т. д.), поэтому в отличие от известного

35

40

45

5Q

55

устройства очистка окна 6 осуществляется с высокой эффективностью во всех образцах ламп в течение всего срока их службы. Свечение слаботочного тлеющего разряда между электродами 5 и 7 весьма слабое и на излучении устройства заметно не сказывается. Электрод 5, работающий в этом разряде в качестве катода, изготовлен из малораспыляемого материала, согласно основному изобретению, поэтому его распыление в слаботочном разряде весьма незначительно и на работе устройства не сказывается. Совпадение проекций сеток электродов 5 и 7 на окно 6 исключает дополнительное экранирование излучения,а также сводит к минимуму захватываемых.электродом 7 ускоренных положительных ионов. Указанный положительный эффект достигается и в том случае, если густота ячеек сетки электрода 7 меньше, чем сетки электрода 5, в 2-3 раза. В указанных условиях после включения источника 12 происходит эффективная очистка поверхности окна 6, и интенсивность УФ излучения устройства возрастает, блок 10 фиксирует это и отключает источник 12, после чего разряд между электродами 5 и 7 гаснет и лампа переходит в обычный режим работы. Таким образом, в процессе эксплуатации устройства интенсивность создаваемого им УФ-из- лучения колеблется лишь в заданных пределах.

Предлагаемое устройство для создния УФ-излучения обеспечивает вос- Артановление уровня интенсивности изСоставитель В Александров Редактор Л.Авраменко Техред О.Ващиши«а Корректор Е.Рошко

Заказ 648/58 Тираж 644Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раущск.ая наб., д. 4/5

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

лучения при меньшем времени нахожде-Г ния высоковольтного источника питания во включенном состоянии, чем в случае известного устройства, так как эффективность очистки окна от появляющихся на нем пленок, задерживающих УФ-излучение, по сравнению с известным устройством возрастает, причем указанная эффективность сохраняется на повышенном стабильном уровне в течение всего времени эксплуатации устройств а, независимо от изменения свойств материала вьгходного окна и других частей. Все это увеличивает надежность работы устройства при обеспечении высокого уровня стабильности УФ-излучения, соответственно повьш)аются технико- эксплуатационные характеристики аппаратуры, в которой устройство используется.

Формула изобретения

Устройство для создания ультрафиолетового излучения по авт. св. № 1069033, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности стабилизации интенсивности вы- ходного ультрафиолетового излучения в процессе эксплуатации, оно снабжено дополнительным анодом в виде сетки, расположенныь) между вспомогательным электродом и выходным окном и электрически соединенный через резистор с основным анодом, причем проекция сетки дополнительного анода на внутреннюю поверхность окна находится в пределах проекции сетки вспомогательного электрода на ту же поверхность.

Изобретение относится к газоразрядным осветительным лампам и может быть использовано, например, в спектроскопии. Цель изобретения - повышение надежности стабилизации интенсивности выходного УФ-излучения. Материал катода 2 при зажигании тлеющего.разряда в промежутке катод 2 - анод 4 осаждается на поверхности окна 6. При снижении интенсивности излучения сигнал с блока 10 сравнения интенсивности через источник 12 зажигает дополнительный слаботочный тлеющий разряд между электродами 5 и 7. Положительные ионы плазмы тлеющего .разряда катод - 2 анод 4 ускоряются и распыляют налет на окне 6. Электрод 7, являющийся анодом, соединен с анодом 4 через резистор 9 и выполнен в виде сетки. Проекция сетки электрода 7 на поверхность окна 6 находится в пределах проекции сетки электрода 5. Изобретение дополнительное к авт. св. № . 1 ил. i (Л С