Безэлектродная газоразрядная высокочастотная лампа Советский патент 1989 года по МПК H01J65/04 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к газоразрядным осветительным лампам без электродов внутри баллона, излучающим спектры различных химических элементов и предназначенным Для использования в спектрофотометрических устройствах. Целью изобретения является повышение интенсивности излучения линий по отношению к интенсивности фонового излучения.

На чертеже изображена принципиальная конструкция предложенной лампы.

Безэлектродная газоразрядная ВЧ лампа содержит колбу 1 с отростком

2, на который надета диэлектрическая трубка 3, и теплротводящие элементы в виде пластин 4 и 5, контактирующих с колбой 1 с возможностью взаимного перемещения. Б конкретных примерах выполнения колба 1 представ- ляет собой кварцевый шар с диаметром 12-15 мм и толщиной стенок 0,2 мм, балка наполнена ксеноном под давлением 400 Па и рабочим веществом (цинк, кадмий, селен, мьш1ьяк, бромид висмута, .хлорид таллия и т.д.), в количестве около 0,5 мГ. На отросток 2, образующийся после запайки откачного штенгеля, надета фторопластовая трубка 3, имеющая относительно небольшую теплопроводность, так что температура холодных точек в колбе 1 оп- ределяется большей теплопроводностью кварцевых пластин 4 и 5, поджатых к поверхности колбы 1 с небольшим усилием, не затрудняющим вращение колбы 1, но обеспечивающим непрерывность и стабильность теплового контакта (использовано простое пружинное уст- ройство, на чертеже не показанное). Пластины 4 и 5 могут быть выполнены из упругого немагнитного сплава. В общем случае материал теплоотводящего элемента выбирается из условия доста- точной теплопроводности и малого нагрева в ВЧ поле. Колбу 1 окружает узел ВЧ возбз ждения (не показан) . В данном варианте использованы две пластины 4 и 5, так что они одновре- менно фиксируют колбу 1, в других образцах колба 1 фиксировалась относительно оси вращения другим способом, и лампа имела один теплоотводящий элемент, В данном случае возможность перемещения теплоотводящих элементов 4 и 5 вдоль поверхности колбы 1 достигается ее вращением при помощи трубки 3 при неподвижных пластинах 4 и 5, Однако аналогичный положительный эффект достигается и при вращении теплоотводящего элемента вокруг колбы 1, которая может быть не только сферической, но и цилиндрической.

Устройство работает следующим образом.

Трубка 3 крепится на оси маломощного регулируемого приводного устройства от самопищущего прибора, исполь зованного для вращения колб макетных I образцов ламп. После подачи ВЧ на- 1 пряжения на узел возбуждения ВЧ поля в колбе 1 зажигается разряд сначала |В ксеноне, а после разогрева колбы ив парах рабочего вещества, сопро- iвождаемый излучением его спектра, вы iходящим из колбы (стрелка А), При не :подвижной колбе 1 разряд в колбе стабилизируется, при этом избыток рабочего вещества, осаж- дается в зонах холодных точек , соответствующих участкам стенок кол- :бы 1, контактирующим с пластинами 4 ;И 5, При однократном повороте колбы 1 в новое положение интенсивность iизлучения разряда и отношение сиг- нал - фон резко возрастали, однако iвскоре эти параметры уменьшапись,при 1ближаясь к первоначальным значениям,

- JQ 2о 25

50 55

30

40

45

т.е. при неравномерном вращении колбы 1 интенсивность излучения хотя и возрастает, но нестабильно. Но если колбе 1 сообщается равномерное вращение вокруг оси (стрелка Б), устанавливается динамическое равновесие, при котором интенсивность излучения и отношение сигнал - фон стабильно - сохраняется на повышенном уровне. Конкретный режим лампы зависит от конструкции колбы 1 и теплоотводящих элементов 4 и 5, а также рода рабочего вещества. Так, в случае описанного варианта и при цинковом наполнителе, отношение сигнал - фон (для линии-с длиной волны 213,86 нм) по мере увеличения скорости вращения колбы 1 от нуля до 1 оборота в минуту возрастает от 130 до 280, а при дальнейшем повьш1ении скорости вращения колбы 1 дальнейшее увеличение отношения сигнал - фон незначительно. При указанной оптимальной скорости вращения ВЧ мощность, подаваемая на лампу, уменьшается до 3,5 Вт, а при неподвижной колбе такое отношение интенсивностей излучения достигается при ВЧ мощности 5 Вт, При наполнении бромидом висмута оптимальной является скорость вращения 1 оборот в 2 мин, а для хлорида таллия - 1 оборот в 2,5 мин, при этом отношение сигнал - фон возрастает меньше, в 1,3-1,5 раза, при увеличении скорости вращения отношение возрастает, но.стабильность излучения ухудшается. В случае кадмия (длина волны 228,8 нм) стабильность излучения остается высокой при скорости вращения колбы 2 o6opota в минуту, при этом отношение сигнал - фон повьшает- ся в 2,5 раза. Можно предложить,что при непрерывном перемещении холодных точек колбы из-за возрастания концентрации заряженных частиц в плазме разряда, поступающая в разряд ВЧ мощность используется значительно эффективнее,чем в случае неподвижных холодньк точек,

Предложенная конструкция лампы позволяет улучшить основные излучи- тельные характеристики благодаря тому, что повьшение интенсивности излучения достигается при снижении потребляемой ВЧ мощности.

Формула изобретения Безэлектродная газоразрядная высокочастотная лампа, содержащая наполненную инертным газом и рабочим веществом герметичную колбу из оптически прозрачного материала и кон- тактирукнций с частью ее поверхности по меньшей мере один теплоотводящий элемент, отличающаяся

тем, что, с целью повьшения интенсивности излучения линий по отношению к интенсивности фонового излучения, указанный элемент установлен с возможностью непрерьшного перемещения по поверхности колбы.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к газоразрядным осветительным лампам без электродов внутри баллона, излучающим спектры различных химических элементов и предназначенным для использования в спектрофотометрических устройствах. Целью изобретения является повышение интенсивности излучения линий по отношению к интенсивности фонового излучения. Безэлектродная газообразная высокочастотная лампа имеет герметичную колбу, часть поверхности которой контактирует по меньшей мере с одним теплоотводящим элементом. Последний установлен с возможностью непрерывного перемещения по поверхности колбы. Это приводит к непрерывному перемещению "холодных точек" колбы из-за возрастания концентрации заряженных частиц в плазме разряда. В результате поступающая в разряд мощность используется значительно эффективнее, чем в случае неподвижных "холодных точек". Это позволяет улучшить основные излучательные характеристики. 1 ил.