Газоразрядная безэлектродная высокочастотная лампа и способ ее изготовления Советский патент 1992 года по МПК H01J65/04 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к газоразрядным осветительным лампам без электродов внутри баллона, излучающим спектральные линии различных химических элементов и предназначенным для использования в атомно-абсорбционной и атомно-Флюоресцентной аппаратуре.

Известны газоразрядные безэлектродные высокочастотные (ВЧ) лампы, содержащие заполненную-инертным газом и рабочим веществом прозрачную колбу, изготовленную из кварцевого стекла, размещенную в узле возбуждения в наполнении колбы ВЧ разряда, благодаря чему излучаются требуемые

аналитические спектральные линии рабочего вещества.

Однако у известных ламп в процессе эксплуатации оказывается недостаточным отношение интенсивности излучаемой аналитической линии к Фоновому

со

vj

ел

о

01

излучению, фон.

т.е. отношение сигналНаиболее близкой по технической сущности является газоразрядная беэ- электродная ВЧ лампа, содержащая герметичную колбу из кварцевого стекла , заполненную инертным газом и рабочим веществом, часть внутренней поверхности которой покрыта слоем

прозрачного материала, состав которого отличается от материала колбы.

Известны способы изготовления ламп, включающие смешивание рабочего вещества с жидким растворителем, с обеспечением заданной концентрации вещества, введение дозы раствора в объем колбы через ее штенгель, удаление растворителя промывкой инерт- рым газом, откачку, обезгаживание.

Однако для каждого вещества приходится подбирать растворитель, а для большинства элементов-наполнителей практически пригодных растворителей не существует, что ограничивает применение способа. Кроме того, операция удаления растворителя требует специального оборудования, а при недостаточном удалении состав наполнения колбы загрязняется примесями, излучение которых является фоновым, поэтому отношение сигнал- фон у изготовленных ламп оказывается недостаточным.

Наиболее близким по технической сущности является способ изготовления газоразрядной безэлектродной ВЧ-лампы, включающий изготовление смеси рабочего вещества с разбавителем, в качестве которого используют твердое вещество - нафталин, введение дозы смеси в объем колбы, удаление разбавителя путем откачки колбы при одновременном ее подогреве до , откачку колбы и обезгаживание, наполнение ее инертным газом и герметизацию.

Недостатком известной лампы и способа ее изготовления является то, что отношение интенсивности излучения аналитических спектральных линий к фоновому излучению быстро палает ,в процессе эксплуатации лампы.

Целью изобретения является повышение точности атомно-абсорбционного анализа путем повышения отношения интенсивности излучения аналитически спектральных линий к фоновому излучению ламп, а также упрощение способа их изготовления.

Эта цель достигается тем, что в газоразрядной безэлектродной ВЧ-лам- пе, содержащей герметичную кварцевую колбу, заполненную инертным газо и рабочим веществом, часть внутренней поверхности которой покрыта слоем материала, отличного по составу от материала оболочки, в качест

х м 10

5

20

2S

7375654

ве которого использовано переходное стекло. По способу изготовления лампы, включающему изготовление смеси рабочего -вещества с разбавителем введение дозы смеси в объем колбы, откачку колбы и обезгаживание ее и рабочего вещества прогревом, наполнение колбы инертным газом и герметизацию, согласно изобретению, в качестве разбавителя используют порошок переходного стекла, который во время обезгаживания колбы нагревают до расплавления и образования слоя на части внутренней поверхности колбы.

На фиг. 1 изображена принципиальная конструкция лампы; на фиг. 2 - лампа в процессе изготовления.

Газоразрядная безэлектродная ВЧ- лампа содержит колбу 1, при помощи отростка 2, закрепленную на ножке 3 вакуумной рубашки k , которая снабжена выходным окном 5. Рубашка установлена в ВЧ-индуктор,е 6 малогабаритного генератора (не показан). На части внутренней стенки колбы 1 имеется слой 7 сплавленного переходного стекла, эдот слой не должен располагаться на пути выхода излучения лампы из-за поглощения им ультрафиолетового излучения, т.е. аналитических линий большинства рабочих веществ.

При изготовлении ламп рабочее вещество предварительно смешивается с порошком разбавителя, т.е. переходного стекла, причем соотношение рабочего вещества и порошка переходного стекла выбирается таким, чтобы вводимая в колбу доза смеси была относительно велика.

Смесь перемешивалась и развешивалась по дозам, которые через штан- гель вводились в колбы. Лампы подпаивались к гребенке высоковакуумного откачного агрегата, после предварительной откачки, колба 1 нагревалась , сперва до испарения из смеси селена, который конденсировался во вспомогательном объеме 8, до температуры порядка 100Р°С. При этом переходное стекло расплавлялось, образуя слой 7 на боковой стенке колбы.1 при одновременном обезгаживании. Для, того, чтобы слой 7 не образовался на куполе колбы 1, т.е. на пути выхода из лампы излучения, колба при ва- куумной обработке располагалась го30

35

40

4S

ризонтально (фиг.2). После обезга- |живания колбы 1 и слоя 7 при- темпе- ратуре около 1000°С и вакууме не хуже в течение 5-10 мин, она осты- вала, рабочее вещество обратно перегонялось из объема 8 в колбу 1, которая наполнялась ксеноном при давлении 500 Па и отпаивалась. Затем колба 1 заваривалась в вакуумную

рубашку Ь, которая откачивалась до указанного вакуума и отпаивалась.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на индуктор 6 ВЧ-мощ- ности, в калбе 1 зажигается разряд сперва в ксеноне, а затем & парах рабочего вещества. При этом атомы рабочего элемента излучают резонансные линии, и излучение выходит наружу

через окно 5.

Лампа и способ ее изготовления позволяют повысить отношение сигнал- фон, что улучшает технико-эксплуатационные характеристики атомно-абсорб- ционной аппаратуры. Формула изобретения

1. Газоразрядная бёзэлектродная высокочастотная лампа для атомно-аб- сорбционного анализа, содержащая заполненную инертным газом и рабочим /веществом герметичную колбу из кнар- цевого стекла, .часть внутренней поверности которой покрыта слоем материала отличного по составу от материала оболочки, отличающаяся тем, что, с целью увеличения точности атомно-абсорбционного анализа путем повышения отношения интенсивности излучения аналитических спектральных линий к фоновому излучению, в качестве указанного материала использовано переходное стекло.

2. Способ изготовления газоразрядной безэлектродной высокочастотной лампы, включающий изготовление смеси рабочего вещества с разбавителем, введение дозы смеси в объем колбы, откатку колбы и обезгаживание ее и рабочего вещества при нагреве, наполнение колбы инертным газом и ее герметизацию, отличающийся тем, что, с целью упрощения изготовления при увеличении точности атомно- абсорбционного анализа, в качестве указанного разбавителя используют порошок переходного стекла, который во время обезгаживания нагревают до расплавления и образования слоя на внутренней поверхности стенки колбы.

Фиг. 7

Шаг 2