ИМПУЛЬСНАЯ ШИРОКОАПЕРТУРНАЯ ЛАМПА Советский патент 1995 года по МПК H01J61/80 

Изобретение относится к технике импульсных источников света и может быть использовано в микроэлектронике для осуществления фотостимулированных процессов на образцах большого диаметра (≈10 см и более).

Известны импульсные источники света (лазеры), которые позволяют получать мощное импульсное излучение в ВУФ и УФ областях спектра, используемые в микроэлектронике, содержащие основные электроды, систему предыонизации, оптический резонатор. Недостатком лазерных источников является их сложность и меньший ресурс рабочей смеси по сравнению с лампами, т.к. в лампах используется спонтанное излучение, а в лазерах индуцированное. Известны также ламповые источники света, которые используются в различных областях науки и техники. Однако они имеют неравномерное распределение плотности мощности по выходному окну, а при достижении хорошей равномерности распределении плотности мощности на облучаемом объекте очень низкие КПД относительно полезно используемой энергии.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является искровой источник света, который содержит наполненную рабочей смесью разрядную камеру с выходным окном. В камере неподвижно размещены высоковольтный катод и заземленный анод, система предыонизации с искровым промежутком, которые подключены к генератору накачки. Недостатком прототипа является неоднородность плотности мощности излучения по сечению выходного пучка из-за того, что подобные источники формируют сферический фронт световой волны.

Целью изобретения является увеличение диаметра выходного пучка и улучшение однородности распределения плотности мощности выходного пучка по его поперечному сечению.

Указанная цель достигается тем, что в импульсной лампе, содержащей наполненную рабочей смесью разрядную камеру с выходным окном, размещенные внутри камеры круглый катод, анод и систему предыонизации с искровым промежутком, подключенные к генератору накачки, согласно изобретению катод выполнен сплошным, и имеет профиль, обеспечивающий формирование однородного электрического поля, а анод сетчатым с прозрачностью не менее 70% и с размером ячейки не превышающим 0,1 от расстояния между катодом и анодом, выходное окно камеры установлено за анодом, система предыонизации снабжена дополнительными искровыми промежутками, искровые промежутки расположены равномерно по диаметру катода, а расстояние между ними не превышающем 1/4 диаметра катода.

На фиг.1 схематически изображена предлагаемая широкоапертурная лампа; на фиг.2 распределение плотности мощности излучения по сечению выходного пучка.

Лампа содержит генератор накачки 1, наполненную рабочей смесью разрядную камеру 2 с выходным окном 3, размещенные внутри камеры 2 основные электроды, один из которых сетчатый анод 4, а другой круглый профилированный и сплошной катод 5, искровые промежутки 6 системы предыонизации, расположенные равномерно по краю катода 5. Основные электроды 4 и 5 и искровые промежутки 6, подключены к генератору накачки 1. Выходное окно 3 камеры 2 установлено за анодом 4.

Импульсная широкоапертурная лампа работает следующим образом.

При срабатывании генератора накачки 1 напряжение подается на основные электроды 4 и 5, причем, на фронте импульса напряжения обострительные конденсаторы. С генератора накачки 1 заряжаются через искровые промежутки 6. Излучение от искровых промежутков 6 обеспечивает за счет фотоэффекта выбивание электронов с поверхности катода 5 и фотоионизацию рабочей смеси в промежутке между основными электродами 4 и 5, что позволяет между ними сформировать объемный разряд. Излучение из объемного разряда через сетчатый анод 4 и окно 3 выходит из лампы в виде пучка с высокой однородностью плотности мощности излучения по его сечению. Применение сплошного профилированного катода 5 позволяет формировать однородный по сечению объемный разряд.

Использование: в микроэлектронике для осуществления фотостимулированных процессов на образцах большого диаметра. Сущность изобретения: импульсная широкоапертурная лампа содержит наполненную рабочей смесью разрядную камеру с выходным окном. Внутри нее размещены круглый катод, анод и искровые промежутки. Катод выполнен сплошным и имеет профиль, обеспечивающий формирование однородного электрического поля. Анод выполнен сетчатым с прозрачностью не менее 70% и с размером ячейки не более 0,1 от расстояния между катодом и анодом. Искровые промежутки расположены равномерно по краю катода. 2 ил.

ИМПУЛЬСНАЯ ШИРОКОАПЕРТУРНАЯ ЛАМПА, содержащая наполненную рабочей смесью разрядную камеру с выходным окном, размещенные внутри камеры круглый катод, анод и систему предыонизации с искровым промежутком, подключенным к генератору накачки, отличающаяся тем, что, с целью увеличения диаметра выходного пучка и улучшения однородности распределения плотности мощности его по поперечному сечению, катод выполнен сплошным и имеет профиль, обеспечивающий формирование однородного электрического поля, а анод сетчатым с прозрачностью не менее 70% и с размером ячейки не превышающим 0,1 от расстояния между катодом и анодом, выходное окно камеры установлено за анодом, система предыонизации снабжена дополнительными искровыми промежутками и все искровые промежутки расположены равномерно по краю катода, а расстояние между ними не превышает 1/4 диаметра катода.