УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВОЛЬТОВОЙ ДУГИ В ГАЗОВОЙ АТМОСФЕРЕ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ДАВЛЕНИЯХ Советский патент 1932 года по МПК H01J61/86 

Предлагаемое изобретение касается устройства для получения световых излучений с возможно короткой предельной длиной волны, т.-е. со значительно выраженной ультрафиолетовой областью спектра. Для указанной цели в большинстве случаев применялись ртутные дуговые лампы высокого давления с кварцевой колбой, но последние, однако, не могли обеспечить получение надлежащего результата вследствие того, что при определенной величине подведенной к лампе электрической мощности кварцевая колба лампы начинала размягчаться. Следовательно, температурой начала правления кварца определился возможный максимальный предел повышения световой отдачи лампы, а с ней и величина предельной длины волны ультрафиолетовой области спектра.

С другой стороны известно, что излучения с более богатой, чем у кварцевой лампы, ультрафиолетовой областью спектра можно получить в результате создания электрической вольтовой дуги между металлическими, например, стальными, вольфрамовыми, молибденовыми электродами, находящимися в соответствующих условиях, позволяющих иметь пары указанных металлов при надлежащем давлении, атмосферного. Работы Люммера в этом направлении (с угольной вольтовой дугой) доказали возможность создания надлежащих условий для получения закрытой дуги со значительно повышенным давлением, обнаружив одновременно те практические трудности, которые фактически обеспечивают полностью могущий быть полезным результат. Настоящее изобретение как раз и касается соответствующего устройства, позволяющего на основе работы Люммера получить источник света с достаточно выраженной ультрафиолетовой областью спектра, и сущностью его является конструктивная форма выполнения устройства.

На чертеже фиг. 1 изображает общий вид устройства сбоку; фиг. 2 - вид его спереди; фиг. 3 - продольный разрез устройства; фиг. 4 - одну из деталей его.

Основную часть устройства составляет крепкий металлический сосуд, рассчитанный на весьма высокое рабочее давление. На чертеже он изображен в виде стального цилиндра 1, плотно закрытого с одной стороны привинченной крышкой 2, а с другой - втулкой 3, при чем в местах соприкосновения поверхностей заложены кожаные или другие уплотняющие кольца 4. В крышке 2 имеется наружный штуцер 5, через канал которого цилиндр сообщается с газовым резервуаром, не показанным на чертеже. В противоположное отверстие цилиндра вставлена кварцевая линза 6 в оправе 7 и закрепленная в надлежащем положении внутренним краем втулки 3. Таким образом, необходимая для пропуска ультрафиолетовых лучей кварцевая среда здесь находится в таком отдалении от источника образования теплоты, что кварц при работе не размягчается, чему также способствует водяное охлаждение стального цилиндра 1.

Цилиндр 1 имеет два вертикальных штуцера 8 и 8₁, на которые плотно навинчиваются шайбы 9 и 9_1. К последним прикрепляются контршайбы 10 и 10₁ при помощи винтов 11 и 11₁. В шайбы 10 и 10₁ ввинчено по две стойки 12 и 12₁, на которые надеваются крышки 13 и 13₁, закрепляемые в надлежащем положении гайками 14 и 14₁. Через вертикальные осевые отверстия упомянутых выше штуцеров, шайб и крышек вставляются два металлических стержня 15 и 15₁ с винтовой резьбой по концам. На наружные концы стержней навинчены гайки 16 и 16₁, которые не только удерживают самые стержни, но служат для поднимания и опускания их по мере надобности. К внутренним концам этих стержней прикреплены патроны 17 и 17₁, в которые ввинчиваются электрододержатели 18 и 18₁, в которых электроды 19 и 19₁ удерживаются упорными винтами 20 и 20₁. Для электрического изолирования стержней и патронов от окружающих металлических частей служат асбестовые кольца 21 и 21, фарфоровые втулки 22 и 22₁, 23 и 23₁; эбонитовые втулки 24 и 24₁, такие же кольца 25 и 25₁ фарфоровые кольца 26 и 26₁ и, наконец, слюдяные трубки 27 и 27₁. Кроме того, верхний патрон 17 изолирован еще толстым слоем 28 мелкого шифера, а нижний патрон 17₁ - таким же слоем 28₁ асбеста. С целью предупредить выдавливание наружу всех этих изоляционных приспособлений, вследствие давления газов в цилиндре, к контршайбам 10 и 10₁ посредством шпилек 46 и 46₁ прикреплены втулки 45 и 45₁. Не показанные на чертеже электрические провода присоединяются к устройству через зажимы 29 и 29₁, ввинченные в крышки 13 и 13₁.

Для охлаждения устройства через пространство 30 между наружной поверхностью цилиндра 1 и кожухом 31, при посредстве штуцера 32 прогоняется вода, выходящая наружу через другой штуцер 33. Две половины пространства 30 между пилиндром 1 и кожухом 31 соединены каналами 47, проходящими через окружающий цилиндр металлический пояс 48, к которому прикрепляется кожух 31.

С целью дать выходящим из устройства лучам то или иное направление последнее может вращаться как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях. Вращение в вертикальной плоскости достигается тем, что все устройство покоится в стойках 34 своими двумя горизонтальными цапфами 55 и 36, из коих на цапфе 36 закреплено червячное колесо 37, которое сцепляется с червяком 38. Вращением ручного колеса 39 можно дать устройству любой наклон к горизонту. Стойки 34 сходятся внизу и заканчиваются вертикальной цапфой 40, показанной на фиг. 4 пунктиром. При помощи цапфы 40 стойки, а с ними и все устройство может вращаться на чугунной станине 41, для каковой цели ушко 42 соединяется с не показанным на чертеже рычагом. Цапфы 35 и 36 имеют сквозные осевые отверстия, которые с наружных концов закрываются стеклами 43, образуя таким образом смотровые окна. Манометр 44 показывает давление внутри цилиндра.

Вместо электродов из тугоплавких металлов первые могут быть сделаны и из легкоплавких металлов, как мягкий свинец, алюминий, ртуть и др., но тогда через штуцер 5 из полости устройства выкачивается воздух до образования вакуума, при чем при употреблении ртути нижний электрод делается в виде чашки.

Устройство для получения вольтовой дуги в газовой атмосфере при различных давлениях, в особенности для получения излучения малых длин волн, отличающееся применением металлического с рубашкой 30 резервуара 1, имеющего крышку 2 со штуцером 5 для газопровода и втулку 3 с кварцевой линзой 6 и опирающегося горизонтальными цапфами 35 и 36 на стойки 34, снабженной цапфой 40 станины, каковой резервуар, поворотный около своей горизонтальной оси посредством винтовой передачи 37 и 38, снабжен штуцерами 8 и 8₁, служащими для установки изолированных стержней 15 и 15₁ с навинчивающимися на них изолированными патронами 17 и 17₁ электрододержателей 18 и 18₁, каковые стержни 15 и 15₁ снабжены регулирующими гайками 16 и 16₁, упирающимися на шайбы 13 и 13₁, укрепленные изолированно на стойках 12 и 12₁.