ИМПУЛЬСНОЕ РАЗРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1971 года по МПК H01J61/90 

Изобретение относится к импул1 сным разрядным устройствам, в частности к высокоинтенсивным источникам света на основе динамического разряда, предназначенным преимущественно для cBeTOBoil накачки активных сред в оптических квантовых генераторах, для исследований в химии возбужденных молекул и т. д.

Известно импульсное разрядное устройство, содержащее наполненную рабочим газом полостную разрядную камеру, образованную двумя коаксиальио расположенными диэлектрическими цилиндрами, по меньщей мере один из которых выполнен из онтически нрозрачного материала, гер1метизированными на противоположных концах кольцевыми электродными узлами, а также наружный коаксиальный токопровод, выполненный, например, в виде электропроводящего цилиндра с внутренней отражающей поверхностью.

Особенностью предлагаемого импульсного разрядного устройства, обеспечивающей размещение в нем нескольких активных сред, повыщение эффективности и равномерности накачки и увеличение выхода энергии излучения, является то, что оно снабжено дополнительной разрядной камерой, выполненной в виде оптически прозрачного диэлектрического цилиндра, герметизированного на противоположных концах электродными узлами.

и установленной внутри полостной разрядной камеры таким образом, что стенки нолостной и дополнительной камер образуют полость для размещения в ней активных сред.

На фиг. 1 изобрал ;ено предлагаемое устройство в продольном разрезе; на фиг. 2 разрез но А-Л на фиг. 1.

Импульсное разрядное устройство содержит полостную разрядную камеру /, образованную двумя коаксиальио расположенными; диэлектрическими цилиндрами 2 и 5, один из которых выполнен из оптически прозрачного материала, герметизированными на противоположных концах кольцевыми электродными узлами 4 я 5 с помощью вакуумных уплотнений 6, а также наружный коаксиальный токопровод 7, выполненный в виде электропроводящего цилиндра с внутренней от- рал ающей поверхностью. Кроме того, уст ройство содержит дополнительную разрядную камеру 5, выполненную в виде онтически прозрачного диэлектрического цилиндра 9, герметизированного на противоположных концах электродными узлами 10 и // с помощью вакуумных уплотнений 12, п установленную внутри полостной разрядной камеры / таким образо:М, что стенки полостной и дополнительной разря1дных камер образуют полость 13 для размещения в ней активных сред.

Токопровод 14, имеющий окна для выхода генерации, обеспечивает электрический контакт электродных узлов 4 к 11, а изолятор, имеющий аналогичные окна для выхода генерации, обеснечивает изоляцию электродных узлов 5 и 10.

Полостная разрядная камера 1 и дополнительная разрядная камера 8 наполнены рабочим газом, например ксеноном или воздухом, при давлениях 0,1-5 мм. рт. ст.

Устройство через управляемые разрядники подключается к двум разрядным емкостям, одна из которых соединяется с электродным узлом 5 и наружным токопроводом 7, а вторая - с электродными узлами 5и 10.

После включения емкости, соединенной с электродным узлом 5 и с наружным токопроводом 7, происходит пробой газового промежутка камеры 1 с образованием, вследствие снинэффекта, токовой цилиндрической оболочки у поверхности наружного диэлектрического цилиндра 3, которая под действием сил магнитного поля собственного тока движется к оси полостной разрядной камеры. Разрядпый ток возвращается по наружному токонроводу 7. После включения емкости, соединенной с электродными узлами 5 и 10, происходит пробой газовых промежутков камер / и 5 с образованием вследствие спин-эффекта двух цилиндрических токовых оболочек, одна из которых находится у поверхности внутреннего диэлектрического цилиндра 2, а вторая- в дополнительной разрядной камере 8 у поверхности диэлектрического цилиндра 9. Направление тока в токовой оболочке, образующейся у поверхности диэлектрического цилиндра 2, совпадает с направлением тока в токовой оболочке, образующейся у поверхности диэлектрического цилиндра 3, а направление тока в дополнительной разрядной камере 5 совпадает с направлением тока в наружном токопроводе 7.

Токовая оболочка, образующаяся у поверхности диэлектрического цилиндра 2, движется под действием магнитного поля собствепного тока от оси полостной разрядной камеры, причем ее взаимодействие с токовой оболочкой, движущейся к оси, приводит к образованию цилиндрического слоя плазмы. Токовая оболочка, образующаяся у поверхности диэлектрического цилиндра 9, движет

ся к оси доиолнительной разрядной камеры с образованием токового шнура, аналогичного тому, как это происходит в обычных Z-пинчах. Токовой шнур и цилиндрический

слой плазмы являются мощными источниками излучения.

В предлагаемом разрядном устройстве диссипация энергии в большом объеме обеспечивает увеличение предельной вкладываемой энергии и равномерность накачки активных сред по сравнению с обычным Z-пинчом, окруженным активными средами.

Кроме того, конструкция разрядного устройства, позволяющая осуществлять раздельный подвод тока к наружному токопроводу и к дополнительной разрядной камере, дает возможность регулировать радиус цилиндрического слоя плазмы, образующегося в полостной разрядной камере.

Раздельный напуск газов в полостную и в доиолнительную разрядные камеры дает возможность менять излучательные характеристики цилиндрического слоя и шнура плазмы.

Предмет изобретен и

Импульсное разрядное устройство для накачки активных сред, содержащее наполненную рабочим газом полостную разряд1пчо

камеру, образованную двумя коаксиально расположенными диэлектрическими цилиндрами, по меньшей мере один из которых выполнен из оптически прозрачного материала, герметизированными на противоположных

концах кольцевыми электродными узлами, а также наружный коаксиальный токопровод, выполненный, например, в виде электропроводящего цилиидра с виутренней отражающей поверхностью, отличающийся тем, что,

с целью размещения в нем нескольких активных сред, повышения эффективности и равномерности накачки и увеличения выхода энергии излучения, оно снабжено дополнительной разрядной камерой, выполненной в виде оптически прозрачного диэлектрического цилиндра, герметизированного на нротивоположных концах электродными узлами, и установленной внутри полостной разрядной камеры таким образом, что степки полостной

и дополнительной камер образуют иолость для размещения в ней активных сред.