БЕЗЭЛЕКТРОДНЬШ ИСТОЧНИК СВЕТА ИА ОСНОВЕ ДИНАМИЧЕСКОГО РАЗРЯДА Советский патент 1972 года по МПК H01J65/04 

Изобретение относится к импульсным безэлектродным источникам света на основе динамического разряда, осуществляемого в движущемся газе, и предназначено для применения, в частности в качестве образцового импульсного источника излучения высокой яркости в электрофотометрии.

Известны источники света на основе безэлектродного разряда, цилиндрическая разрядная камера которых выполнена из термостойкого диэлектрического материала и заключена в охватывающую ее возбуждающую одновитковую катущку, подключенную через управляемый разрядник в малоиндуктивный разрядный контур. Известен также газоразрядный источник Высокоинтенсивного света, основанный на возникновении электрической дуги между двумя электродами, расположенными в цилиндрической разрядной камере с тангенциальной подачей в нее газа.

Этот газоразрядный источник имеет трубчатую разрядную колбу, на противоположных концах которой смонтированы электроды, в центре каждого из которых расположено сквозное отверстие для вывода газа. В средней части разрядной колбы имеется средство для тангенциального ввода газа.

скопическом режиме происходит испарение материала стенок. Это приводит к снижению срока службы источника света и изменению параметров излучения при длительной работе.

Основной недостаток второго газоразрядного источника света заключается в том, что разрежение, создаваемое вихревым потоком по оси камеры, недостаточно для работы динамического безэлектродного разряда.

Цель изобретения-устранить указанные недостатки и создать источник света с высокой вкладываемой удельной мощностью с длительным сроком службы и стабильными параметрами излучения при работе в стробоскопическом режиме. Поставленная задача рещается путем установки на противоположных концах разрядной камеры раскруточных диффузоров, создающих дополнительное разряжение по оси разрядной камеры. По меньщей мере в одном из них смонтировано окно для выхода излучения.

На фиг. 1 изображен предлагаемый источник света в продольном разрезе; на фиг. 2- разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1.

Для тангенциального ввода рабочего газа в камеру / служат сопла 3, сообщающиеся с уплотненной резиной 4 иредсопловой камерой 5, в .которую газ подается по патрубку 6.

Для вывода рабочего газа из камеры 1 на противоположных ее концах с помощью уплотнений 7 смонтированы раскруточные диффузоры, выполненные каждый из двух профилированных дисков 5 и Р с лооатками 10. Излучение выводится через окна 11, выполненные из оптически прозрачного материала.

Описываемый источник света подключается через управляемый разрядник к разрядному контуру с частотой повторения импульсов IQ гц и емкостью батареи 7 мкф.

Принцип действия источника света заключается в следующем. При натекании газа через сопла 3 образуется интенсивный вихревой поток, приосевая область которого имеет низкое давление, а периферийный слой - высокое давление.

Лрадиент давления, появляющийся в поперечном сечении разрядной камеры / при натекании в нее газа, является результатом образования и взаимодействия двух вихрей: внешнего свободного и внутреннего вынужденного. Так как запас кинетической энергии свободного вихря больше вынужденного, то внутренний вынужденный вихрь раскручивается внещЕим, в результате чего появляется центробежное поле, вызывающее поток газа от оси разрядной камеры / к ее периферии.

Однако наряду с центробежным потоком под действием градиента давления образуется обратный центростремительный поток, сглаживающий градиент давления в поперечном сечении разрядной камеры /. Чтобы уменьшить отрицательное влияние центростремительного потока на концах камеры 1 установлены раскруточные диффузоры, отсасывающие газ периферийного слоя. Так как в центре диэлектрического цилиндра образуется область пониженного давления порядка 10 мм рт. ст., то в ней при быстро нараста1юШ,ём tOKe в возбуждающей катущке 2 создается разряд. Область, занятая током.

благодаря скин-эффе«ту представляет собой сравнительно тонкий цилиндрический слой, прилегающий к внешней границе области пониженного давления. Сходящаяся цилиндрическая токовая оболочка цри своем движении к осн захватывает находящийся перед ней газ и вовлекает его в процесс сжатия. Так как токовая оболочка образуется не у стенок диэлектрического цилиндра, а на границе раздела областей низкого и высокого давлений, то образовавшаяся плазма не имеет примесей материала стенок диэлектрического цилиндра. В вихревой трубе газ движется также в горизонтальном направлении. Таким образом,

после разряда разрядная камера наполняется чистым рабочим газом, что приводит к стабилизации параметров излучения при длительном сроке работы. Кроме того, периферийный слой высокого давления вихревого потока защищает диэлектрический цилиндр от его соприкосновения с плазмой, в результате чего становится возможным увеличение срока службы источника света при увеличении удельной энергии импульса в стробоскопическом режиме.

Предмет изобретения

1.Безэлектродный источник света на основе динамического разряда, содержащий размещенную внутри возбуждающей катушки разрядную камеру, в среднюю часть которой тангенциально вводится рабочий газ, выходящий из камеры по ее концам, отличающийся тем,

что, с целью повыщения удельной мощности, увеличения срока службы и обеспечения стабильных параметров излучения при работе в стробоскопическом режиме, для вывода рабочего газа из разрядной камеры применены

раскруточные диффузоры, установленные на ее противоположных концах.

2.Безэлектродный источник света по п. 1, отличающийся тем. Что по меньшей мере в одном из раскруточных диффузоров смонтировано окно для вывода излучения, выполненное из оптически прозрачного материала,

Фиг.2

Фиг.З