СЕЛЕКТИВНЫЙ ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ ИСТОЧНИК СВЕТА Советский патент 1973 года по МПК H01J61/40 

i

изобретение относится к газоразрядным источникам света. Оно, в частности улучшает импульсные газоразрядные лампы, которые предназначены для создания мощных световых вспышек многократного действия со спектром излучения, сдвинутым в видимую и ближнюю инфракрасную области, используемые преимущественно для оптической накачки активных сред квантовых генераторов.

Известен электрический источник света, в котором улучшение спектрального состава излучения достигается путем помещения разрядной колбы в рубашку, содержащую жидкостный или газообразный фильтр. Для обогащения светового спектра электрической лампы сине-фиолетовыми лучами излучение лампы следует пропускать через фильтр из паров йода. Поскольку йод в нормальном состоянии находится в твердом виде, то для возгонки его кристалликов, помещенных в рубашку, необходимо значительное время после подключения лампы к источнику питания для вывода ее в рабочий режим, т. е. для прогревания разрядом лолости, заполненной йодом. При температуре 185° и выше йод возгоняется, и его пары пропускают преимущественно сине-фиолетовую часть спектра излучения лампы. При выключении источника света колба остывает, и пары йода сублимируются и осаждаются на

стенках колбы в виде ромбических кристаллов (при температуре 113°С и ниже).

Существенным недостатком описанного устройства является невозможность его применения для работы в режиме редкоповторяющихся вспышек сравнительно короткой длительности. За время действия импульса тока порядка десятков или сотен микросекунд внешняя поверхность оболочки, ограничивающей газоразрядную плазму, и оболочка оптически прозрачной рубашки, ограничивающей полость, заполненную йодом, не успевают прогреваться до температуры, достаточной для возгонки йода.

Даже при эксплуатации подобного устройства в режиме часто повторяющихся вспышек наблюдается осаждение паров йода на более холодных частях лампы, в основном на внутренней поверхности рубашки, что существенно

затрудняет выход лампы в режим при последующем ее включении. Недостатком этого устройства является также и то, что при эксплуатации его в непрерывном режиме сравнительно низкая температура излучающего объекта

не обеспечивает достаточное число квантов высокой энергии. В результате этого лампа работает неэффективно, а газообразный йод в этих условиях выполняет функции обыкновенного фильтра, обрезающего коротковолновую

часть светового излучения.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков и создание высокоэффективного селективного имнульсного источника света с управляемым спектром излучения, сдвинутым в видимую и ближнюю инфракрасную Области спектра.

Поставленная задача решается путем размещения в оптически прозрачной рубашке, окружаюш,ей разрядную колбу и заполненной кристаллическим йодом, источника инфракрасного излучения, способствующего поддержанию йода в парообразном состоянии в процессе эксплуатации источника авета. В качестве источника инфракрасного излучения используется окружающий разрядную колбу электрический резистивный нагревательный элемент (например, в виде спирали, ленты или пленки), включенный в самостоятельную электрическую цепь с регулируемой подводимой мощностью.

Предлагаемый селективный импульсный газоразрядный источник света расширяет область применения для режима одиночных вспышек короткой длительности и увеличивает спектральный к.п.д. преобразования электрической энергии в световую.

На фиг. 1 показан предлагаемый селективный газоразрядный источник света; на фиг. 2 представлена блок-схема его включения.

Газоразрядный источник света содержит разрядную колбу / и электродные узлы 2 и 3, конструкция которых аналогична узлам промышленных ламп ИФП-2000, с рубашкой 4 из кварцевого стекла.

Полость 5 между разрядной колбой / и рубашкой 4 заполнена йодом в количестве 1 мг на 1 см объема.

В указанной рубашке смонтирован источник инфракрасного излучения, выполненный в виде окружающей разрядную колбу / электрической спирали -накаливания 6, например, из вольфрама, концы которой электрически подсоединены к двум стержневым токоподводам 7 и S из вольфрама, впаянным в рубашку через переходные стекла.

Спираль накаливания (фиг. 2) включают в самостоятельную электрическую цепь с регулировкой подводимой мощности, содержащую источник питания 9 и блок W согласования выключения спирали с пускорегулирующей аппаратурой 11 источника света.

После вывода источника инфракрасного излучения в режим и ВОЗГОНКИ кристалликов йода включают пускорегулирующую аппаратуру с последовательным поджигом и производят вспышку или серию вспышек.

Под действием квантов света высокой энергии молекулярный йод диссоциирует на атомы.

При невысокой температуре излучающего газа в разряде происходят процессы рекомбинации атомов йода, находящихся в разных возбужденных состояниях, и йод используется преимущественно как фильтр. Вследствие этого в спектре излучения источника преобладает сине-фиолетовый свет.

В случае рекомбинации возбужденных атомов йода одного состояния источник работает как трансформатор излучения. Поскольку при этом образуется молекулярный йод с различным.и колебательными квантовыми числами, то полоса испускания света получается широкой (700-1000 нм). Эффективный коэффициент пропускания йода в описанном источнике света на длинах волн поглощаемого света минимален и увеличивается на полосах испускания в видимой и инфракрасной областях спектра.

предмет изобретения

1. Селективный газоразрядный источник света, содержащий электродные узлы, собранные в колбе, излучающая поверхность которой заключена в оптически прозрачную рубашку,

заполненную кристаллическим йодом, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы источника света в режиме одиночных вспышек, преимущественно короткой длительности, и управления преобразованием ультрафиолетовой части спектра излучения в более длинноволновую, в оптически прозрачной рубашке размещен источник инфракрасного излучения, способствующий поддержанию йода в -парообразном состоянии.

2. Селективный газоразрядный источник света по п. 1, отличающийся тем, что в качестве источника инфракрасного излучения использован электрический резистивный нагррвательный элемент (например, спираль накаливания), включенный в самостоятельную электрическую цепь с регулируемой подводимой мощностью.

/ ГА г