ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ ИСТОЧНИК СВЕТА Советский патент 1973 года по МПК H01J61/52 H01J7/24 

1

Изобретение относится к области высокоинтенсивных источников света, в частности, усовершенствует конструкцию газоразрядного прибора, предназначенного для накачки оптических квантовых генераторов.

Известны газоразрядные источники света, содержащие колбу из оптически прозрачного материала с герметично соединенными с ней электродными узлами и наполненную рабочим веществом. Электрод такого прибора состоит из вольфрамового наконечника, обращенного в сторону разряда и приваренного к основному телу электрода. Во внутренней полости основного тела, являющегося токовводом, протекает охлаждающая жидкость (вода), которая подается по трубке, вмонтированной в электрод.

Недостатком источников света является тот факт, что описанная конструкция токоввода в мощных источниках накачки ОКГ не обеспечивает возможность рассеивания высоких тепловых нагрузок, что препятствует созданию мощных долговечных приборов.

Действительно, при высоких энергиях разряда температура электрода близка к температуре плавления его материала. При этих условиях в зоне контакта хладоагента с поверхностью электрода даже при максимально возникаемых для данной конструкции токовода скоростях поступления хладоагента образуется паровая рубашка, существенно снижающая теплопередачу от электрода. Нагретый до высокой температуры электрод подвергается интенсивной эрозии за счет испарения и распыления его материала, что понижает параметры прибора.

Целью изобретения является снижение рабочей температуры электродных узлов мощных газоразрядных источников света для повыщения их долговечности. Для этого токовводы в электродных узлах предложенного источника света выполнены в виде тепловых трубок.

Применение тепловой трубки, эффективность теплосъема с которой на порядок выше струйного охлаждения с применениелМ жидких хладоагентов, позволяет существенно снизить рабочую температуру электродов при -высоких энергиях, вводимых в разряд. Снижение рабочей температуры электродов позволяет значительно повысить долговечность газоразрядных источников света.

На чертеже дан один из вариантов исполнения описываемого устройства.

Газоразрядный источник света содержит колбу 1 из оптически прозрачного материала, например кварцевого стекла, герметизированную на противоположных концах электродными узлами. Каждый электродный узел представляет собой тепловую трубку 2 с соединенным с ней электродом 3. Тепловая трубка выполнена в виде тонкостенного герметичного сосуда, например ковара, из которого откачен воздух. Изнутри ее стенки покрыты пористым материалом 4, например стеклянной пряжей или пористой керамикой, пропитанной летучей рабочей жидкостью, например водой. С тепловой трубкой соединен радиатор 5, охлаждаемый воздухом или жидким хладоагентом.

Принцип действия предложенного устройства заключается в следующем.

При подаче высокочастотного высоковольтного импульса напряжения на электрод поджига, в объеме, ограниченном стенками колбы прибора, возникает предварительная ионизация рабочего газа (например, ксенона при начальном давлении 300 тор), вызывающая разряд электрического конденсатора, подключенного к электродным узлам. Выделяющееся во время разряда тепло нагревает электрод, герметично соединенный с одним из коицов тепловой трубки, вызывая испарение жидкости, которой пропитан пористый материал. Пары вместе с отведенным от электрода теплом почти .мгновенно перемещаются от горячего конца трубки - испарителя - к холодному концу - конденсатору, в котором пары конденсируются, отдавая тепло охлаждающему устройству 5. Давление в конденсаторе падает и туда беспрепятственно могут поступать новые порции паров рабочей жидкости. Образовавшийся конденсат силами поверхностного натяжения и сцепления между жидкостью и стенками капилляра возвращается по пористому материалу в испаритель. Это приводит к существенно.му снижению рабочей температуры электрода н увеличению долговечности газоразрядиого прибора.

Предмет изобретения

Газоразрядный источник света, содержащий наполненную рабочим газом разрядную колбу из оптически прозрачного материала и вакуумно-плотно соединенные с ней электродные узлы, состоящие из токовводов и соединенных с ними рабочих электродов, отличающийся тем, что, с целью уменьщения рабочей темнературы электродных узлов и повыщепня срока службы источника света, токовводы выполнены в внде тепловых трубок.