Газодинамический источник света Советский патент 1975 года по МПК H01J61/90 H01J61/06 

му на стенке указанной камеры зеркалу, отражающая новерхность которого перпендикулярна продольпой оси трубки.

Несущая преграду трубка, выполняющая также роль канала для пропускания излучения, сопряжена с колбой на удаленном от разрядной камеры конце цилиндрического отростка при помощи промежуточного металлического элемента, одновременно герметизирующего колбу и несущего щелевую диафрагму, расположенную .параллельно зеркалу и оптически прозрачной преграде.

Оптически прозрачная преграда, выполняющая роль окна для выхода излучения, может быть выполнена в виде полого конуса с продольной осью, -перпендикулярной зеркалу, и с углом при вершине 140°.

На фиг. 1 и 2 изображен предложенный газодинамический источник света (два варианта исполнения), вид сбоку с частичным разрезом.

Газодинамический разрядный источник света с торцовым выходом излучения содержит наполненную рабочим газом, например ксеноном, до давления 2-100 торр ((Преимущественно 10-50 торр) разрядную камеру 1 со средствами для электромагнитного ускорения генерируемой в ней газоразрядной плазмы и ударных волн, представляющими собой металлическую шину 2, закрепленную на диэлектрической стенке 3 и включенную в разрядный контур с направлением электрического тока, противоположным направлению тока в указанной камере. Цилиндрический отросток колбы (камера расширения 4) сопряжен с ней через конусный переход 5 (фиг. 2) или выполнен как одно целое с ней.

В разрядной камере 1 перпендикулярно продольной оси камеры расширения (отростка Т-образной трубки) смонтированы ножки 6 и 7, в которых вакуумноплотно собраны с совпадающей продольной осью электродные узлы 8 и 9 с плоскими рабочими электродами 10 из торированного вольфрама, расположенными на уровне разрядного пространства. Торцовая стенка 11 разрядной камеры выполнена плоской и с наружной стороны покрыта зеркально отражающим излучение слоем 12 на основе серебра, алюминия или другого материала для случая, когда камера 1 изготовлена из оптически прозрачного кварцевого стекла. Плоская зеркально отражающая излучение стенка 11 разрядной камеры ориентирована перпендикулярно продольной оси камеры расширения 4, в которой коаксиально размещена стеклянная или керамическая трубка 13, служащая для осевого Пропускания излучения и одновременно несущая оптически прозрачную плоскую преграду 14 (фиг. 1) или конусную преграду 15 (фиг. 2). Преграда выполнена из плавленого кварцевого стекла или другого подходящего материала, пропускающего излучение оптического диапазона длин волн спектра. Оптически прозрачная конусная преграда 15 выполнена в

форме полого конуса с углом при вершине 140, выбранным из расчета на заведомо правильное отражение при ориентации его -сходящейся частью к разрядной камере. Продольная ось конусной преграды в этом случае должна совпадать с направлением вектора силы, ускоряющей плазму и ударные волны, что при нормальном отражении последней для скорости, превышающей 2 км/сек, должно

обеспечивать повышение температуры за отраженной волной более чем в 1,5 раза по сравнению с отражением от плоской преграды.

Конусная так же, как и плоская преграда, смонтирована на торцовой части несущей

трубки 13 и расположена вблизи разрядной камеры параллельно ее плоской зеркально отражающей стенке И на расстоянии 20- 50 мм от оси разрядного промежутка. Геометрические размеры преграды в -форме шайбы

или конуса выбраны в пределах 4-8 мм по диаметру, т. е. такими, чтобы ее тормозящая площадка составляла по крайней мере /4 площади внутреннего сечения камеры расширения диаметром до 20 мм. В этом случае межДУ стенками несущей преграду трубки 13 и камеры расширения 4 образуется кольцевой балластный объем, который должен быть не меньше величины объема разрядной камеры.

При выполнении источника света (фиг. 2) с конусным переходом 5 разрядной камеры 1 в камеру расширения 4 преграда размещается почти в зоне перехода конусной части в цилиндрическую часть камеры 4. Для увеличения срока службы источника при эксплуатации в режиме коротких сильноточных разрядов несущая преграду трубка 13 механически и вакуумноплотно соединяется с камерой расширения 4 на удаленном от разряда конце

при помощи промежуточного металлического стакана 16 из титана или ковара, боковые стенки которого образуют кольцевые зазоры 17 и 18 соответственно со стенками трубки и камеры, заполняемые в процессе герметизации сплавом олово-титан. Для устранения воздействия излучения ударно нагретого газа на зону герметизации несущей преграду трубки 13 и стакана 16 применена экранирующая втулка 19 из алюминия или другого отражающего свет материала, навинчиваемая на аксиально выступающую часть упомянутого стакана перед окончательной герметизацией камеры расширения 4 в зоне кольцевого зазора 17. Промежуточный металлический стакан

16, герметизируя камеру расширения и механически укрепляя несущую трубку и преграду в ней, является одновременно держателем диафрагмы 20 диаметром 4-6 мм, выполненной в центральной его части. Для выделения

в центральной части тела свечения площадки прямоугольной .формы размером 2X3 мм или других размеров с постоянной энергетической яркостью можно использовать съемную щелевую диафрагму (на чертеже не показана),

навинчиваемую на металлический -стакан 16

по резьбе 21, выполненной на его боковой поверхности.

Разрядная камера и отросток колбы могут быть покрыты светоотражающим слоем, например, на основе спеченной двуокиси кремния и (или) заключены в металлическую рубашку 22 (фиг. 2), например, из алюминия со светоотражающими внутренними стенками, снабженную на торцовой части щелевой диафрагмой 20 для пропуска излучения.

Описанный газодинамический источник света включается в разрядный контур (фиг. ) с емкостным накопителем 23 через управляемый разрядник 24, срабатывающий от блока 25 Последовательного поджига.

При срабатывании разрядника 24 батарея конденсаторов 6 накопителя 23 обеспечивает образование расщиряющегося канала сильноточного разряда в камере 1.

Образовавшаяся газоразрядная плазма выплескивается в камеру расщирения 4 в результате расширения при выделении Джоулева тепла, а также под действием силы, возникающей при электромагнитном взаимодействии противоположно направленных токов разряда и расположенной вблизи разрядной камеры металлической шины 2. В данном случае магнитное поле возвратного тока в шине отталкивает плазму с текущим но ней разрядным током на преграду 14 в сторону камеры расширения 4.

Образующаяся сильная ударная волна формируется в плоскую на начальном участке камеры расширения, т. е. между разрядной камерой и -преградой, на которой при торможении ударной волны и потока плазмы наблюдается повышение яркости изучения, исходящего в торцовом направлении.

Предмет изобретения

1.Газодинамический источник света по авт. св. 275259, отличающийся тем, что, с целью максимального приблил ения излучения источника света к излучению абсолютно черного тела с более высокой температурой плазмы и повышения срока службы источника при эксплуатации его с увеличенной энергией короткого сильноточного разряда, на обращенной к разрядной камере торцовой части трубки установлена оптически прозрачная преграда, служащая окном для выхода излучения и размешенная вблизи разрядной камеры в плоскости, параллельной расположенному на стенке разрядной камеры зеркалу, отражающая поверхность которого перпендикулярна продольной оси трубки.

2.Источник света по п. 1, отличающийся тем, что несущая преграду трубка, выполняющая также роль канала для пропускания

излучения, сопряжена с колбой на удаленном от разрядной камеры конце цилиндрического отростка при помощи промежуточного металлического элемента, одновременно герметизирующего колбу и несущего щелевую диафрагму, ориентированную параллельно зеркалу и оптически прозрачной преграде.

3.Источник света по п.п. I и 2, отличающийся тем, что оптически прозрачная преграда выполнена в виде полого конуса с продольной осью, перпендикулярной зеркалу, и с углом при верщине 140°.

479177

I ГI

17 20 tS Фиг

22

12

Фиг2