Спектральная лампа Советский патент 1981 года по МПК H01J61/09 H01J61/64 G01J3/10 

(54) СПЕКТРАЛЬНАЯ ЛАМПА

Изобретение относится к газоразрядным приборам, в часпюстн к спектральным лампам нзлучаюшим спектры различных химнческнх эжметов и предназначенным для П1жменення в атомноабсорбцнонной аппаратуре и других спектрофотометрнческнх устройствах. Известны конструкцнн спектральных ламп с полым катодом, выполненные в внде колбы с плоским окном, имеющие анод и катод (1 Излучение спектра того или иного химического элемента в такой лампе возникает за счет инНцннрованш тлеющего разряда в полом катопе,. изготовленном из металла, спектр которого необходимо получить. Известна газоразрядная лампа, являющаяся наиболее близкой к предлагаемому изобретению по технической сущности, содержащая заполненную инертным газом колбу с плоским прозрачным окном для выхода нзлучення, установленные в ней соосно катод с цилиндричес кой полостью, анод и размешенный между ними изолятор 2. Однако известные лампы не обеспечивают достато в1о высокой интенсивности резонансного излучения. Цель изофетения - увелнченне интенснвности резонансного излучения спектральных ламп. Поставленная цель достигается тем, что анод в предлагаемой спектральной лампе выполнен в виде ступенчатого полого цшшндра, внутренняя полость которого расположена со стороны катода и имеет основанне со сквозным осевым отверстием, расположенное своей наружной поверхностью не выше торцовой поверхности катода, причем длина анода и внутренннй днаметр полости, расположенной со стороны катода, должны удовлетворять условням: где d( - днаметр полости катода; С - длина анода; Од внутренний диаметр полости анода, расположенной со стороны катода. 3 В процессе работы лампы данная электродная конфигурация образует электростатическую иммерсионную линзу, которая повышает пространственную плотность электронного потока на оси разряда. Иммерсионная , линза собирает электронный пучок в непосредственной близости от нолого катода, где в результате процессов катодного распыления и диффузии имеет место максимальная концентрация поглощающих атомов, которые необходимо возбудить. На чертеже показана предлагаемая спектральная лампа, общий вид. Лампа имеет стекляниую цилиндрическую колбу 1 с плоским окном 2, которое обладае прозрачностью в спектральном диапазоне 0,21 3,0 мкм. Анод 3, выполненный в виде ступенчатого полого цилиндра, полый катод 4, растюложенньш между ними керамический изолятор 5, центрирующие слюдяные диски 6 и керамические изоляционные трубки 7 собраны на выводах 8, выходящих из основания 9. Между полым катодом 4 и анодом 3 иници ируется тлеющий разряд. При бомбардировке положительными ионами внутренней полости катода в канале разряда образуются пары атомов этого катода, которые возбуждаются и излучают в основном за счет электронного удара. Возникающая в пространстве анод катодГ со&1рающая линза фокусирует электро ный поток, тем самым повышая плотность электронов и число излучательных переходов над катодной зоной. Изолятор 5 препятствует возникновению паразитного тлеющего разряда с внешней поверхности катода 4 и способству ет увеличению интенсивности резонансного излучения из полого катода. Кроме того, излучение полого катода, поглощаемое нейтральными атомами над полостью катода и переизлучаемое ими равномерно по всем направлениям, за счет отражения от внутренней поверхносги анода возвращается в зону над катодом и возбуждает нейтральные атомы, тем самым увеличивая интенсивность излучения резонансных линий. Выбор электродной конфигурации осуществляется экспериментальным путем. Установлено, что отноцвние внутреннего диаметра Од к диаметру полости катода d должно удовл ворять условию . Дальнейшее уменьшение диаметра анода приводит к диафрагмированию излучения пол го катода, а увеличение отношения диаметров больше четырех существенно увеличивает напряжение зажигания и ухудшает фокусирующие свойства элеклростатической линзы. fljMH анода должна быть не меньше трех и не боль ше шести диаметров внутренней полости катода, так как в первом случае при дальнейшем уменьшении длины увеличивается фокусное расстояние, а во втором случае происходит диафрагмирование излучения полого катода. Для устранения диафрагмирования анод вьшолнен в виде ступенчатого полого цилиндра с основанием во внутренней полости,, выполненным со сквозным осевым отверстием. Наличие основания у анода предотвращает образование токопроводящего слоя между анодом и катодом, тем самым обеспечивает высокую стабильность излучения и долговечность лампы. Нижнее основание анода должно быть расположено не выще верхнего края катода, в противном случае нарушается фокусировка электронного потока. В заявляемой конструкции при выбранных соотношениях повышение пространственной плотности электронного потока перед катодом приводит к увеличению числа излучательных переходов и, следовательно, к увеличению интенсивности резонансного излучения. Формула изобретения Спектральная лампа, содержащая заполненную инертным газом колбу с плоским прозрачным жном для выхода излучения, установленные в ней соосно катод с цилиндрической полостью, анод и размешенный между ними изолятор, отличающаяся тем, что, с целью увеличения интенсивности резонансного излучения, анод выполнен в виде ступенчатого полого цилиндра, внутренняя полость которого расположена со стороны катода и имеет основание со сквозным отверстием вдоль оси, расположенное своей наружной поверхностью не выше торцовой поверхности катода, причем длина анода и виутренний диаметр полости, расположенной со стороны катода, должны удовлетворять условиям: .бак . где OK - диаметр полости катода; - длина анода; Oi - внутренний диаметр полости анода, расположенной со стороны катода. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Франции N 1538497, кл. Н 01 J 61/00. 1958. 2.Авторское свидетельство СССР N 395927, кл. Н 01 J 61/09, 19/2.

,/

s