RU1802381C - Газоразр дна безэлектродна высокочастотна лампа - Google Patents

Abstract

Использование: в газоразр дных осветительных лампах без электродов внутри баллона, излучающих спектры химических элементов, и предназначены дл  использовани  в атомно-абсорбционной аппаратуре, в гониометрах-спектрометрах и т.п. Сущность изобретени : колба из оптически прозрачного материала контактирует с концом окружающей отросток диэлектрической трубки. Другой конец трубки присоединен к .основанию баллона. При этом баллон снабжен выходным окном и установлен внутри полого металлического цилиндра. Основание баллона плотно установлено в теле дополнительного диска из теплопроводного материала. Его наружна  поверхность соединена с внутренней поверхностью полого цилиндра. 1 ил. (Л

Description

Изобретение относитс  к электротехни- , а именно к газоразр дным осветитель- йым лампам без электродов внутри раллона, излучающим спектры химических Элементов и предназначенным дл  использовани  в атомно-абсорбционной и атомно- флюоресцентной аппаратуре.

| Целью изобретени   вл етс  повы- 1иение интенсивности излучени  лампой Аналитических спектральных линий и отно- иени  этой интенсивности к интенсивности фонового излучени  при снижении потребЬ емой лампой мощности, а также увеличение надежности.

На чертеже изображена предложенна  лампа.

Газоразр дна  безэлектродна  ВЧ- лампа содержит герметичную колбу 1, заполненную рабочим газом и веществом, установленную при помощи отростка 2 и трубки 3 внутри герметичного вакуумиро- ванного баллона 4, имеющего на торце со стороны выхода излучени  окно 5, прозрачное дл  аналитических спектральных линий. На поверхности баллона 4 установлена система ВЧ катушек: катушки возбуждени  6, катушка зажигани  7 (могут быть и другие катушки дл  достижени  дополнительных

эффектов), аналогично прототипу. Катушка 6 окружает колбу 1, ее конец со стороны выхода излучени  подключен к общему проводнику 8 печатной платы, а другой конец подсоединен к базе В Ч транзистора 9 (схема транзисторного автогенератора аналогична использованной в прототипе). Конец катушки 7 со стороны выхода излучени  так- же присоединен к общему проводнику 8 (т.е. соединен с соответствующим концом катушки 6), а другой конец катушки 7 свободен (не подключен). Купол колбы 1, вывод щий излучение, расположен в плоскости витка катушки 7, образованного свободным кривом . Основание 10 баллона 4 плотно установлено в теле теплопроводного диска 11, соединенного с поверхностью полого цилиндра (экрана) 12. Экранирующа  перегородка 13 защищает схему ВЧ-генератора, установленную в корпусе 14, от интенсивного ВЧ-пол  катушки 6. Подвод посто нного тока к ВЧ-генератору лампы осуществл етс  по проводам 15 и 16. Экранирующий цилиндр 12 прочно соединен с корпусом 14 с обеспечением надежного электрического контакта, что необходимо дл  стабильной работы ВЧ-генератора. Выходное окно 5, как и в случае прототипа, расположено на коническом расширении баллона 4. Лампа может иметь и другие конструктивные особенности, дл  достижени  других эффектов.

. . В конкретных образцах колба 1 с отростком 2, трубка 3, баллон 4с окном 5 выполнены из кварцевого стекла, прозрачного дл  коротковолновых спектральных линий. Диаметр колбы 1-10 мм, диаметр баллона -4 в его цилиндрической части - 16 мм, катушки 6 и 7 намотаны на баллоне 4 медной проволокой диаметром 0,8 мм. Транзистор 9 типа КТ-934Б. Колба 1 наполнена ксеноном под давлением 400-600 Па, в нее также введено рабочее вещество (химический элемент или его соль) в количестве пор дка 1 мг (уточн етс  в зависимости от элемента), Баллон 4 откачан до давлени  около 10 Па. Цилиндрический экран 12 и корпус 14 выполнены из алюминиевого или медного сплава, и соединены любым известным способом. Диск 11 может быть также металлическим, в этом случае надобностью металлическом экране 13 отпадает, а основание 10 баллона 4 устанавливаетс  в углублении соответствующей формы в диске 11 с использованием циклевочной мастики, в этом случае, диск 11 по наружной поверхности свариваетс  с эк-. раном 11, с обеспечением надежного тепло- .вого контакта. В изготовленных образцах экран 13 выполнен из медной фольги и служит также дл  предотвращени  попадани 

материала диска 14 (эпоксидный компаунд с добавкой кварцевого порошка) в объем корпуса 14, зан тый схемой ВЧ генератора. Дл  изготовлени , такой конструкции собранна  лампа устанавливалась вертикально , и в цилиндр 12 заливалась определенна  доза эпоксидиого компаунда, затем, лампа выдерживалась в таком положении до от- верждени  компаунда, при этом, образующийс  диск 11 оказываетс  монолитно соединенным как с основанием 10 баллона 4, так и с внутренней поверхностью цилиндра 12. Возможны и другие варианты конструкции диска 11, с сохранением сущности

5 изобретени . Размеры вдоль длины цилиндра завис т отматериала диска 11, согласно экспериментальным данным, если основание 10 баллона 4 целиком установлено в теле диска 11с обеспечением теплового

0 контакта по всей поверхности соприкосно-, вени , дальнейшее увеличение толщины диска 11 с точки зрени  поставленной цели несущественно, и указанна  толщина может быть больше по другим соображе5 ни м (в частности, технологическим), положительный же эффект достигаетс  во всех случа х. Таким образом, если основание 10 . баллона 4 плотно установлено в теле диска 11, нет необходимости конкретизировать

0 материал диска и его размеры, т.к. согласно экспериментальным данным, поставленна  цель достигалась во всех вариантах. Это легко объ снить тем, что, по сравнению с теплопроводностью системы отросток 2 и

5 трубка 3, по которым тепло отводитс  от колбы 1, услови  дальнейшей передачи тепла через основание.10 и диск 11 на металлический цилиндр 12 гораздо более благопри тные .

0 Устройство работает следующим образом .

При подаче через провода 15 и 16 рабочего напр жени  (10-12 В), схема автогенератора самовозбуждаетс , и на катушках б

5 и 7 по вл етс  ВЧ-напр жение, под воздействием которого образуетс  ВЧ-поле в зоне колбы 1, в которой возбуждаетс  разр д сперва в инертном газе, а затем, по мере разогрева колбы 1 и в парах рабочего веще0 ства. Кольцевой ВЧ-разр д в парах рабочего вещества сопровождаетс  излучением его спектральных линий, которое проходит через купол колбы 1 и выходит наружу через окно 5. Избыток рабочего вещества образу5 ет тонкую (просвечиваемую) пленку в зоне контакта колбы 1 с трубкой 3, при этом, интенсивность излучени  предложенной лампы и отношение сигнал-фон, по сравнению с известной лампой, существенно выше. Предполагаетс , что это  вл етс  результатом распылени  пленки рабочего вещества в результате бомбардировки зар женными частицами, в услови х ВЧ- разЬ да приобретающими достаточно большую энергию, и повышени  в результате этого концентрации излучающих атомов в раз  дном объеме колбы 1. При этом, ста- бил ность излучени  предложенной лампы выи е, чем известной, что можно объ снить ста илизацией условий теплоотвода от колбы I. Благодар  плотной установки баллона 4 посредством диска 11 в металлическом цилиндре 12, лампа устойчива к механически нагрузкам, возникающим во врем  ее замфны на другую, во врем  анализа различных химических элементов. Следует отметить , что в образцах ламп без трубки 3 повышени  интенсивности излучени  не наблюдалось , т.е. наличие трубки 3 существенно дл  достижени  поставленной цели, формула изобретени  Газоразр дна  безэлектродна  высокочастотна  лампа, содержаща  колбу из оптически прозрачного материала, заполненную инертным газом и рабочим .веществом, прикрепленную с помощью отростка к основанию окружающего ее диэлектрического

цилиндрического вакуумированного баллона , на котором установлена по меньшей мере одна высокочастотна  катушка, причем колба контактирует с одним концом окружающей отросток диэлектрической трубки,

другой конец которой присоединен к основанию баллона, при этом баллон снабжен выходным окном и установлен внутри полого металлического цилиндра, отличающа с  тем, что, с целью повышени 

интенсивности излучени  спектральных линий и отношени  этой интенсивности к интенсивности фонового излучени , при снижении потребл емой мощности и увеличени  надежности, она снабжена диском,

плотно установленным внутри указанного полого цилиндра из теплопроводного материала , в теле которого установлено основание указанного баллона.