RU2625803C2 - Газоразрядная вуф-лампа для фотоионизационного детектора - Google Patents
Газоразрядная вуф-лампа для фотоионизационного детектора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2625803C2 RU2625803C2 RU2015144340A RU2015144340A RU2625803C2 RU 2625803 C2 RU2625803 C2 RU 2625803C2 RU 2015144340 A RU2015144340 A RU 2015144340A RU 2015144340 A RU2015144340 A RU 2015144340A RU 2625803 C2 RU2625803 C2 RU 2625803C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ceramic insulator
- lamp
- hollow ceramic
- thermal expansion
- washers
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J40/00—Photoelectric discharge tubes not involving the ionisation of a gas
- H01J40/02—Details
Landscapes
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области аналитического приборостроения и, в частности, к газоразрядным ВУФ-лампам, используемым в качестве источника ионизации анализируемых газов в фотоионизационных детекторах. Газоразрядная ВУФ-лампа содержит герметичный цилиндрический стеклянный корпус, заполненный инертным газом или смесью инертных газов при пониженном давлении, окно для вывода ВУФ-излучения, герметично соединенное со стеклянным корпусом, полый керамический изолятор, выполненный в виде цилиндра и установленный между окном для вывода излучения и торцом лампы, электроды для создания тлеющего разряда, установленные внутри изолятора и соединенные с выступающими из корпуса металлическими шайбами 5 и 6, причем шайбы, служащие для подключения к источнику электрического питания, покрыты изоляционным покрытием. Полый керамический изолятор выполнен из материала, имеющего коэффициент термического расширения, равный коэффициенту термического расширения металла, из которого выполнены шайбы. Металлическая шайба в области ее размещения в полости между внешней стенкой керамического изолятора и внутренней поверхностью цилиндрического стеклянного корпуса выполнена с изоляционным покрытием из материала, коэффициент линейного термического расширения которого согласован с коэффициентом линейного термического расширения металла, из которого выполнены шайбы, а изоляционное покрытие нанесено также на прилегающие внешние части полого керамического изолятора. Технический результат - исключение пробоя между электродами лампы за пределами полого керамического изолятора, что позволяет улучшить эксплуатационные характеристики лампы , увеличить срок ее службы и уменьшить габариты лампы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к области аналитического приборостроения и, в частности, к газоразрядным лампам вакуумного ультрафиолета (ВУФ-лампам), используемым в качестве источника ионизации анализируемых газов в фотоионизационных детекторах.
Известна газоразрядная ВУФ-лампа, содержащая герметичный цилиндрический стеклянный корпус, в котором в качестве излучающей среды используется инертный газ или смесь инертных газов при пониженном давлении, окно для вывода ВУФ-излучения, перекрывающее торцевую часть корпуса, полый стеклянный цилиндр, установленный внутри корпуса, катод, расположенный внутри полого стеклянного цилиндра, анод и выступающие из корпуса выводы для подсоединения к источнику электрического питания (см. С.А. Яковлев, Н.А. Невяжская, 5-я Всесоюзная научно-техническая конференция «Фотометрия и ее метрологическое обеспечение», тезисы докладов, М. 1984, с. 209). Недостатком лампы является взаимодействие плазмы газового разряда, существующего между электродами, с внутренней поверхностью стеклянного цилиндра, в результате которого из стекла выделяются посторонние газы, уменьшающие срок службы лампы. Кроме того, данному типу ламп присущ такой недостаток, как смещение светового луча относительно центра окна лампы, которое может иметь место при ударных воздействиях на лампу.
Наиболее близкой по технической сущности является газоразрядная ВУФ-лампа для фотоионизационного детектора, содержащая герметичный цилиндрический стеклянный корпус, в котором в качестве излучающей среды используется инертный газ или смесь инертных газов при пониженном давлении, окно для вывода ВУФ-излучения, полый керамический изолятор, выполненный в виде цилиндра и установленный напротив окна для вывода излучения, электроды для создания тлеющего разряда, установленные внутри керамического изолятора и соединенные с выступающими из корпуса металлическими шайбами, служащими для подключения к источнику электрического питания (RU 121100, H01J 40/02, опубл. 10.10.2012). В данной лампе тлеющий разряд возбуждается и горит внутри полого керамического изолятора. При этом исключается взаимодействие газоразрядной плазмы со стеклянными элементами конструкции. Указанная лампа имеет большой срок службы и высокую стабильность. Соединение отдельных узлов лампы происходит с помощью высокотемпературного ситаллоцемента, фиксирующего их положение и исключающего смещение светового луча относительно центра окна лампы. Это решение принято в качестве прототипа для заявленного объекта.
Особенностью этой лампы является наличие двух разрядных промежутков, один из которых находится внутри полого керамического изолятора, выполненного в виде цилиндра, а другой представляет собой полость между внешней поверхностью керамического изолятора и внутренней поверхностью цилиндрического стеклянного корпуса. Эти разрядные промежутки должны быть скоординированы таким образом, чтобы разряд возникал только внутри полого керамического цилиндра при заполнении лампы инертными газами или их смесями. В большинстве случаев такая координация имеет место, и тлеющий разряд возникает и существует внутри полого керамического изолятора. Однако в некоторых случаях после длительной работы в лампе могут произойти изменения поверхности электродов, которые приводят к тому, что разряд возникает вне полого керамического изолятора, в объеме, ограниченном внешней поверхностью керамического изолятора и внутренней поверхностью цилиндрического стеклянного корпуса. Это приводит к уменьшению срока службы и выходу лампы из строя.
Настоящее изобретение ставит своей целью повышение надежности и долговечности газоразрядной ВУФ-лампы. Технической задачей изобретения является создание таких условий внутри объема лампы, благодаря которым возникновение и существование разряда вне полого керамического изолятора станет невозможным или максимально затруднится.
Решение указанной технический задачи достигается тем, что в газоразрядной ВУФ-лампе для фотоионизационного детектора, содержащей герметичный цилиндрический стеклянный корпус, в котором в качестве излучающей среды используется инертный газ или смесь инертных газов при пониженном давлении, окно для вывода ВУФ-излучения, полый керамический изолятор, выполненный в виде цилиндра и установленный напротив окна для вывода излучения, электроды для создания тлеющего разряда, установленные внутри керамического изолятора и соединенные с выступающими из корпуса металлическими шайбами, служащими для подключения к источнику электрического питания, по крайне мере одна из металлических шайб в области ее размещения в полости между внешней стенкой керамического изолятора и внутренней поверхностью цилиндрического стеклянного корпуса выполнена с изоляционным покрытием для предотвращения возникновения электрического разряда вне полого керамического изолятора.
Вторым отличием является то, что покрытие может быть выполнено из неорганических материалов, в том числе стеклоэмали, ситаллоцемента, керамики или иных изоляционных материалов, и нанесено на поверхность шайбы методом химико-термическим, химического осаждения, физического осаждения, катодно-ионной бомбардировкой, магнитно-ионным распылением или любым иным методом, обеспечивающим требуемое качество покрытия поверхностей и возникновение электрического разряда.
Третье отличие состоит в том, что изоляционное покрытие нанесено также на прилегающие внешние части полого керамического изолятора, исключая тем самым наличие зазора между керамическим изолятором и металлической шайбой с изоляционным покрытием.
Четвертым отличием является выполнение керамического изолятора из материала, имеющего коэффициент термического расширения, равный коэффициенту термического расширения металла, из которого выполнена шайба.
Пятым отличием является то, что полость между внешней поверхностью полого керамического изолятора и внутренней поверхностью цилиндрического стеклянного корпуса заполнена воздухом при атмосферном давлении.
Настоящее изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1, 2 показаны разрезы двух вариантов конструкции газоразрядной ВУФ-лампы для фотоионизационного детектора.
Ниже рассматривается конкретные примеры исполнения такой лампы.
ВУФ-лампа (фиг. 1) содержит герметичный цилиндрический стеклянный корпус 1, с одного конца которого выполнено окно 2 для вывода ВУФ-излучения, внутри корпуса закреплен полый керамический изолятор 3 и установленные в нем электроды 4 и 5, соединенные с металлическими шайбами 6 и 7 соответственно, подключенными к источнику 8 электрического питания. Полый керамический изолятор 3 установлен между окном 2 для вывода излучения и торцом лампы (шайба 7), с которой герметично соединен штенгель 9, выполненный из стекла, используемый для присоединения лампы к вакуумному посту (не показан) в процессе изготовления. Штенгель 9 после заполнения объема лампы инертным газом или смесью инертных газов при пониженном давлении отпаивается, обеспечивая герметичность этого объема. Шайба 7 имеет изоляционное покрытие 10, имеющее коэффициент линейного теплового расширения материала, согласованный с коэффициентом линейного теплового расширения металла, из которого выполнены шайбы 6 и 7. Покрытие наносится на поверхность шайбы методом химико-термическим, химического осаждения, физического осаждения, катодно-ионной бомбардировкой, магнитно-ионным распылением или любым иным методом, обеспечивающим требуемое качество покрытия поверхностей и возникновение электрического разряда.
Лампа работает следующим образом. После включения источника 8 электрического питания между металлическими шайбами 6 и 7 появляется разность потенциалов. Наличие изоляционного покрытия 10 на металлической шайбе 7 удлиняет возможный путь развития пробоя между шайбами 6 и 7, что увеличивает пробивное напряжение и уменьшает вероятность появления пробоя. В то же время между электродами 4 и 5 внутри керамического изолятора 3 происходит пробой и зажигается тлеющий разряд, служащий источником ВУФ-излучения, которое через окно 2 выводится в ионизационную камеру фотоионизационного детектора (на чертеже не показана), где осуществляется ионизация анализируемых веществ и происходит формирование полезного токового сигнала. Таким образом обеспечивается правильная работа лампы.
На фиг. 2 показан разрез ВУФ-лампы, в которой керамический изолятор выполнен из форстеритовой керамики, имеющей коэффициент линейного термического расширения, согласованный с коэффициентами линейного термического расширения изоляционного покрытия 10 и металла, из которого изготовлены шайбы 6 и 7. Изоляционное покрытие 10 в этом случае наносится также на прилегающие внешние части керамического изолятора 3, благодаря чему образуется полость 11 между внешней стенкой керамического изолятора и внутренней поверхностью цилиндрического стеклянного корпуса, не соединенная с объемом полого керамического изолятора и заполненная воздухом при атмосферном давлении. В этом случае штенгель 9 после заполнения объема полого керамического изолятора лампы инертным газом или смесью инертных газов при пониженном давлении отпаивается, обеспечивая герметичность этого объема, а наличие атмосферного воздуха в полости 11 исключает пробой между металлическими шайбами 6 и 7.
Лампа работает следующим образом. После подачи напряжения от источника 8 электрического питания между электродами 4 и 5 внутри керамического изолятора 3 зажигается тлеющий разряд, служащий источником ВУФ-излучения, которое через окно 2 выводится в ионизационную камеру фотоионизационного детектора (на чертеже не показана), где осуществляется ионизация анализируемых веществ и происходит формирование полезного токового сигнала. При этом наличие воздуха при атмосферном давлении внутри полости 11 между внешней стенкой полого керамического изолятора и внутренней поверхностью цилиндрического стеклянного корпуса обеспечивает высокую электрическую прочность промежутка между металлическими шайбами 6 и 7, исключающую зажигание разряда между шайбами 6 и 7 вне полого керамического изолятора 3, что обеспечивает правильную работу лампы.
Изобретение позволяет исключить пробой между электродами лампы за пределами полого керамического изолятора, что позволяет улучшить эксплуатационные характеристики лампы и увеличить срок ее службы. Также изобретение позволяет уменьшить расстояние между электродами и, как следствие, габариты лампы.
Claims (2)
1. Газоразрядная ВУФ-лампа для фотоионизационного детектора, содержащая герметичный цилиндрический стеклянный корпус, в котором в качестве излучающей среды используется инертный газ или смесь инертных газов при пониженном давлении, окно для вывода ВУФ-излучения, герметично соединенное со стеклянным корпусом, полый керамический изолятор, выполненный в виде цилиндра и установленный напротив окна для вывода ВУФ-излучения, электроды для создания тлеющего разряда, установленные внутри полого керамического изолятора и соединенные с выступающими из корпуса металлическими шайбами, служащими для подключения к источнику электрического питания, отличающаяся тем, что полый керамический изолятор выполнен из материала, имеющего коэффициент термического расширения, равный коэффициенту термического расширения металла, из которого выполнены шайбы, по крайне мере одна металлическая шайба в области ее размещения в полости между внешней стенкой керамического изолятора и внутренней поверхностью цилиндрического стеклянного корпуса выполнена с изоляционным покрытием из материала, коэффициент линейного термического расширения которого согласован с коэффициентом линейного термического расширения металла, из которого выполнены шайбы, а изоляционное покрытие нанесено также на прилегающие внешние части полого керамического изолятора.
2. Газоразрядная ВУФ-лампа по п. 1, отличающаяся тем, что полость между внешней поверхностью полого керамического изолятора и внутренней поверхностью цилиндрического стеклянного корпуса заполнена воздухом при атмосферном давлении.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015144340A RU2625803C2 (ru) | 2015-10-15 | 2015-10-15 | Газоразрядная вуф-лампа для фотоионизационного детектора |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015144340A RU2625803C2 (ru) | 2015-10-15 | 2015-10-15 | Газоразрядная вуф-лампа для фотоионизационного детектора |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015144340A RU2015144340A (ru) | 2017-04-21 |
RU2625803C2 true RU2625803C2 (ru) | 2017-07-19 |
Family
ID=58642026
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015144340A RU2625803C2 (ru) | 2015-10-15 | 2015-10-15 | Газоразрядная вуф-лампа для фотоионизационного детектора |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2625803C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2742506C1 (ru) * | 2020-03-04 | 2021-02-08 | Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им.Н.Л.Духова» (ФГУП «ВНИИА») | Сверхвысоковакуумное термостойкое смотровое окно |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4751392A (en) * | 1986-02-12 | 1988-06-14 | Bbc Brown, Boveri & Company, Limited | Apparatus for sterilizing liquids |
US5834784A (en) * | 1997-05-02 | 1998-11-10 | Triton Thalassic Technologies, Inc. | Lamp for generating high power ultraviolet radiation |
RU2256255C2 (ru) * | 2002-06-11 | 2005-07-10 | Будович Виталий Львович | Ультрафиолетовая лампа и фотоионизационный газоанализатор на ее основе |
RU2362244C2 (ru) * | 2007-07-31 | 2009-07-20 | Анатолий Яковлевич Картелев | Газонаполненный разрядник |
RU121100U1 (ru) * | 2012-04-05 | 2012-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Бюро аналитического приборостроения "Хромдет-Экология" | Газоразрядная вуф-лампа для фотоионизационного детектора |
-
2015
- 2015-10-15 RU RU2015144340A patent/RU2625803C2/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4751392A (en) * | 1986-02-12 | 1988-06-14 | Bbc Brown, Boveri & Company, Limited | Apparatus for sterilizing liquids |
US5834784A (en) * | 1997-05-02 | 1998-11-10 | Triton Thalassic Technologies, Inc. | Lamp for generating high power ultraviolet radiation |
RU2256255C2 (ru) * | 2002-06-11 | 2005-07-10 | Будович Виталий Львович | Ультрафиолетовая лампа и фотоионизационный газоанализатор на ее основе |
RU2362244C2 (ru) * | 2007-07-31 | 2009-07-20 | Анатолий Яковлевич Картелев | Газонаполненный разрядник |
RU121100U1 (ru) * | 2012-04-05 | 2012-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Бюро аналитического приборостроения "Хромдет-Экология" | Газоразрядная вуф-лампа для фотоионизационного детектора |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2742506C1 (ru) * | 2020-03-04 | 2021-02-08 | Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им.Н.Л.Духова» (ФГУП «ВНИИА») | Сверхвысоковакуумное термостойкое смотровое окно |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015144340A (ru) | 2017-04-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8253332B2 (en) | Excimer lamp | |
US10739309B2 (en) | Dielectric barrier discharge ionization detector | |
JP2009543284A (ja) | ガス放電ランプ | |
KR102170135B1 (ko) | 진공 호환성 전기 절연체 | |
JP5449166B2 (ja) | 高電圧絶縁装置および、当該高電圧絶縁装置を備えたイオン加速装置 | |
RU2625803C2 (ru) | Газоразрядная вуф-лампа для фотоионизационного детектора | |
CN104716009A (zh) | 一种基于真空紫外光电离和大气压电离的复合电离源 | |
JP5475948B2 (ja) | ガス放電ランプ | |
US8664855B2 (en) | High-pressure discharge lamp having a capacitive ignition aid | |
AU539342B2 (en) | Lighting system | |
JP6389892B2 (ja) | 放電結合アクティブアンテナを有する電気ガス放電ランプ | |
US3893768A (en) | Zeeman modulated spectral source | |
JP2006228466A (ja) | 放電管 | |
EP2148357B1 (en) | Mesotube with header insulator | |
US11602039B2 (en) | Electrode assemblies for plasma discharge devices | |
RU121100U1 (ru) | Газоразрядная вуф-лампа для фотоионизационного детектора | |
RU2155421C1 (ru) | Электродное устройство с предварительной ионизацией ультрафиолетовым излучением от коронного разряда | |
RU36569U1 (ru) | Газоразрядная УФ-лампа для фотоионизационного детектора | |
US20220246417A1 (en) | Ion detector, measurement device, and mass spectrometer | |
JP2024512680A (ja) | 無声プラズマ放電を発生させるための真空フィードスルー、電極組立体および装置 | |
RU2371804C1 (ru) | Газоразрядный источник ионов | |
JP2002181791A (ja) | 化学物質検出装置 |