RU2673062C1 - Pulsed ultraviolet gas-discharge lamp - Google Patents

Pulsed ultraviolet gas-discharge lamp Download PDF

Info

Publication number
RU2673062C1
RU2673062C1 RU2018106699A RU2018106699A RU2673062C1 RU 2673062 C1 RU2673062 C1 RU 2673062C1 RU 2018106699 A RU2018106699 A RU 2018106699A RU 2018106699 A RU2018106699 A RU 2018106699A RU 2673062 C1 RU2673062 C1 RU 2673062C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flask
bulb
leucosapphire
tube
discharge lamp
Prior art date
Application number
RU2018106699A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Павлович Архипов
Яков Абраммерович Гольдштейн
Сергей Геннадьевич Киреев
Дмитрий Юрьевич Пугачев
Константин Александрович Тумашевич
Сергей Геннадьевич Шашковский
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Мелитта"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Мелитта" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Мелитта"
Priority to RU2018106699A priority Critical patent/RU2673062C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2673062C1 publication Critical patent/RU2673062C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J63/00Cathode-ray or electron-stream lamps
    • H01J63/02Details, e.g. electrode, gas filling, shape of vessel

Landscapes

  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: pulsed ultraviolet gas discharge lamp contains a bulb of a transparent material in the ultraviolet region of the spectrum of the material and electrodes sealed at the ends of the bulb, and the bulb is filled with a plasma-forming medium based on xenon. Flask is made of fused quartz, each of the electrodes is made in the form of a mushroom-shaped tip and base, and a flask of colorless leucosapphire is placed in the flask with a clearance in relation to the bulb and relative to the electrodes in such a way that the electrode tips are located inside the leucosapphire tube. Dimensions of the bulb, leucosapphire tube and electrode bases are selected from the ratios. Lateral surface of the cylindrical base of each electrode may be formed with a notch or corrugations. Quartz bulb can be made with a variable diameter along the length. Leucosapphire tube can be made in the form of a set of successively located individual leucosapphire elements of short length. Bulb can be made curved, for example, a U-shaped.
EFFECT: increased manufacturability and resource of work.
6 cl, 4 dwg

Description

Область техники.The field of technology.

Изобретение относится к импульсным газоразрядным лампам, предназначенным для генерации высокоинтенсивных импульсов излучения, прежде всего, в ультрафиолетовой, особенно в бактерицидной, областях спектра. Данные источники импульсного УФ излучения сплошного спектра могут быть успешно использоваться для фотохимической очистки и обеззараживания помещений, потоков воздуха, питьевой и сточной вод от вредных органических соединений и устойчивых форм микроорганизмов.The invention relates to pulsed discharge lamps, designed to generate high-intensity radiation pulses, especially in ultraviolet, especially in bactericidal, spectral regions. These sources of pulsed UV radiation of a continuous spectrum can be successfully used for photochemical cleaning and disinfection of rooms, air flows, drinking and wastewater from harmful organic compounds and stable forms of microorganisms.

Уровень техники: Импульсные ксеноновые лампы (Маршак И.С. Импульсные источники света, М.: Энергия, 1978), как источники ультрафиолетового (УФ) излучения, находят широкое применение для очистки и обеззараживания воздуха, воды и открытых поверхностей от устойчивых видов микроорганизмов и вредных органических соединений. Это обусловлено высокой интенсивностью (в десятки тысяч раз превышающие интенсивность бактерицидных ртутных ламп непрерывного горения) и сплошным спектром излучения, перекрывающим всю ультрафиолетовую область (от 200 до 400 нм), которые обеспечивают высокие эффективности процессов деструкции органической материи и универсальность действия (спектры поглощения органических соединений практически всегда частично или полностью совпадают со спектром излучения лампы).BACKGROUND OF THE INVENTION: Xenon flash lamps (Marshak I.S. Pulse light sources, M .: Energy, 1978), as sources of ultraviolet (UV) radiation, are widely used for cleaning and disinfecting air, water and open surfaces from resistant types of microorganisms and harmful organic compounds. This is due to the high intensity (tens of thousands of times higher than the intensity of bactericidal mercury lamps of continuous burning) and a continuous emission spectrum that covers the entire ultraviolet region (from 200 to 400 nm), which ensure high efficiency of the destruction of organic matter and universality of action (absorption spectra of organic compounds almost always partially or completely coincide with the emission spectrum of the lamp).

Основными недостатками импульсных ламп являются относительно низкий выход УФ излучения в бактерицидной полосе по сравнению с ртутными лампами низкого давления (от 5% до 8% от электрической энергии) и ограниченный ресурс работы.The main disadvantages of flash lamps are the relatively low yield of UV radiation in the bactericidal band compared to low-pressure mercury lamps (from 5% to 8% of electrical energy) and a limited service life.

Спектр излучения импульсных ламп близок к излучению абсолютно черного тела. Оценка спектра черного тела показывает, что максимальный выход бактерицидного УФ излучения в общем спектре излучения (40-45%) будет наблюдаться при яркостных температурах плазмы около 11-12 кК. Уровень таких температур реализуется при удельных мощностях около 80 кВт/см2. Типичный энергобаланс импульсной лампы можно представить следующим образом: из 100% электрической мощности (энергии), подведенной к лампе, ~70…80% излучается в полосе прозрачности кварца, 15…18% теряется в кварцевой стенке лампы (4…5% - неизлучательные потери и 10…12% за счет УФ поглощения кварца) и 2…5% мощности идет на нагрев электродов. Тогда удельная электрическая мощность на внутренней поверхности оболочки импульсной лампы должна составлять около 140 кВт/см2. Реализация таких режимов приводит к интенсивному испарению кварца, непосредственно контактирующего с высоконагретой плотной плазмой, и, как следствие, образованию непрозрачной в УФ области пленки оксидов кремния (SiO) на внутренней поверхности кварцевой колбы и накоплению кислорода во внутреннем объеме лампы, что приводит к резкому сокращению срока службы лампы за счет снижения светоотдачи и повышения элекропрочности газового промежутка. Высокие мощности разряда сопровождаются увеличением ударных нагрузок на кварцевую оболочку лампы и ведут к ее быстрому разрушению.The emission spectrum of flash lamps is close to that of a completely black body. Evaluation of the blackbody spectrum shows that the maximum yield of bactericidal UV radiation in the total emission spectrum (40-45%) will be observed at brightness plasma temperatures of about 11-12 kK. The level of such temperatures is realized at specific powers of about 80 kW / cm 2 . The typical energy balance of a flash lamp can be represented as follows: of 100% of the electric power (energy) supplied to the lamp, ~ 70 ... 80% is emitted in the transparency band of quartz, 15 ... 18% is lost in the quartz wall of the lamp (4 ... 5% - non-radiation losses and 10 ... 12% due to UV absorption of quartz) and 2 ... 5% of the power is used to heat the electrodes. Then the specific electric power on the inner surface of the shell of the flash lamp should be about 140 kW / cm 2 . The implementation of such regimes leads to intense evaporation of quartz directly in contact with a highly heated dense plasma, and, as a result, the formation of a silicon oxide (SiO) film that is opaque in the UV region on the inner surface of the quartz bulb and the accumulation of oxygen in the inner volume of the lamp, which leads to a sharp reduction lamp life by reducing light output and increasing the electrical strength of the gas gap. High discharge capacities are accompanied by an increase in shock loads on the quartz shell of the lamp and lead to its rapid destruction.

Эксплуатация импульсных ламп с кварцевой оболочкой с плотностями тока более 4000 А/см2 в режимах с принудительным водяным охлаждением ограничивает ресурс до 1-2 млн. импульсов, что связано с образованием внутренних напряжений в кварцевой оболочки при высоких циклических градиентах температур.The operation of flash lamps with a quartz shell with current densities of more than 4000 A / cm 2 in forced water cooling limits the life to 1-2 million pulses, which is associated with the formation of internal stresses in the quartz shell at high cyclic temperature gradients.

Описание прототипа. Известна также импульсная газоразрядная лампа по полезной модели RU 103668 (принята за прототип), содержащая колбу из прозрачного в ультрафиолетовой области спектра материала, и электроды, герметично установленные на концах колбы, при этом колба заполнена плазмообразующей средой на основе ксенона. В качестве материала колбы использован бесцветный лейкосапфир, который с точки зрения химического состава представляет собой монокристаллическую окись алюминия с температурой кипения около 3500°С, что значительно выше температуры кипения кварца. Т.е. применение лейкосапфира в качестве материала колбы вместо плавленого кварца позволяет увеличить долговечность импульсной газоразрядной лампы, но лищь в той степени, которая обусловлена повышением термостойкости материала колбы.Description of the prototype. Also known is a pulsed discharge lamp according to the utility model RU 103668 (adopted as a prototype), containing a flask made of a material that is transparent in the ultraviolet region, and electrodes hermetically mounted at the ends of the flask, while the flask is filled with a xenon-based plasma-forming medium. A colorless leucosapphire was used as the flask material, which, in terms of chemical composition, is monocrystalline alumina with a boiling point of about 3500 ° C, which is much higher than the boiling point of quartz. Those. the use of leucosapphire as the material of the flask instead of fused silica allows to increase the durability of a pulsed gas-discharge lamp, but only to the extent that is due to an increase in the heat resistance of the material of the flask.

Критика прототипа. Однако, известная газоразрядная импульсная лампа обладает следующими недостатками.Criticism of the prototype. However, the known gas discharge flash lamp has the following disadvantages.

Во-первых, известная лампа требует сложной технологии при изготовлении. Так, для обеспечения герметичности соединения лейкосапфировой трубки с электродами приходится использовать напыление металла (никеля) на концы трубки с последующей пайкой.Firstly, the well-known lamp requires sophisticated manufacturing technology. So, to ensure the tightness of the connection of the leucosapphire tube with the electrodes, it is necessary to use metal (nickel) spraying at the ends of the tube with subsequent soldering.

Во-вторых, известная лампа обладает недостаточным ресурсом. Это обусловлено тем, что из-за наличия паяного соединения при изготовлении такой лампы невозможно использовать высокотемпературную вакуумную обработку (отжиг) электродов, в процессе которой из электродов удаляются неизбежные примеси, которые в дальнейшем «отравляют» рабочую газовую среду и приводят к сокращению реального ресурса работы.Secondly, the known lamp has an insufficient resource. This is due to the fact that due to the presence of a solder joint in the manufacture of such a lamp, it is impossible to use high-temperature vacuum processing (annealing) of the electrodes, during which inevitable impurities are removed from the electrodes, which subsequently “poison” the working gas medium and lead to a reduction in the real service life .

Другим фактором, ограничивающим срок службы известной импульсной лампы, является эрозия разрядных электродов. Высокий уровень плотности тока (более 4000 А/см2), требуемый для получения плотной плазмы с яркостными температурами более 9-10 кК, вызывает взрывную эрозию на поверхности катода и повышенный выход паров металла. Пары металла конденсируются на поверхности колбы и снижают светоотдачу лампы в процессе ее работы.Another factor limiting the service life of a known flash lamp is erosion of discharge electrodes. The high level of current density (more than 4000 A / cm 2 ) required to obtain a dense plasma with brightness temperatures of more than 9-10 kK causes explosive erosion on the cathode surface and an increased yield of metal vapor. Metal vapors condense on the surface of the bulb and reduce the light output of the lamp during its operation.

В-третьих, известная лампа может использоваться в ограниченных областях применения. Так, эта лампа не может использоваться для работы в воде и в случаях охлаждения потоком воздуха, поскольку лейкосапфир обладает анизотропией [5]. Его коэффициенты линейного расширения по осям отличаются почти в 2 раза, что при охлаждении водой или потоком воздуха приводит к возникновению внутренних напряжений и к последующему разрушению трубки.Thirdly, the known lamp can be used in limited applications. So, this lamp cannot be used for work in water and in cases of cooling by a stream of air, since leucosapphire has anisotropy [5]. Its linear expansion coefficients along the axes differ by almost 2 times, which, when cooled by water or air flow, leads to the appearance of internal stresses and to the subsequent destruction of the tube.

Задача изобретения. Задачей настоящего изобретения является создание импульсной газоразрядной лампы с высоким выходом УФ излучения и с большим ресурсом работы.The objective of the invention. The present invention is the creation of a pulsed discharge lamp with a high yield of UV radiation and with a long service life.

Технический результат. Технический результат от использования предложенного решения заключается в повышении технологичности, увеличению ресурса работы и расширении области применения.The technical result. The technical result from the use of the proposed solution is to increase manufacturability, increase the resource of work and expand the scope.

Сущность изобретения. Указанный технический результат достигается тем, что в импульсной газоразрядной лампе колба выполнена из плавленого кварца, каждый из электродов выполнен в виде грибовидного наконечника и основания, а в колбе размещена трубка из бесцветного лейкосапфира с зазором относительно колбы и относительно электродов таким образом, что наконечники электродов расположены внутри лейкосапфировой трубки.SUMMARY OF THE INVENTION The indicated technical result is achieved in that the bulb is made of fused silica in the flash discharge lamp, each of the electrodes is made in the form of a mushroom tip and base, and the tube is made of colorless sapphire with a gap relative to the bulb and relative to the electrodes in such a way that the electrode tips are located inside a sapphire tube.

Размеры колбы, лейкосапфировой трубки и оснований электродов могут быть выбраны из соотношенийThe sizes of the flask, leucosapphire tube and the bases of the electrodes can be selected from the ratios

Dтp<dк D tp <d to

Dосн<dк D main <d to

dтp<Dосн d tp <D main

где Dтp, dтp - наружный и внутренний диаметры лейкосапфировой трубки, соответственно;where D tp , d tp are the outer and inner diameters of the sapphire tube, respectively;

dк - внутренний диаметр колбы;d to - the inner diameter of the flask;

Dосн - диаметр основания электрода.D DOS - the diameter of the base of the electrode.

Боковая поверхность цилиндрического основания каждого электрода может быть выполнена с насечкой или рифлениями.The lateral surface of the cylindrical base of each electrode can be made with a notch or corrugations.

Кварцевая колбы может быть выполнена с переменным диаметром по длине.Quartz flasks can be made with a variable diameter along the length.

Лейкосапфировая трубка может быть выполнена в виде набора последовательно расположенных отдельных лейкосапфировых элементов малой длины.The sapphire tube can be made in the form of a set of consecutive separate small leucosapphire elements.

Колба может быть выполнена изогнутой, например, U-образной формы.The flask can be made curved, for example, U-shaped.

Описание изобретения. Изобретение поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 изображена конструкция предлагаемой импульсной газоразрядной лампы с высоким выходом УФ излучения и с большим сроком службы, на фиг. 2 - часть лампы в увеличенном масштабе, на фиг. 3 - вариант выполнения предложенной импульсной газоразрядной лампы с увеличенным диаметром кварцевой колбы, на фиг. 4 - вариант выполнения предложенной импульсной газоразрядной лампы с колбой U-образной формы.Description of the invention. The invention is illustrated by graphic materials, where in FIG. 1 shows the design of the proposed pulsed discharge lamp with a high yield of UV radiation and with a long service life, FIG. 2 is a part of a lamp on an enlarged scale; FIG. 3 - an embodiment of the proposed pulsed discharge lamp with an enlarged diameter of the quartz bulb, FIG. 4 is an embodiment of the proposed pulsed discharge lamp with a U-shaped bulb.

Предлагаемая импульсная газоразрядная лампа содержит колбу 1 из плавленого кварцевого стекла с двумя электродными узлами 2 на торцах. Каждый из электродных узлов 2, в свою очередь, содержит электрод в виде наконечника 3 грибовидной формы и основания 4. Электрический контакт 5 соединяется с электродом посредством металлической фольги 6, обернутой в виде цилиндра вокруг цилиндрического кварцевого вкладыша (на чертеже не показан). Весь электродный узел 2 при изготовлении лампы нагревается до температуры текучести кварцевого стекла, что обеспечивает надежную герметизацию лампы (технология т.н. «фольгового ввода»).The proposed pulsed discharge lamp contains a bulb 1 of fused silica glass with two electrode assemblies 2 at the ends. Each of the electrode assemblies 2, in turn, contains an electrode in the form of a mushroom-shaped tip 3 and a base 4. The electrical contact 5 is connected to the electrode by means of a metal foil 6 wrapped in a cylinder around a cylindrical quartz insert (not shown). During the manufacture of the lamp, the entire electrode assembly 2 is heated to the pour point of quartz glass, which ensures reliable sealing of the lamp (the so-called “foil input” technology).

Внутри кварцевой колбы 1 размещена прозрачная трубка 7, выполненная из бесцветного лейкосапфира. Внутренний диаметр лейкосапфировой трубки 7 превышает диаметр наконечников 3 и меньше диаметра основания 4, наружный диаметр трубки 7 меньше внутреннего диаметра кварцевой колбы 1, а длина трубки 7 меньше расстояния между основаниями 4.Inside the quartz flask 1 is placed a transparent tube 7 made of colorless leucosapphire. The inner diameter of the sapphire tube 7 exceeds the diameter of the tips 3 and less than the diameter of the base 4, the outer diameter of the tube 7 is less than the inner diameter of the quartz flask 1, and the length of the tube 7 is less than the distance between the bases 4.

Тем самым обеспечиваются зазоры между трубкой 7 и колбой 1, а также между трубкой 7 электродами таким образом, что наконечники электродов расположены внутри лейкосапфировой трубки 7.This ensures that the gaps between the tube 7 and the bulb 1, as well as between the tube 7 of the electrodes in such a way that the tips of the electrodes are located inside the leucosapphire tube 7.

Боковая поверхность 8 цилиндрического основания 4 каждого электрода может быть выполнена с насечкой или рифлениями. Между боковой поверхностью основания 4 и внутренней стенкой колбы 1 имеется зазор.The lateral surface 8 of the cylindrical base 4 of each electrode can be made with a notch or corrugations. Between the lateral surface of the base 4 and the inner wall of the bulb 1 there is a gap.

В зазоре между колбой 1 и лейкосапфировой трубкой 7 могут устанавливаться распорки различного конструктивного выполнения, например, в виде перфорированных шайб из термостойкого материала.In the gap between the flask 1 and the leucosapphire tube 7, spacers of various designs can be installed, for example, in the form of perforated washers made of heat-resistant material.

Внутренний объем лампы заполняется плазмообразующей средой, в качестве которой может использоваться, например, спектрально чистый ксенон или смесь ксенона с другими газами. Начальное давление газа (смеси газов) - менее 700 мм рт. ст.The internal volume of the lamp is filled with a plasma-forming medium, for which, for example, spectrally pure xenon or a mixture of xenon with other gases can be used. The initial pressure of the gas (gas mixture) is less than 700 mm Hg. Art.

Кварцевая колба 1 может быть изготовлена из легированных сортов кварца, пропускающего ультрафиолетовое излучение определенного спектрального состава.Quartz flask 1 can be made of doped varieties of quartz, transmitting ultraviolet radiation of a certain spectral composition.

На внешней поверхности кварцевой колбы 1 может наноситься отражающее покрытие, направляющее излучение импульсного источника в заданном телесном угле и направлении.On the outer surface of the quartz flask 1, a reflective coating may be applied, directing the radiation of the pulsed source in a given solid angle and direction.

Кварцевая колба 1 может быть выполнена с изменением диаметра по длине лампы, как это показано на фиг. 3.The quartz flask 1 can be made with a change in diameter along the length of the lamp, as shown in FIG. 3.

Лейкосапфировая трубка 7 может быть выполнена в виде набора последовательно расположенных отдельных элементов малой длины. Такое выполнение позволяет набрать необходимую длину лейкосапфировой трубки из отдельных более дешевых коротких элементов. Кроме того, такое выполнение позволяет создать импульсную газоразрядную лампу (с лейкосапфировой трубкой внутри) сложной формы, например, U-образной, как это изображено на фиг. 4. Здесь в кварцевой колбе 9 изогнутой формы размещены лейкосапфировые элементы 10 небольшой длины, которые при соответствующей обработке торцов «укладываются» в изогнутую кварцевую колбу 9 и повторяют ее форму, образуя единый канал из лейкосапфира.The sapphire tube 7 can be made in the form of a set of consecutively located individual elements of small length. This embodiment allows you to dial the required length of the sapphire tube from individual cheaper short elements. In addition, this embodiment allows you to create a pulsed discharge lamp (with a leucosapphire tube inside) of complex shape, for example, U-shaped, as shown in FIG. 4. Here, in a quartz flask 9 of curved shape, leucosapphire elements 10 of small length are placed, which, with appropriate processing of the ends, “fit” into the curved quartz flask 9 and repeat its shape, forming a single channel from leucosapphire.

Работа предложенной импульсной лампы протекает следующим образом.The work of the proposed flash lamp proceeds as follows.

К электрическим контактам 5 лампы от внешнего блока питания подключается накопительный конденсатор и подводится высоковольтный импульс поджига. В результате электрического пробоя между наконечниками 3 электродов лампы в газовой среде, заполняющей полость лампы, внутри лейкосапфировой трубки 7 формируется электрический разряд с высокой плотностью разрядного тока (более 3,5 кА/см2). Образуется плотная высокотемпературная, интенсивно излучающая плазма, содержащая, в том числе, и продукты эрозии электродов. В процессе продолжительной работы в режиме повторяющихся импульсов излучения лейкосапфировая трубка 7 разогревается и ее температура стабилизируется на уровне, определяемом средней удельной электрической мощностью и теплоотводом через внешнюю кварцевую оболочку (от 600 до 1200°С).A storage capacitor is connected to the electrical contacts 5 of the lamp from an external power supply unit and a high-voltage ignition pulse is supplied. As a result of electrical breakdown between the tips 3 of the lamp electrodes in the gas medium filling the lamp cavity, an electric discharge with a high discharge current density (more than 3.5 kA / cm 2 ) is formed inside the sapphire tube 7. A dense high-temperature, intensely emitting plasma is formed, containing, among other things, the products of electrode erosion. During continuous operation in the mode of repetitive radiation pulses, the sapphire tube 7 heats up and its temperature stabilizes at a level determined by the average specific electric power and heat removal through the outer quartz shell (from 600 to 1200 ° C).

При каждом очередном разрядном импульсе в межэлектродном промежутке лампы резко увеличивается давление и под действием такого скачка давления газообразные продукты эрозии элементов конструкции лампы из горячей зоны через предусмотренные конструкцией лампы зазоры «выталкиваются» в заэлектродные области, где в начальный момент времени развития разряда газовая смесь находится под исходным давлением.With each next discharge pulse, the pressure increases sharply in the interelectrode gap of the lamp, and under the influence of such a pressure jump, the gaseous products of erosion of the lamp structure elements from the hot zone through the gaps provided by the lamp design are “pushed” into the electrode regions, where at the initial moment of the discharge development the gas mixture is under initial pressure.

Т.о., газообразные продукты эрозии поступают в относительно холодные зоны, расположенные за электродами, где и конденсируются на элементах конструкции, которые не разогреваются выше 100-150°С. Наибольшая интенсивность конденсации газообразных продуктов эрозии имеет место в зазоре между основанием 4 электрода и кварцевой колбой 1, чему также в значительной степени способствует выполнение боковой поверхности 8 основания 4 рифленой или с насечкой.Thus, gaseous erosion products enter relatively cold zones located behind the electrodes, where they condense on structural elements that do not heat above 100-150 ° С. The highest rate of condensation of gaseous erosion products takes place in the gap between the base 4 of the electrode and the quartz flask 1, which is also greatly facilitated by the execution of the side surface 8 of the base 4 corrugated or notched.

Внешняя кварцевая колба 1 защищена от воздействия ударных нагрузок, возникающих во время сильноточного разряда, и от воздействия импульсных термонагрузок. Температура кварцевой трубки стабилизируется на определенном уровне, определяемом электрической мощностью лампы и площадью поверхности кварцевой колбы. Такие условия определяют долговечность колбы из плавленого кварца.The outer quartz flask 1 is protected from the effects of shock loads that occur during high-current discharge, and from the effects of pulsed thermal loads. The temperature of the quartz tube is stabilized at a certain level, determined by the electric power of the lamp and the surface area of the quartz bulb. Such conditions determine the durability of the fused silica flask.

При изготовлении импульсных газоразрядных ламп предложенной конструкции применяется высокотемпературный вакуумный отжиг всех элементов лампы, что определяет чистоту внутреннего пространства и газовой среды и тем самым способствует обеспечению высоких ресурсных характеристик изделия.In the manufacture of pulsed discharge lamps of the proposed design, high-temperature vacuum annealing of all lamp elements is used, which determines the purity of the internal space and the gas environment and thereby contributes to ensuring high resource characteristics of the product.

За счет совокупного действия существенных признаков, приведенных в формуле изобретения, реальная долговечность предложенной импульсной газоразрядной лампы в высоконагруженных режимах с яркостной температурой в УФ области 10-12 кК увеличивается по сравнению с известными решениями в 10 и более раз.Due to the combined action of the essential features given in the claims, the actual durability of the proposed pulsed gas discharge lamp in highly loaded modes with a brightness temperature in the UV region of 10-12 kK is increased by 10 or more times compared with the known solutions.

Claims (12)

1. Импульсная ультрафиолетовая газоразрядная лампа, содержащая колбу из прозрачного в ультрафиолетовой области спектра материала и электроды, герметично установленные на концах колбы, при этом колба заполнена плазмообразующей средой на основе ксенона, отличающаяся тем, что колба выполнена из плавленого кварца, каждый из электродов выполнен в виде грибовидного наконечника и основания, а в колбе размещена трубка из бесцветного лейкосапфира с зазором относительно колбы и относительно электродов таким образом, что наконечники электродов расположены внутри лейкосапфировой трубки.1. A pulsed ultraviolet gas discharge lamp containing a flask made of a material transparent in the ultraviolet region of the spectrum and electrodes hermetically mounted at the ends of the flask, the flask being filled with a xenon-based plasma-forming medium, characterized in that the flask is made of fused silica, each of the electrodes is made in the form of a mushroom-shaped tip and base, and a tube made of colorless leucosapphire is placed in the flask with a gap relative to the bulb and relative to the electrodes so that the electrode tips located inside the sapphire tube. 2. Импульсная ультрафиолетовая газоразрядная лампа по п. 1, отличающаяся тем, что размеры колбы, лейкосапфировой трубки и оснований электродов выбраны из соотношений2. Pulsed ultraviolet discharge lamp according to claim 1, characterized in that the sizes of the flask, leucosapphire tube and the bases of the electrodes are selected from the ratios
Figure 00000001
<dк
Figure 00000001
<d to
Dосн<dк D main <d to
Figure 00000002
<Dосн
Figure 00000002
<D main
где
Figure 00000003
- наружный и внутренний диаметры лейкосапфировой трубки соответственно;
Where
Figure 00000003
- outer and inner diameters of the sapphire tube, respectively;
dк - внутренний диаметр колбы;d to - the inner diameter of the flask; Dосн - диаметр основания электрода.D DOS - the diameter of the base of the electrode. 3. Импульсная ультрафиолетовая газоразрядная лампа по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что боковая поверхность цилиндрического основания каждого электрода выполнена с насечкой или рифлениями.3. A pulsed ultraviolet discharge lamp according to claim 1 or 2, characterized in that the lateral surface of the cylindrical base of each electrode is made with a notch or corrugations. 4. Импульсная ультрафиолетовая газоразрядная лампа по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что кварцевая колба выполнена с переменным диаметром по длине.4. Pulsed ultraviolet discharge lamp according to claim 1 or 2, characterized in that the quartz bulb is made with a variable diameter along the length. 5. Импульсная ультрафиолетовая газоразрядная лампа по п. 1, или 2, или 3, отличающаяся тем, что лейкосапфировая трубка выполнена в виде набора последовательно расположенных отдельных лейкосапфировых элементов малой длины.5. A pulsed ultraviolet gas discharge lamp according to claim 1, 2, or 3, characterized in that the leucosapphire tube is made in the form of a set of consecutively located individual leucosapphire elements of short length. 6. Импульсная ультрафиолетовая газоразрядная лампа по п. 5, отличающаяся тем, что колба выполнена изогнутой, например, U-образной формы.6. Pulse ultraviolet discharge lamp according to claim 5, characterized in that the bulb is made curved, for example, in a U-shape.
RU2018106699A 2018-02-22 2018-02-22 Pulsed ultraviolet gas-discharge lamp RU2673062C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018106699A RU2673062C1 (en) 2018-02-22 2018-02-22 Pulsed ultraviolet gas-discharge lamp

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018106699A RU2673062C1 (en) 2018-02-22 2018-02-22 Pulsed ultraviolet gas-discharge lamp

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2673062C1 true RU2673062C1 (en) 2018-11-22

Family

ID=64556617

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018106699A RU2673062C1 (en) 2018-02-22 2018-02-22 Pulsed ultraviolet gas-discharge lamp

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2673062C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003030212A1 (en) * 2001-10-02 2003-04-10 Gem Lighting Llc High intensity discharge lamp with single crystal sapphire envelope
RU103668U1 (en) * 2010-11-19 2011-04-20 Закрытое акционерное общество "Специальное конструкторское бюро "ЗЕНИТ" GAS DISCHARGE PULSE SOURCE OF HIGH-INTENSITY UV RADIATION
RU103674U1 (en) * 2010-12-15 2011-04-20 Закрытое акционерное общество "Ксенон" LINEAR LUMINESCENT LAMP
RU2574584C1 (en) * 2014-10-31 2016-02-10 Александр Федорович Осипов Ultraviolet excilamp in envelope made of profiled leucosapphire
JP2016149188A (en) * 2015-02-10 2016-08-18 ウシオ電機株式会社 Excimer lamp

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003030212A1 (en) * 2001-10-02 2003-04-10 Gem Lighting Llc High intensity discharge lamp with single crystal sapphire envelope
RU103668U1 (en) * 2010-11-19 2011-04-20 Закрытое акционерное общество "Специальное конструкторское бюро "ЗЕНИТ" GAS DISCHARGE PULSE SOURCE OF HIGH-INTENSITY UV RADIATION
RU103674U1 (en) * 2010-12-15 2011-04-20 Закрытое акционерное общество "Ксенон" LINEAR LUMINESCENT LAMP
RU2574584C1 (en) * 2014-10-31 2016-02-10 Александр Федорович Осипов Ultraviolet excilamp in envelope made of profiled leucosapphire
JP2016149188A (en) * 2015-02-10 2016-08-18 ウシオ電機株式会社 Excimer lamp

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0443964B1 (en) Low watt metal halide lamp
JPS6330108Y2 (en)
JPH06132018A (en) Electrodeless lamp device
CN101471226B (en) Excimer lamp
CN106252194A (en) Excimer lamp
RU2673062C1 (en) Pulsed ultraviolet gas-discharge lamp
EP0204060B1 (en) A compact low-pressure mercury vapour discharge lamp
RU2398310C1 (en) Gas-discharge radiation source (versions)
JP3171004B2 (en) Dielectric barrier discharge lamp
RU200241U1 (en) Radiation source
DK2149146T3 (en) High pressure sodium
US2159824A (en) Discharge device
US5777437A (en) Annular chamber flashlamp including a surrounding, packed powder reflective material
RU2821805C1 (en) Burner of gas-discharge electrodeless lamp
RU59324U1 (en) SOURCE OF RADIATION
US8471455B2 (en) Positioning of auxiliary amalgam
RU2559806C1 (en) Radiation source
JP2005243339A (en) Flash discharge lamp and light energy irradiation equipment
EP1399948B1 (en) Fluorescent lamp, and method of manufacturing same
CN110349834A (en) Excimer lamp, light irradiation device and ozone generating apparatus
JP2004227820A (en) Discharge lamp
RU2378736C1 (en) Low-pressure gas discharge lamp
JP2006139992A (en) Flash discharge lamp and light energy irradiation equipment
US20130278130A1 (en) Temperature control of arc tube of fluorescent lamp
JP3171005B2 (en) Dielectric barrier discharge lamp