SU1081706A1 - Устройство дл получени оптического излучени - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, содержащее наполненную рабочим газом оболочку с окном дл  вывода излучени  и герметично установленные внутри нее катод, анод и расположенную между ними диафрагму с отверстием, и источник питани , положительный полюс которого соединён через резистор с анодом, а отрицательный полюс через другой резистор - с катодом, через выключатель - с диафрагмой, отличающеес  тем, что, с целью повышени   ркости излучени  при сохранении надежности устройства, между внутренней поверхностью оболочки и наружной поверхностью диафрагмы установлен позистор, электрически подсоединенный одним выводом к диафрагме, а другим - к аноду. S (Л

Description

763 Фиг.1

Изобретение относитс  к элементам конструкции газоразр дных осветительных ламп, используемых в спектрофотометрической аппаратуре.

Известны газоразр дные спектральные лампы, содержащие колбу с окном дл  вывода излучени , в которой установлены анод, катод и раздел юща  их диафрагма с отверстием дл  формировани  канала разр да 1 и 2.

Однако диафрагма, в зависимости от диаметра отверсти , в больщей или меньшей степени экранирует собой поле анода, в результате, чего поле в пространстве между катодом и диафрагмой ослабл етс , и дл  зажигани  известных ламп требуетс  напр жение, в несколько раз превыщающее рабочее напр жение лампы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  устройство дл  получени  оптического излучени , содержащее наполненную рабочим газом оболочку с окном дл  вывода излучени  и герметично установленные внутри нее катод, анод и расположенную между ними диафрагтиу с отверстием, и источник питани , положительный полюс которого соединен через резистор с анодом, а отрицательный полюс через другой резистор - с катодом, через выключатель - с диафрагмой 3. Однако дальнейшее повышение  ркости оптического излучени  возможно лишь при существенном сужении области, занимаемой плазмой разр да в диафрагме, т. е. при уменьшении диаметра отверсти  диафрагмы , но при этом экранирующее действие диафрагмы возрастает настолько, что до зажигани  разр да в пространство между катодом и диафрагмой поле анода почти не проникает, и дл  зажигани  разр да требуютс  напр жени  между анодом и катодом (при отверстии диафрагмы диаметром 0,3 мм), достигающие нескольких тыс ч вольт, хот  рабочее напр жение горени  составл ет пор дка 100 В. Это обсто тельство вынуждает усложн ть источник анодного питани  введением в него высоковольтной схемы с соответствующей коммутацией цепей и снижает надежность устройства, так как при каждом его зажигании при столь высоком напр жении катод во врем  формировани  разр да подвергаетс  интенсивной бомбардировке ионами рабочего газа с больщой энергией, что весьма неблагопри тно сказываетс  на эмиттирующем слое катода, снижает стабильность параметров устройства и уменьщает ее долговечность . В св зи с этим обычно диаметр отверсти  диафрагмы выбираетс  достаточно больщим, хот   ркость оптического излучени  лампы при этом гораздо ниже возможной .

Целью изобретени   вл етс  повышение  ркости излучени  устройства при сохранении его надежности.

Эта цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  получени  оптического излучени , содержащем наполненную рабочим газом оболочку с окном дл  вывода излучени  и герметично установленные внутри нее катод , анод и расположенную между ними . диафрагму с отверстием, и источник питани , положительный полюс которого соединен через резистор с анодом, а отрицательный полюс через другой резистор - с катрдом, через выключатель - с диафрагмой , между внутренней поверхностью оболочки и наружной поверхностью диафрагмы установлен позистор, электрически подсоединенный одним выводом к диафрагме, а другим - к аноду.

На фиг. 1 представлена конструкци  предложенного устройства; на фиг. 2 -

0 электрическа  схема его включени .

Устройство состоит из кварцевой оболочки 1 с выходным окном 2, в которой на стержневых держател х-выводах 3, изолированных керамическими трубками, установлены анод 4 и молибденова  диафрагма 5 с цилиндром б, охватывающим и экранирующим подогревной полый катод 7, установленный на выводах 8. Все внутриламповые электроды через герметичные токовводы соединены с наружными выводами 9. Между наружной поверхностью ди-афрагмы 5 и внутренней поверхностью оболочки 1 установлен позистор 10, одним выводом электрически соединенный с диафрагмой 5 через цилиндр 6, а другим, изолированным при помощи вакуумного цемента, подсоединенный через вывод 3 к аноду 4. Оболочка 1 наполнена дейтерием с добавкой инертных газов. Дл  получени  излучени  оболочку подключают (фиг. 2) через . балластные резисторы 11 и 12 к источнику 13 анодного питани , а выводы катода 7 - к источнику 14 напр жени  накала. После нагрева катода 7 включаетс  анодный источник 13, при этом процесс зажигани , по сравнению с известным устройством, существенно измен етс . Так как сопротивление позистора 10 до зажигани  разр да мало (10-20 Ом) диафрагма 5 оказываетс  при этом под потенциалом анода 4, так что анодное напр жение целиком приложено к промежутку диафрагма 5 - катод 7. В услови х термоэмиссии катода 7 в этом промежутке разр д зажигаетс  при напр жении, лишь незначительно превышающем рабочее, но так как на этой стадии зажигани  лампы весь разр дный ток протекает через позистор 10, последний быстро нагреваетс . По мере повышени  температуры позистора 10 его сопротивление столь же быстро увеличиваетс , соответственно возрастает и падение напр жени  на нем, т. е. разность потенциалов между диафрагмой 5 и анодом 4, поэтому разр д распростран етс  и на этот промежуток. Это облегчаетс  тем, что через отверстие диафрагмы 5 в промежуток диафрагма 5 - анод 4 проникают зар женные частицы плазмы разр да, уже гор щего между катодом 7 и диафрагмой 5, что способствует инициированию разр да в анодном промежутке при том же относительно невысоком напр жении. Сопротивление нагревшегос  позистора 10 очень велико (например при 120°С более 10® Ом), поэтому поЗистор 10 перестает вли ть на характер разр да в устройстве, так как ток через позистор 10, по сравнению с анодным током, пренебрежительно мал. После зажигани  разр д горит между анодом .4 и катодом 7 через отверстие диафрагмы 5. Те 1пература позистора 10 в дальнейшем поддерживаетс  за счет тепла, выдел емого разр дом, так как позистор 10 установлен внутри оболочки 1 в зоне, обеспечивающей его оптимальную температуру, но вне зоны разр да. После зажигани  разр да включаетс  переключатель 15, при этом между диафрагмой 5 и катодом 7 прикладываетс  дополнительное поле, тормоз щее электроны, поэтому усиливаютс  процессы возбуждени  атомов рабочего газа, и  ркость излучени  дополнительно повышаетс . Соотношение величин сопротивлений резисторов 11 и 12 должно быть пор дка 10, шунтирующее действие позистора 10 на работе устройства не сказываетс , так как по сравнению с сопротивлением балласта лампы около 10 Ом сопротивление нагретого позистора более 10 Ом, можно считать пренебрежительно малым. В то же врем , дл  двухстадийного зажигани  предложенной лампы не требуетс  высокое напр жение даже при малом диаметре отверсти  диафрагмы ,5, поэтому указанный диаметр можно уменьшить до 0,3-0,5 мм. При этом  ркость излучени  увеличиваетс  в 1,5 раза и более по сравнению с ана югичными устройствами при диаметре отверсти  диафрагмь 2-3 мм. Этот эффект достигаетс  без ухудшени  надежности устройства, так как при зажигании Катод не подвергаетс  бомбардировке ионами, ускоренными в высоковольтном поле, и интенсивное распыление его активного сло  отсутствует. Предложенное устройство зажигаетс  при напр жении, незначительно превышающем рабочее, поэтому устройство зажигани  и питани  упрощаетс . Возможность уменьшени  диаметра отверсти  диафрагмы в 5-10 раз по сравнению с известным устройством позвол ет за счет большей концентрации разр да повысить  ркость оптического излучени  не менее чем в 1,5 раза . Этот эффект достигаетс  при сохранении надежности устройства, так как исключаетс  возможность ухудшени  при зажигании эмиссионной способности катода, благодар  устранению высоковольтного процесса зажигани .

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, содержащее наполненную рабочим газом обо- лочку с окном для вывода излучения и герметично установленные внутри нее катод, анод и расположенную между ними диафрагму с отверстием, и источник питания, положительный полюс которого соединён через резистор с анодом, а отрицательный полюс через другой резистор — с катодом, через выключатель — с диафрагмой, отличающееся тем, что, с целью повышения яркости излучения при сохранении надежности устройства, между внутренней поверхностью оболочки и наружной поверхностью диафрагмы установлен позистор, электрически подсоединенный одним выводом к диафрагме, а другим — к аноду.