SU1226558A1 - Газоразр дна высокочастотна спектральна лампа - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано в атомно-абсорбционной аппаратуре и других.спектрофотометричес- ких устройствах.Цель изобретени  - повьппение интенсивности и стабильности излучени  лампы при увеличении ее зкономичности за счет уменьшени  поглощени  излучени  конструкций сл N9 to 0 сл сл с ./ 14

Description

корпуса лампы. В . момент подачи ВЧ-напр жени  на катушку 3 на ее конце 15 устанавливаетс  пучность напр жени  в несколько тыс ч вольт. В колбе 1 образуетс  разность потенциалов , достаточна  дл  пробо  инертного газа, и инициируетс  ВЧ разр д в инертном газе, а затем и в парах рабочего вещества. Излучение распростран етс  к окну 6. Цилиндр 4 с перегородкой 5 и основанием 12 образуют резонирующую полость, на1

Изобретение относитс  к газоразр дным осветительным лампам, излучающим спектральные линии различных химических.элементов, и может быть использовано в атомно-абсорбционной аппаратуре и других спектрофотомет- рических устройствах.

Целью изобретени   вл етс  повышение интенсивности и стабильности излучени  лампы при увеличении ее экономичности -sa счет уменьшени  поглощени  излучени  конструкцией корпуса лампы.

На чертеже изображена газоразр дна  спектральна  лампа.

Газоразр дна  высокочастотна  спектральна  лампа содержит соосно расположенные герметичную колбу 1, диэлектрическую трубку 2 с высокочастотной катушкой 3, которые установлены в полом металлическом цилиндре 4 с перегородкой 5, имеющей центральное отверстие 6.

Колба 1 может быть выполнена, например, из боросштикатного стекла устойчивого к воздействию паров щелочных металлов, часть поверхности колбы 1 охвачена цоколем 7 из немагнитного материала, в котором размещен отросток 8 с рабочим веществом , например щелочным металлом, легколетучим элементом (селен, мышь к и др), или смесью элементов. Колба 1 наполнена также буферным инертным газом, например криптоном или неоном, под давлением 1,5-4 г П Цоколь 7 имеет осевой стержневой выступ 9, снабженный резьбой и ввинстраиваемую перемещением перегородки 5. Диэлектрическа  трубка 4 выполнена из материала, прозрачного дл  спектрального излучени  разр да в колбе, а отношение наружного диаметра колбы 1 к внутреннему диаметру трубки находитс  в пределах 0,55- 0,75. Благодар  этому оказываетс  возможным снизить ВЧ-мощность, под- водим ута к лампе.При этом стабильность излучени  возрастаетна 10-15%,а интенсивность - в 1,8 раз. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

0

5

0

5

0

5

ченньм в осевое отверстие фиксатора 10, при помощи которого трубка 2 из кварцевого стекла торцом 11 соосно укреп.пена на дисковом металлическом основании 12 цилиндра 4, выполненного в виде отрезка тонкостенной трубы из латуни, алюмини , компози- . ционного электропроводного материала и т.п. На внешней поверхности трубки 2 установлена катушка 3 из медной проволоки. Часть витков ка-. тушки 3 имеет отвод 13, электрически соединенный с выступом.9 (заземленный ) . Нижний ближайший к колбе 1 вывод катушки 3 подключен к ВЧ-разъ- ему 14, а верхний конец 15 катушки 3 не подключен (свободен). Перегородка 5, выполненна  из того же материала ,, что и цилиндр 4, имеет центральное круглое отверстие и может плавно перемещатьс  вдоль оси лампы благодар  установке в цилиндре 4 при помощи резьбового соединени  .

В торце 11 Трубки 2 вьшолнено углубление 16 дл  размещени  фотодатчика . Кварцевое стекло трубки 2 может иметь добавки, обеспечивающие селективность светопропускани  в области излучаемых колбой 1 спек- тральньк линий, что повьшлает эффективность лампы. Торцы трубки 2 со стороны выхода излучени  полированы ,, если при этом диаметр отверсти  6 в перегородке 5 не меньше наружного диаметра трубки 2, интенсивность излучени  лампы дополнительно увеличиваетс , но в отдельных

случа х увелнчеиие отверсти  усложн ет настройку лампы.

Установка в углублении 16 фотодатчика создает услови  дл  дополнительного повышени  стабильности излучени  Лампы при помощи обратной оптической св зи, используемой дл  управлени  мощностью ВЧ-генера- тора, более просто и надежно, чем в известных устройствах, когда излучение на фотодатчик подаетс  с помощью частично отражающей пластины, установленной вне лампы на пути ее излучени .

Лампа питаетс  от ВЧ-генератора с рабочей частотой 10-100 МГц (наиболее употребительной дл  подобных ламп  вл етс  частота 27,12 МГц), напр жение которого подаетс  на разъем 14. В момент подачи БЧ-напр  жени  на катушку 3, на свободном конце 15 катушки 3 устанавливаетс  пучность напр жени  в несколько, тыс ч вольт. При этом колба 1 оказываетс  в высоковольтном поле и в ней Образуетс  разность потенциалов достаточна  дл  пробо  инертного газа. Газ в колбе 1 пробиваетс , добротность контура падает, в колбе 1 инициируетс  ВЧ-разр д в инертном газе и затем, по мере разогрева колбы 1, в парах рабочего вещества. Разр д сопровождаетс  оптическим излучением прежде всего резонансных линий рабочего вещества. Излучение колбы 1 распростран етс  к выходному отверстию в перегородке 5 как непосредственно, так и по прозрачным стенкам трубки 2. Цилиндр 4 с перегородкой 5 и основанием 12 образует резонирующую полость, на- стройка которой осуществл етс  перемещением перегородки 5. Кроме того , колба 1 также может устанавливатьс  Б оптимальной зоне катушки 3 перемещением по оси лампы путем вращени  винтового отростка в центральном отверстии основани  12. Все операции по настройке лампы просты, так как доступ к регулируемым детал м обеспечен снаружи лампы в собранном виде. При горении разр да в колбе 1 избыток рабочего вещества конденсируетс  в отростке 8, так ка обеспечиваетс  градиент температур за счет отвода тепла от цокол  7 через выступ 9 на корпус.

Экспериментально вы влено, что если наружный диаметр колбы 1 сос20

226558 4

тавл ет 0,5-0,54 и менее внутреннего диаметра трубки 2, при сохранении мощности разр да интенсивность излучени  лампы быстро уменьшалась, что

г следует объ снить неоптимальностью оптической св зи разр да в колбе 1 с трубкой 2, и в частности уменьшением доли излучени  разр да, выход щего из колбы 1 под углом, обеспечи 0 вающим распространение излучени  по стенке трубки 2 за счет полного внутреннего отражени . Однако увеличение отношени  диаметра колбы 1 к внутреннему диаметру трубки 2 бо .с лее О,75 приводит к конденсации рабочего вещества на боковых стенках колбы 1 из-за их усиленного охлажде- ни  за счет близости трубки 2, при этом стабильность излучени  лампы снижаетс , из-за неопределенного экранирующего действи  образующейс  на боковых стенках колбы 1 пленки рабочего вещества, в частности щелочного металла.

2J В отличие от известной лампы, где все боковое излучение колбы 1 поглощаетс  близлежапщми стенками трубки 2, вызыва  локальное повышение их температуры, неблагопри тно вли ющее на стабильность горени  разр да в колбе 1, в предложенной лампе это излучение в основном проходит сквозь прозрачные стенки трубки 2 и поглощаетс  цилиндром 4 и катушкой 3, практически не оказыва 

35 вли ни  на горение разр да в колбе 1, а частично боковое излучение распростран етс  по стенке трубки 2 к выходному отверстию. Так как нагрев ближайших к колбе 1 стенок трубки

О 2 по сравнению с известной лампой уменьшаетс , соответственно уменьшаетс  и теплова  инерционность лампы и она ёходит в установившийс  рабочий режим за более короткое

45 врем  после включени , чем известна  лампа.

Предлагаема  высокочастотна  спектральна  лампа обеспечивает значительное увеличение интенсивности

50 излучени  по сравнению с известной. Благодар  этому оказываетс  возможным снизить ВЧ-мощность, подводимую к лампе, что повышает ее экономичность , но при этом интенсивность из-

55 лучени  предложенной лампы остаетс  в 1,6-1,8 раза большей, чем известной , а стабильность излучени  возрастает на 10-15%. Снижение мощнос30

ти разр да позвол ет свести к минимуму уширение резонансных линий,хот  интенсивность излучени  линий предложенной лампы при этом вьше чем известной. Таким образом могут быть увеличены пределы обнаружени  анализируемых элементов спектрофотомет- рической аппаратуры, в которой ис- .пользуетс  лампа, и улучшены другие технико-эксплуатационные характеристики аппаратуры. Эффект достигаетс  практически без усложнени  конструкции лампы, поэтому предложенна  лампа может быть внедрена в серийное производство без значительных затрат

Claims (2)

1. Газоразр дна  высокочастот- .на  спектральна  лампа, содержаща  соосно расположенные герметичную колбу из оптически прозрачного материала и заполненную инертным газом

Редактор А. Шандор Заказ 2143/54

Составитель В, /итександров

Техред Л.Олейник Корректор В. Синицка 

Тираж 643 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие,, г. Ужгород, ул. Проектна ,4

и рабочим веществом диэлектрическую трубку, окружающую колбу с размещенной на ней высокочастотной катушкой , установленную в полом электропроводном цилиндре,снабженном перегородкой с центральным отверстием со стороны выхода излучени ,о т- личающа с  тем, что, с

целью повышени  интенсивности и стабильности излучени  при увеличении экономичности, трубка выполнена из материгша, прозрачного дл  спектрального излучени  разр да в колбе,

при этом отношение наружного диаметра колбы к внутреннему диаметру трубки находитс  в пределах 0,55-0,75.

2. Лампа поп.1, отличаюЩ а   с -  тем, что диаметр выходного отверсти  в перегородке не меньше наружного диаметра трубки, а торцы трубки со стороны перегородки полированы .