SU1275589A1 - Газоразр дна высокочастотна безэлектродна лампа - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к конструкции газоразр дных осветительных ламп без электродов внутри баллона, излучающих спектры различных химических элементов и примен емых в атомно-абсорбционной и атомно-флуоресцентной аппаратуре. Целью изобретени   вл етс  повышение интенсивности и стабильности излучени  в ультрафиолетовой части спектра и увеличение срока службы лампы. На 1ертеже изображена предложенна  лампа, осевой разрез. Газоразр дна  ВЧ безэлектродна  лампа содержит кварцевую колбу 1, сферическую или удлиненную, закрепленную со стороны отростка 2 на теплоотвод щем цоколе 3 и наполненную рабочим веществом 4 (элементом П-УП группы, их смесью или их иодидом) и инертным газом, например, ксеноном под давлением 3 мм рт.ст. (400 Па). Вывод излучени  из колбы 1 осуществл етс  через стенку 5 в направлеНИИ стрелки А , с этой стороны колбы 1 к ней соосно приварен расщиренной частью полый кварцевый конус 6, снаружи покрытый за исключением торцов 7 узкой части токопровод щим и отра жающим УФ-излучение покрытием 8, на пример, на основе двуокиси слова с добавками, повьшающими проводимость отражающие свойства и их стабильность при повмшенных температурах. Лампа помещена внутри индуктора 9 ВЧ-генератора (изображен условно). Толщина и проводимость покрыти  8 подбираютс  опытным путем, в зависимости от режима работы лампы. Дл  включени  лампы на индуктор подаетс  ВЧ-напр жение t частота око ло 27 МГц, мощность 5-20 Вт). Под воздействием ВЧ-пол  в ксеноне возн кает разр д, разогревающий колбу 1, по мере разогрева вещество 4 испар  етс , давление его насыщенного пара возрастает и интенсивность излучени  спектральных линий вещества 4, лежащих в диапазоне волн 185-400 нм и более, увеличиваетс  до величины, соответствующей установившемус  раз р ду при данной ВЧ-мощности, подаваемой на ВЧ-индуктор 9. При испытани х опытных образцов обнаружено, что излучающее облако возбужденных паров смещено от световьшод щей сте ки 5 к противоположной ( к отростку так как снижаетс  направленность Ч-пол  во внутреннем объеме колбы 1, непосредственно прилегающем к тенке 5, из-за экранирующего дейсти  окружающего стенку 5 токопровод  его покрыти  8 на поверхности конуа 6. Кроме того, рабоча  температуа стенки 5 вьше температуры боковые тенок колбы 1 на 30-50°С, так как окрытие 8, в котором под воздейстием ВЧ-пол  навод тс  токи, поглоает часть ВЧ-мощности, за счет этоо конус 6 нагреваетс , а тепло поседнего передаетс  стенке 5 разными ут ми, прежде свего за счет теплообмена при помощи воздуха, сосредоточенного в закрытом со всех сторон, кроме суженного конца конуса 6, объе ме, примьжающем к стенке 5 снаружи. . Теплообмен между этим объемом и внешним воздухом ограничен, поэтому эффективность теплопередачи высока ; кроме того, из-за этого стенка 5 остьгоает после выключени  лампы медлен нее, чем боковые стенки колбы IX. (тем более, противоположна  стенка колбы 1 с отростком 2, прилегающа  к теплоотвод щему цоколю 3). Б результате дл  стенки 5 колбы 1 создаютс  услови , когда возможность осаждени  на ее внутренней поверхнос ти пленок вещества 4 резко уменьшаетс  по сравнению с возможностью осаждени  Набоковых стенках, прозрачность которых с точки зрени  поставленной цели несущественна; кроме того, зона интенсивного разр да в парах вещества 4 оттеснена от внутренней поверхности стенки 5 и исключена возможность осаждени  вещества 4 на внутренней поверхности i стенки 5 после выключени  лампы в период ее остывани . Всем этим можно объ снить экспериментально обнаруженное увеличение срока службы и стабильности излучени  в УФ-области спектра в соответствии с приведенными .данными. Наблюдаемое повьш1ение интенсивности УФ-излучени  можно объ снить отражающими свойствами покрыти  8 на полом конусе 6. В предложенной лампе отраженное излучение в основаном направл етс  к приемнику по воздуху, поэтому интенсивность УФ-излучени  увеличиваетс  во всем указанном диапазоне волн, однако при условии, если отношение наименьшего (внутреннего) .диаметра открытого

торца 7 к внешнему диаметру колбы 1 не менее 0,35; очевидно, при меньшем отношении значительно ухудшаютс  светонаправл ющие свойства оптической системы стенка 5 - конус 6.

Claims (1)

1. Торцы 7 конуса 6 должны быть полированными или оплавленными, прозрачными дл  УФ-излучени , что существенно повьш1ает интенсивность излуче ,НИН в диапазоне 200-400 нм. Однако при малой конусности конуса 6, если указанное отношение больше 0,65, стабильность излучени  лампы значительно ухудшаетс , что можно объ снить увеличением тепловой св зи объемов воздуха внутри полости конуса 6 и вне его, что приводит к снижению рабочей температуры стенки 5 и к по влению на ее внутренней поверхности пленок вещества А, По этой же причине торец 7 должен, выступать в направлении стрелки А за край стенки 5 (т.е. вершину ее купола) не менее че на 0,3 величины наружного (внешнего) диаметра колбы 1. Однако при увеличении указанного удлинени  конуса 6 относительно конца стенки 5 (соответствующего концу колбы I) более ,О наружного диаметра колбы I, увеличиваютс  габариты лампы. Внешним (наружным) диаметром колбы I считаетс  ее наибольший диаметр в плоскости , перпендикул ной выходной оси А . Отношение окруженной конусом 6 поверхкости колбы 1 (т.е. поверхности стенки 5 снаружи колбы и прилегающей стенки до места приварки конуса 6) к общей поверхности колбы1 (без учета поверхности конуса 6 и зоны . его приварки к колбе 1) должно быть не менее 0,15, иначе смещение разр да от стенки 5 столь незначительно из-за малого экранирующего действи  покрыти  8, что указанный положительный эффект не достигаетс . Однако, если это отношение больше 0,4, разр д в лампе начинает зажигатьс  лишь при повьш1ении ВЧ-мощности сверх установленной в качестве максимальной из-за сильного экранировани  ВЧ-пол  в значительной части объема колбы 1. Формула изобретени 

   Газоразр дна  высокочастотна  безэлектродна  лампа, содержаща  заполненную инертным газом и рабочим веществом колбу из оптически прозрачного материала, с которой сопр жена торцом пола  деталь из оптически прбзрачного материала, выполненна  в виде усеченного конуса, наружна  бокова  поверхность которого покрыта токопровод щим светоотражающим слоем отличающа с  тем, .что, с целью повышени  стабильности и интенсивности излучени  в ультрафиолетовой части спектра и увеличени  ее срока службы, полый конус соединен с колбой своей расширенной частью так, что он окружает ее световьшод щую поверхность, а открытый торец конуса выполнен прозрачным дл  ультрафиолетового излучени  и отстоит от вершины световьшод щей поверхности колбы на рассто ние, составл ющее 0,3-1,0 наружного диаметра колбы, при этом отношение наименьшего диаметра открытой части конуса к наружному диаметру колбы лежит в пределах 0,35-0,65, а отношение окруженной конусом поверхности колбы к общей ее (Поверхности - в пределах 0,15-0,4.