SU364987A1

SU364987A1 - SELECTIVE GAS-DISCHARGE SOURCE OF LIGHT

Info

Publication number: SU364987A1
Application number: SU1632677A
Authority: SU
Inventors: Ю. П. Андреев В. В. Сысун А. Н. Хвощев Ю. Г. Басов
Priority date: 1971-03-15
Filing date: 1971-03-15
Publication date: 1972-12-28

Description

ii

изобретение относитс к газоразр дным источникам света. Оно, в частности улучшает импульсные газоразр дные лампы, которые предназначены дл создани мощных световых вспышек многократного действи со спектром излучени , сдвинутым в видимую и ближнюю инфракрасную области, используемые преимущественно дл оптической накачки активных сред квантовых генераторов.This invention relates to gas discharge light sources. In particular, it improves pulsed gas-discharge lamps, which are designed to create high-power repetitive light flashes with a radiation spectrum that is shifted to the visible and near-infrared regions, used primarily for optical pumping of active media of quantum generators.

Известен электрический источник света, в котором улучшение спектрального состава излучени достигаетс путем помещени разр дной колбы в рубашку, содержащую жидкостный или газообразный фильтр. Дл обогащени светового спектра электрической лампы сине-фиолетовыми лучами излучение лампы следует пропускать через фильтр из паров йода. Поскольку йод в нормальном состо нии находитс в твердом виде, то дл возгонки его кристалликов, помещенных в рубашку, необходимо значительное врем после подключени лампы к источнику питани дл вывода ее в рабочий режим, т. е. дл прогревани разр дом лолости, заполненной йодом. При температуре 185° и выше йод возгон етс , и его пары пропускают преимущественно сине-фиолетовую часть спектра излучени лампы. При выключении источника света колба остывает, и пары йода сублимируютс и осаждаютс наAn electrical light source is known in which an improvement in the spectral composition of the radiation is achieved by placing a discharge bulb in a jacket containing a liquid or gaseous filter. To enrich the light spectrum of an electric lamp with blue-violet rays, the lamp's radiation should be passed through a filter made from iodine vapor. Since iodine is in a normal state in solid form, to sublimate its crystals placed in the shirt, it takes considerable time after connecting the lamp to the power source to bring it to the operating mode, i.e. to warm up the discharge of the scum filled with iodine. At a temperature of 185 ° and above, the iodine is sublimated, and its vapors transmit mainly the blue-violet part of the lamp radiation spectrum. When the light source is turned off, the flask cools and iodine vapor is sublimated and precipitated on

стенках колбы в виде ромбических кристаллов (при температуре 113°С и ниже).the walls of the flask in the form of rhombic crystals (at a temperature of 113 ° C and below).

Существенным недостатком описанного устройства вл етс невозможность его применени дл работы в режиме редкоповтор ющихс вспышек сравнительно короткой длительности . За врем действи импульса тока пор дка дес тков или сотен микросекунд внешн поверхность оболочки, ограничивающей газоразр дную плазму, и оболочка оптически прозрачной рубашки, ограничивающей полость, заполненную йодом, не успевают прогреватьс до температуры, достаточной дл возгонки йода.A significant drawback of the described device is the impossibility of its use for operation in the mode of rare-flashing flashes of relatively short duration. During the current pulse duration of the order of tens or hundreds of microseconds, the outer surface of the shell, limiting the gas discharge plasma, and the shell of the optically transparent shirt bounding the cavity filled with iodine do not have time to warm up to a temperature sufficient to sublimate iodine.

Даже при эксплуатации подобного устройства в режиме часто повтор ющихс вспышек наблюдаетс осаждение паров йода на более холодных част х лампы, в основном на внутренней поверхности рубашки, что существенноEven when using such a device in the mode of frequently repeated flashes, iodine vapor is deposited on the cooler parts of the lamp, mainly on the inner surface of the jacket, which is significant

затрудн ет выход лампы в режим при последующем ее включении. Недостатком этого устройства вл етс также и то, что при эксплуатации его в непрерывном режиме сравнительно низка температура излучающего объектаmakes it difficult for the lamp to enter the mode when it is next turned on. A disadvantage of this device is also the fact that when operating it in continuous mode, the relatively low temperature of the radiating object

не обеспечивает достаточное число квантов высокой энергии. В результате этого лампа работает неэффективно, а газообразный йод в этих услови х выполн ет функции обыкновенного фильтра, обрезающего коротковолновуюdoes not provide enough high energy quanta. As a result, the lamp does not work efficiently, and gaseous iodine in these conditions performs the functions of an ordinary filter that cuts short wavelength

часть светового излучени .part of the light emission.

Целью изобретени вл етс устранение указанных недостатков и создание высокоэффективного селективного имнульсного источника света с управл емым спектром излучени , сдвинутым в видимую и ближнюю инфракрасную Области спектра.The aim of the invention is to eliminate these disadvantages and to create a highly efficient selective pulsed light source with a controlled emission spectrum shifted to the visible and near infrared regions of the spectrum.

Поставленна задача решаетс путем размещени в оптически прозрачной рубашке, окружаюш ,ей разр дную колбу и заполненной кристаллическим йодом, источника инфракрасного излучени , способствующего поддержанию йода в парообразном состо нии в процессе эксплуатации источника авета. В качестве источника инфракрасного излучени используетс окружающий разр дную колбу электрический резистивный нагревательный элемент (например, в виде спирали, ленты или пленки), включенный в самосто тельную электрическую цепь с регулируемой подводимой мощностью.The problem is solved by placing in the optically transparent jacket, surrounding the discharge flask and filled with crystalline iodine, a source of infrared radiation that helps keep iodine in a vapor state during operation of the source of Aveta. As an infrared radiation source, an electrical resistive heating element surrounding the discharge flask (for example, in the form of a spiral, tape or film) is used, which is included in a self-contained electrical circuit with an adjustable input power.

Предлагаемый селективный импульсный газоразр дный источник света расшир ет область применени дл режима одиночных вспышек короткой длительности и увеличивает спектральный к.п.д. преобразовани электрической энергии в световую.The proposed selective pulsed gas-discharge light source expands the range of application for single-flash mode of short duration and increases the spectral efficiency. converting electrical energy into light.

На фиг. 1 показан предлагаемый селективный газоразр дный источник света; на фиг. 2 представлена блок-схема его включени .FIG. 1 shows the proposed selective gas discharge light source; in fig. 2 is a block diagram of its activation.

Газоразр дный источник света содержит разр дную колбу / и электродные узлы 2 и 3, конструкци которых аналогична узлам промышленных ламп ИФП-2000, с рубашкой 4 из кварцевого стекла.The gas-discharge light source contains a discharge flask / and electrode units 2 and 3, the structures of which are similar to those of industrial lamps IPP-2000, with a jacket 4 of quartz glass.

Полость 5 между разр дной колбой / и рубашкой 4 заполнена йодом в количестве 1 мг на 1 см объема.The cavity 5 between the discharge flask / and the jacket 4 is filled with iodine in the amount of 1 mg per 1 cm of volume.

В указанной рубашке смонтирован источник инфракрасного излучени , выполненный в виде окружающей разр дную колбу / электрической спирали -накаливани 6, например, из вольфрама, концы которой электрически подсоединены к двум стержневым токоподводам 7 и S из вольфрама, впа нным в рубашку через переходные стекла.An infrared radiation source in the said jacket is made in the form of a surrounding discharge flask / electrical coil - glowing 6, for example, of tungsten, the ends of which are electrically connected to two rod conductors 7 and S made of tungsten, sunk into the shirt through transitional glasses.

Спираль накаливани (фиг. 2) включают в самосто тельную электрическую цепь с регулировкой подводимой мощности, содержащую источник питани 9 и блок W согласовани выключени спирали с пускорегулирующей аппаратурой 11 источника света.An incandescent coil (Fig. 2) is included in an independent electrical circuit with adjustable power supply, comprising a power source 9 and a coil shutdown matching unit W with the control gear 11 of the light source.

После вывода источника инфракрасного излучени в режим и ВОЗГОНКИ кристалликов йода включают пускорегулирующую аппаратуру с последовательным поджигом и производ т вспышку или серию вспышек.After outputting the infrared source to the mode and FLASHING iodine crystals, switch on the control gear with sequential ignition and produce a flash or a series of flashes.

Под действием квантов света высокой энергии молекул рный йод диссоциирует на атомы .Under the action of high-energy light quanta, molecular iodine dissociates into atoms.

При невысокой температуре излучающего газа в разр де происход т процессы рекомбинации атомов йода, наход щихс в разных возбужденных состо ни х, и йод используетс преимущественно как фильтр. Вследствие этого в спектре излучени источника преобладает сине-фиолетовый свет.At a low emitting gas temperature, the processes of recombination of iodine atoms in different excited states occur in the discharge, and iodine is used primarily as a filter. As a result, blue-violet light predominates in the radiation spectrum of the source.

В случае рекомбинации возбужденных атомов йода одного состо ни источник работает как трансформатор излучени . Поскольку при этом образуетс молекул рный йод с различным .и колебательными квантовыми числами, то полоса испускани света получаетс широкой (700-1000 нм). Эффективный коэффициент пропускани йода в описанном источнике света на длинах волн поглощаемого света минимален и увеличиваетс на полосах испускани в видимой и инфракрасной област х спектра.In the case of recombination of excited iodine atoms of the same state, the source operates as a radiation transformer. Since this produces molecular iodine with different vibrational and quantum numbers, the light emission band is wide (700-1000 nm). The effective transmittance of iodine in the described light source at the wavelengths of absorbed light is minimal and increases in the emission bands in the visible and infrared regions of the spectrum.

предмет изобретени subject matter

Claims

1. A selective gas-discharge light source containing electrode assemblies assembled in a flask, the radiating surface of which is enclosed in an optically transparent jacket,

filled with crystalline iodine, characterized in that, in order to increase the efficiency of the light source in the mode of single flashes, mainly short durations, and control the conversion of the ultraviolet part of the radiation spectrum to a longer wavelength, an infrared radiation source is placed in the optically transparent jacket vapor state.

2. A selective gas-discharge light source according to claim 1, characterized in that an electrical resistive heating element (e.g., filament coil) included in a self-contained electrical circuit with an adjustable input power is used as an infrared radiation source.

/ GA g