UA122582C2 - METHOD OF INCREASING POWER IN ELECTRIC-DISCHARGE EXPLEX LAMP WITH RADIATION IN BLUE-GREEN AREA OF THE SPECTRUM - Google Patents

METHOD OF INCREASING POWER IN ELECTRIC-DISCHARGE EXPLEX LAMP WITH RADIATION IN BLUE-GREEN AREA OF THE SPECTRUM Download PDF

Info

Publication number
UA122582C2
UA122582C2 UAA201803370A UAA201803370A UA122582C2 UA 122582 C2 UA122582 C2 UA 122582C2 UA A201803370 A UAA201803370 A UA A201803370A UA A201803370 A UAA201803370 A UA A201803370A UA 122582 C2 UA122582 C2 UA 122582C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
blue
radiation
lamp
exciplex
discharge
Prior art date
Application number
UAA201803370A
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Антоніна Олександрівна Малініна
Original Assignee
Державний Вищий Навчальний Заклад "Ужгородський Національний Університет"
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 Державний Вищий Навчальний Заклад "Ужгородський Національний Університет" filed Critical Державний Вищий Навчальний Заклад "Ужгородський Національний Університет"
Priority to UAA201803370A priority Critical patent/UA122582C2/en
Publication of UA122582C2 publication Critical patent/UA122582C2/en

Links

Landscapes

  • Lasers (AREA)

Abstract

Винахід належить до газорозрядної електроніки, світлотехніки і може використовуватись для накачки твердотільних і рідинних лазерів, в біотехнології, агрофізиці та в медицині. Спосіб включає збільшення компонентного складу робочої суміші ексиплексної лампи, що випромінює смуги в синьо-зеленому спектральному діапазоні, при цьому збільшення потужності випромінювання забезпечується виникненням в робочому середовищі (газорозрядній плазмі) ексиплексної лампи додаткового плазмо-хімічного процесу, що забезпечує більше число частинок, що випромінюють фотони в синьо-зеленому спектральному діапазоні. Винахід може знайти практичне використання в біотехнології, агрофізиці, медицині, наукових дослідженнях із квантової електроніки та для накачки твердотільних і рідинних лазерів. Технічним результатом винаходу є збільшення потужності випромінювання та розширення діапазону випромінювання в синьо-зелену спектральну область.The invention relates to gas-discharge electronics, lighting and can be used for pumping solid-state and liquid lasers, in biotechnology, agrophysics and medicine. The method includes increasing the component composition of the working mixture of the exciplex lamp emitting bands in the blue-green spectral range, while increasing the radiation power is provided by the emergence in the working medium (gas discharge plasma) of the exciplex lamp additional plasma chemical process that provides more particles. photons in the blue-green spectral range. The invention can find practical use in biotechnology, agrophysics, medicine, research in quantum electronics and for pumping solid-state and liquid lasers. The technical result of the invention is to increase the radiation power and expand the radiation range in the blue-green spectral region.

Description

Винахід належить до газорозрядної електроніки, світлотехніки і може використовуватись для накачки твердотільних і рідинних лазерів, в біотехнології, агрофізиці та в медицині.The invention belongs to gas-discharge electronics, lighting technology and can be used for pumping solid-state and liquid lasers, in biotechnology, agrophysics and medicine.

Відоме ексиплексне джерело спонтанного випромінювання видимого діапазону на системі молекулярних смуг моноброміду ртуті НоВг" (електронно-коливний перехід В-Х) з максимумом випромінювання на довжині хвилі А, рівній 502 нм, яке збуджується при фотодисоціації парів диброміду ртуті НаВі» світлом неперервної ксенонової лампи, попередньо пропущеним через монохроматор |І1)Ї. Недоліком відомого джерела є те, що застосування оптичної накачки молекул моноброміду ртуті ксеноновою лампою з використанням монохроматора ускладнює та робить громіздким джерело.A known exciplex source of spontaneous radiation of the visible range on the system of molecular bands of mercury monobromide NoVg" (electron-vibrational transition B-X) with a maximum emission at the wavelength A equal to 502 nm, which is excited by the photodissociation of vapors of mercury dibromide NaVi" by the light of a continuous xenon lamp, previously passed through the monochromator |I1)Й. The disadvantage of the known source is that the use of optical pumping of mercury monobromide molecules by a xenon lamp using the monochromator complicates and makes the source cumbersome.

Відомий спосіб, в якому здійснюють випромінювання у фіолетово-синьому спектральному діапазоні на системі молекулярних смуг монойодиду ртуті (Но) (перехід В-Х) з максимумом випромінювання на довжинах хвиль 443 і 444 нм у плазмі на суміші парів дийодиду ртуті (На|г), гелію та азоту поперечного електричного розряду з фотоіонізацією при дисоціації молекул НдігA known method in which radiation in the violet-blue spectral range is carried out on the system of molecular bands of mercury monoiodide (No) (B-X transition) with a radiation maximum at wavelengths of 443 and 444 nm in a plasma on a mixture of mercury diiodide vapors (Na|g) , helium, and nitrogen transverse electric discharge with photoionization during dissociation of hydrogen molecules

І2Ї. Недоліком зазначеного способу є те, що при застосуванні поперечного електричного розряду з фотоіонізацією досягаються малі значення енергії випромінювання (3 мДж) та ККД (6-10 95).I2Y. The disadvantage of this method is that when using a transverse electric discharge with photoionization, low values of radiation energy (3 mJ) and efficiency (6-10 95) are achieved.

Найбільш близьким за технічною суттю та ефектом, який досягається, є спосіб використання електророзрядної ексиплексної лампи з випромінюванням у синьо-зеленій області спектра, зокрема застосування в конструкції лампи теплоїзолюючого пристрою, що приводить до збільшення концентрації парів диброміду ртуті і відповідно при цьому збільшується потужність випромінювання моноброміду ртуті (НоВі") на В-Х-переході у синьо-зеленій області спектра з максимумом на довжині хвилі 502 нм ІЗ). Недоліком найближчого аналогу є недостатня потужність випромінювання для більш ефективного застосування в різноманітних технологіях.The closest in technical essence and the effect achieved is the method of using an electric discharge exciplex lamp with radiation in the blue-green region of the spectrum, in particular, the use of a heat-insulating device in the design of the lamp, which leads to an increase in the concentration of mercury dibromide vapors and, accordingly, an increase in the power of monobromide radiation mercury (NoVi") at the V-X transition in the blue-green region of the spectrum with a maximum at a wavelength of 502 nm IR). The disadvantage of the closest analog is insufficient radiation power for more effective use in various technologies.

Задача винаходу полягає у збільшенні потужності випромінювання та розширенні діапазону випромінювання в синьо-зелену спектральну область.The task of the invention is to increase the radiation power and expand the radiation range into the blue-green spectral region.

Поставлена задача вирішується таким чином, що запропоновано спосіб підвищення потужності в електророзрядній ексиплексній лампі з випромінюванням в синьо-зеленій області спектра, що включає джерело випромінювання з робочою сумішшю парів диброміду ртуті та гелію (або неону), який відрізняється тим, що в робочу суміш парів диброміду ртуті та геліюThe problem is solved in such a way that a method of increasing the power in an electric discharge exciplex lamp with radiation in the blue-green region of the spectrum is proposed, which includes a radiation source with a working mixture of mercury dibromide and helium (or neon) vapors, which differs in that the working mixture of vapors dibromide of mercury and helium

Зо (неону) додають азот, який забезпечує появу допоміжного плазмо-хімічного процесу дисоціативного збудження В2У71»-стану ексиплексних молекул моноброміду ртуті при зіткненні молекул диброміду ртуті з молекулами азоту, які збуджені в метастабільний стан (АЗУ»и) таNitrogen is added to Zo (neon), which ensures the emergence of an auxiliary plasma-chemical process of dissociative excitation of the B2U71"-state of exciplex mercury monobromide molecules upon collision of mercury dibromide molecules with nitrogen molecules excited to the metastable state (АЗУ»y) and

ВЗПо-стан, при цьому збільшується населеність ВУ 1»-стану ексиплексних молекул моноброміду ртуті і відповідно збільшується кількість фотонів, що призводить до підвищення потужності випромінювання в синьо-зеленому спектральному діапазоні з максимумом інтенсивності на довжині хвилі 502 нм.VZPo-state, while the population of the VU 1"-state of exciplex molecules of mercury monobromide increases and, accordingly, the number of photons increases, which leads to an increase in the radiation power in the blue-green spectral range with a maximum intensity at a wavelength of 502 nm.

На Фіг. 1 зображена конструкція ексиплексної лампи в повздовжньому перерізі, а на Фіг. 2 зображено ексиплексну лампу у поперечному перерізі. Ексиплексна лампа з випромінюванням в синьо-зеленій області спектра складається з: (1) - кварцової трубки, (2) - електрода, (3) - кварцової трубки, (4) - електрод (сітка), (5) - розрядна область, (6) - трубка з кварцового скла, (7) - проміжок між ексиплексною лампою та кварцовою трубкою (б).In Fig. 1 shows the construction of an exciplex lamp in a longitudinal section, and in Fig. 2 shows an exciplex lamp in cross section. An exciplex lamp with radiation in the blue-green region of the spectrum consists of: (1) - quartz tube, (2) - electrode, (3) - quartz tube, (4) - electrode (grid), (5) - discharge area, ( 6) - quartz glass tube, (7) - gap between exciplex lamp and quartz tube (b).

Спосіб реалізується таким чином:The method is implemented as follows:

У трубці з кварцового скла (1) розміщують порошок диброміду ртуті у кількості 60 мг, відкачують атмосферне повітря до тиску не більше 1,33107 Па і напускають З кПа азоту і 120 кПа гелію або неону. При збудженні робочої суміші в розрядній області (5) бар'єрним розрядом імпульсами напруги з амплітудою 9 кВ, тривалістю 400 нс і частотою проходження імпульсів накачки б кГц, що прикладалася між електродами (2 і 4) (висока напруга подавалась на електрод (2), що знаходився у кварцовій трубці (3), а другий електрод (4) був заземлений) в плазмі на основі суміші НаВгг/М2/Не (Ме) відбувається дисоціативне збудження диброміду ртуті електронами розряду, в результаті реакції НоВгг-е-»НавВг (В)4Вігїе утворюються ексиплексні молекули НОВг", кількість яких збільшується за рахунок процесу дисоціативного збуджденняMercury dibromide powder in the amount of 60 mg is placed in a quartz glass tube (1), atmospheric air is pumped out to a pressure of no more than 1.33107 Pa, and 3 kPa of nitrogen and 120 kPa of helium or neon are injected. When the working mixture is excited in the discharge area (5) by a barrier discharge with voltage pulses with an amplitude of 9 kV, a duration of 400 ns and a frequency of pumping pulses of kHz applied between electrodes (2 and 4) (a high voltage was applied to electrode (2) , which was in the quartz tube (3), and the second electrode (4) was grounded) in the plasma based on the NaVgg/M2/He (Me) mixture, dissociative excitation of mercury dibromide by discharge electrons occurs as a result of the reaction NoVgg-e-»NavVg ( B) 4Vhie exciplex molecules NOVg" are formed, the number of which increases due to the process of dissociative excitation

ВУ 1»-стану при зіткненні молекул диброміду ртуті з молекулами азоту, які збуджені в метастабільний стан(АЗУ"и) та ВЗПо-стан, і які спонтанно переходять в основний Х стан із висвітлюванням системи смуг в синьо-зеленій області спектра з максимумом при довжині хвиліVU of the 1" state upon collision of mercury dibromide molecules with nitrogen molecules, which are excited to the metastable state (AZU"s) and the VZPo state, and which spontaneously transition to the ground X state with the illumination of a system of bands in the blue-green region of the spectrum with a maximum at wavelengths

А, рівній 502 нм (В-Х перехід). Парціальний тиск парів диброміду ртуті створювався за рахунок нагріву робочої суміші при дисипації енергії імпульсно-періодичного розряду.A, equal to 502 nm (B-X transition). The partial pressure of mercury dibromide vapors was created due to the heating of the working mixture during the energy dissipation of the pulse-periodic discharge.

На Фіг. 3 зображено залежність потужності випромінювання від довжин хвиль при застосуванні додаткового газу азоту в робочій суміші ексиплексної лампи, що приводить до зростання середньої потужності випромінювання на 29 95.In Fig. 3 shows the dependence of the radiation power on the wavelengths when additional nitrogen gas is used in the working mixture of the exciplex lamp, which leads to an increase in the average radiation power by 29 95.

На Фіг. 4 зображено залежність потужності випромінювання від довжини хвилі без газу азоту.In Fig. 4 shows the dependence of the radiation power on the wavelength without nitrogen gas.

Середня потужність випромінювання з об'єму горіння розряду 3,5-10-7м? становила 9 мВт д У. У дУ 9, ,The average radiation power from the combustion volume of the discharge is 3.5-10-7m? was 9 mW d U. In dU 9, ,

ККД 10 95 при частоті проходження імпульсів накачки 6 кГц, амплітуді імпульсів напруги 9 кВ.The efficiency is 10 95 at the frequency of the pumping pulses of 6 kHz, the amplitude of the voltage pulses is 9 kV.

Ефективність винаходу визначається тим, що порівняно з найближчим аналогом збільшено потужність випромінювання та ККД ексиплексної лампи, що випромінює спектральну смугу у фіолетово-синій області з максимумом випромінювання на довжині хвилі 502 нм.The effectiveness of the invention is determined by the fact that, compared to the nearest analogue, the emission power and efficiency of the exciplex lamp, which emits a spectral band in the violet-blue region with a maximum emission at a wavelength of 502 nm, is increased.

Винахід може знайти практичне використання в біотехнології, агрофізиці, медицині, наукових дослідженнях із квантової електроніки та для накачки твердотільних і рідинних лазерів.The invention can find practical use in biotechnology, agrophysics, medicine, scientific research on quantum electronics and for pumping solid-state and liquid lasers.

Джерела інформації: 1. Бажулин С.П., Басов Н.Г., Зуев В.С., Леонов Ю.С., Стойлов Ю.Ю. Генерация на А-502 нм при длительной световой накачке паров НОВІ?» //Квантовая злектроника. - 1978. - Т. 5, Мо 3. - б. 684-686. 2. Бажулин С.П., Бугримов С.Н., Камруков А.С., Кашников Г.Н., Козлов Н.П., ОвчинниковSources of information: 1. Bazhulin S.P., Basov N.G., Zuev V.S., Leonov Yu.S., Stoilov Yu.Yu. Generation at A-502 nm during long-term light pumping of vapors NEW? //Quantum electronics. - 1978. - T. 5, Mo. 3. - b. 684-686. 2. Bazhulin S.P., Bugrymov S.N., Kamrukov A.S., Kashnikov G.N., Kozlov N.P., Ovchinnikov

П.А., Опекай А.Г., Орлов В.К., Протасов Ю.С. Сине-зеленьве лазерь на парах галогенидов ртути с широкополосньім оптическим возбуждением //Тезисьї докладов ХІЇ Всесоюзной конференции по когерентной и нелинейной оптике. 1985. 4.2. - б. 713-714. 3. Малініна А.О. Патент на винахід Мо 98262 Україна, МПК НОї5 3/097 (2006.01).P.A., Opekai A.G., Orlov V.K., Protasov Yu.S. A blue-green mercury halide vapor laser with broadband optical excitation // Abstracts of the 11th All-Union Conference on Coherent and Nonlinear Optics. 1985. 4.2. - b. 713-714. 3. Malinin A.O. Patent for the invention Mo 98262 Ukraine, IPC NOi5 3/097 (2006.01).

Електророзрядна ексиплексна лампа з випромінюванням у синьо-зеленій області спектра /А.О0.Electric discharge exciplex lamp with radiation in the blue-green region of the spectrum /А.О0.

Малініна; заявник і патентовласник Державний вищий навчальний заклад "Ужгородський національний університет".- Мо а 2011 04731; заявл. 18.04.2011; опубл. 25.04.2012, Бюл. Мо 8. - найближчий аналог.Raspberry; the applicant and patent holder State Higher Educational Institution "Uzhgorod National University". - MOA 2011 04731; statement 04/18/2011; published 04/25/2012, Bull. Mo 8. is the closest analogue.

Claims (1)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Спосіб підвищення потужності в електророзрядній ексиплексній лампі з випромінюванням в синьо-зеленій області спектра, згідно з яким у кварцовій трубці розміщують електроди, заповнюють її робочою сумішшю парів диброміду ртуті та запаюють трубку, який відрізняється Зо тим, що в робочу суміш додають неон та азот. - ОПП сш Ше жу ЗХ осн нн ОО Б, БООНООООООООООООООООООООО,ОООООООООООООООКОКТ В По НЯ й : 3 ОК Кх с ск, сх КЖКККК ххх АК К С АКНЕ ХК КММКМ МКК ще скл НЯ Шк яFORMULA OF THE INVENTION A method of increasing power in an electric discharge exciplex lamp with radiation in the blue-green region of the spectrum, according to which electrodes are placed in a quartz tube, it is filled with a working mixture of mercury dibromide vapors and the tube is sealed, which differs in that neon is added to the working mixture and nitrogen. - OPP SSh Zhu Zhn Bsn nn b, boonoooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooookookot Фіг. 1Fig. 1
UAA201803370A 2018-03-30 2018-03-30 METHOD OF INCREASING POWER IN ELECTRIC-DISCHARGE EXPLEX LAMP WITH RADIATION IN BLUE-GREEN AREA OF THE SPECTRUM UA122582C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201803370A UA122582C2 (en) 2018-03-30 2018-03-30 METHOD OF INCREASING POWER IN ELECTRIC-DISCHARGE EXPLEX LAMP WITH RADIATION IN BLUE-GREEN AREA OF THE SPECTRUM

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201803370A UA122582C2 (en) 2018-03-30 2018-03-30 METHOD OF INCREASING POWER IN ELECTRIC-DISCHARGE EXPLEX LAMP WITH RADIATION IN BLUE-GREEN AREA OF THE SPECTRUM

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA122582C2 true UA122582C2 (en) 2020-12-10

Family

ID=74104294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA201803370A UA122582C2 (en) 2018-03-30 2018-03-30 METHOD OF INCREASING POWER IN ELECTRIC-DISCHARGE EXPLEX LAMP WITH RADIATION IN BLUE-GREEN AREA OF THE SPECTRUM

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA122582C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Boichenko et al. Simulation of KrCl (222 nm) and XeCl (308 nm) Excimer Lamps with Kr/HCl (Cl~ 2) and Xe/HCl (Cl~ 2) Binary and Ne/Kr/Cl~ 2 Ternary Mixtures Excited by Glow Discharge
UA122582C2 (en) METHOD OF INCREASING POWER IN ELECTRIC-DISCHARGE EXPLEX LAMP WITH RADIATION IN BLUE-GREEN AREA OF THE SPECTRUM
Shuaibov et al. The formation of excited molecules chloride argon, chlorine and hydroxyl radicals in the nanosecond barrier discharge
RU200241U1 (en) Radiation source
RU59324U1 (en) SOURCE OF RADIATION
UA138003U (en) METHOD OF INCREASING POWER IN ELECTRIC-DISCHARGE EXPLEX LAMP WITH RADIATION IN THE GREEN AREA OF THE SPECTRUM
RU2120152C1 (en) Gas-discharge tube
Panchenko et al. Ultraviolet KrCl excilamps pumped by a pulsed longitudinal discharge
UA125052C2 (en) METHOD OF CREATING SIMULTANEOUS SELECTIVE RADIATION IN VISIBLE, INFRARED AND ULTRAVIOLETIC SPECTRAL RANGES OF EXPAGOES IN EXI
Shuaibov et al. Ultraviolet radiation sources on (H 2 O, D 2 O) water vapor
Malinina et al. Optical characteristics of gas-discharge plasma of atmospheric pressure barrier discharge on zinc diiodide vapor with helium mixtures
Malinina Exciplex Gas-Discharge Radiator on the Mixture of Cadmium Diiodide Vapor with Helium
Malinina et al. Optical characteristics of a gas discharge radiator of orange-red spectral range
UA55726A (en) Electric-discharge selective excimer lamp with visible radiation
Malinina et al. Optical characteristics and plasma parameters of the gas-discharge radiator based on a mixture of cadmium diiodide vapor and helium
UA62744A (en) Electric-discharge excimer lamp with radiation in the spectrum band corresponding to blue-green color
Panchenko et al. UV, visible, and IR lasers pumped by the diffuse discharge formed by run-away electrons
Malinina et al. Emission characteristics of gas discharge plasma on mixtures of cadmium diodide vapor, helium and xenon
UA118870C2 (en) ELECTRO-DISPLAY EXPLEX LAMP WITH RADIATION IN THE VIOLET-BLUE SPECTRUM AREA
Sorokin et al. VUV radiation of heteronuclear dimers and its amplification in the plasma of high-voltage nanosecond discharges initiated by runaway electrons in Ar–Xe mixture
UA62774A (en) Multiwave electric-discharge lamp with visible and ultraviolet radiation
Malinina et al. Optical characteristics and parameters of gas-discharge plasma on mixtures of mercury dichloride vapor and neon
UA62743A (en) Multiwave electric-discharge lamp with blue-green and infrared radiation
UA62773A (en) Method for producing partial pressure of mercury diiodide
RU2154323C2 (en) Working medium of high-frequency capacitive- discharge lamp