UA55726A - Electric-discharge selective excimer lamp with visible radiation - Google Patents
Electric-discharge selective excimer lamp with visible radiation Download PDFInfo
- Publication number
- UA55726A UA55726A UA2002054310A UA200254310A UA55726A UA 55726 A UA55726 A UA 55726A UA 2002054310 A UA2002054310 A UA 2002054310A UA 200254310 A UA200254310 A UA 200254310A UA 55726 A UA55726 A UA 55726A
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- discharge
- lamp
- radiation
- mercury
- visible radiation
- Prior art date
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims abstract description 25
- NGYIMTKLQULBOO-UHFFFAOYSA-L mercury dibromide Chemical compound Br[Hg]Br NGYIMTKLQULBOO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 7
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims abstract description 6
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims abstract description 6
- RSBFLMXMTDFOBK-UHFFFAOYSA-M mercury(1+);bromide Chemical compound [Hg]Br RSBFLMXMTDFOBK-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 6
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 5
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000006303 photolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 2
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 mercury halides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Discharge Lamp (AREA)
Abstract
Description
Винахід відноситься до газорозрядної електроніки, світлотехніки і може використовуватись для накачки твердотільних і рідинних лазерів, в біотехнології, агрофізиці та медицині.The invention relates to gas-discharge electronics, lighting technology and can be used for pumping solid-state and liquid lasers, in biotechnology, agrophysics and medicine.
Відоме ексимерне джерело спонтанного випромінювання видимого діапазону на системі молекулярних смуг НОВ!" (перехід В-Х) з максимумом випромінювання на довжині хвилі 7. рівній 502нм, яке збуджується при фотодисоціації парів НоВіг світлом неперервної ксенонової лампи, попередньо пропущеним через монохроматор 11.A known excimer source of spontaneous radiation in the visible range on the system of molecular bands NOV!" (B-X transition) with a maximum emission at a wavelength of 7. equal to 502 nm, which is excited during the photodissociation of NoVig vapors by the light of a continuous xenon lamp previously passed through the monochromator 11.
Недоліком відомого джерела є те, що оптична накачка молекул моноброміду ртуті ксеноновою лампою з використанням монохроматора ускладнює та робить громіздкою експериментальну установку.The disadvantage of the known source is that the optical pumping of mercury monobromide molecules by a xenon lamp using a monochromator complicates and makes the experimental setup cumbersome.
Прототипом до запропонованої ексимерної лампи є джерело випромінювання, яке вміщує систему електродів, об'єм з робочою сумішшю, яке збуджувалось тривалим (10 - 15мкс) широкосмуговим випромінюванням поверхневого розряду з лінійно стабілізованим іскровим каналом (21. Генерація здійснювалась на Ве хх переходах молекул НОВ, які утворювались з вихідних молекул НОВ: в результаті фотодисоціації під дією короткохвильового УФ випромінювання. Максимум випромінювання спостерігався при довжинах хвиль Х, рівних 502 та 504нм. Енергія в імпульсі випромінювання дорівнювала 0,5Дж, тривалість імпульсу випромінювання дорівнювала 4мкс. Максимальна частота повторення імпульсів дорівнювала 0,1 Гц.The prototype for the proposed excimer lamp is a radiation source that contains a system of electrodes, a volume with a working mixture, which was excited by long-term (10 - 15 μs) broadband radiation of a surface discharge with a linearly stabilized spark channel (21. Generation was carried out at Vexx transitions of NOV molecules, which were formed from the original NOV molecules: as a result of photodissociation under the action of short-wave UV radiation. The maximum radiation was observed at X wavelengths equal to 502 and 504 nm. The energy in the radiation pulse was equal to 0.5 J, the duration of the radiation pulse was equal to 4 μs. The maximum pulse repetition rate was equal to 0 ,1 Hz.
Спільні суттєві ознаки прототипу і винаходу: джерело випромінювання видимого діапазону, яке вміщує систему електродів, об'єм з робочою сумішшю парів диброміду ртуті з буферним газом, основними робочими хвилями якого є випромінювання молекули моноброміду ртуті НоВг на В-Х - переході з максимумом при довжині хвилі 502нмCommon essential features of the prototype and the invention: a source of radiation in the visible range, which contains a system of electrodes, a volume with a working mixture of mercury dibromide vapors with a buffer gas, the main working waves of which are the radiation of the mercury monobromide molecule NoVg at the B-X transition with a maximum at the length waves of 502 nm
Відомий пристрій має недолік. Максимальна частота повторення імпульсів обмежується часом відновлення електричної міцності міжелектродного проміжку поверхневого розряду і не може перевищувати 100 Гц |21.The known device has a drawback. The maximum repetition frequency of pulses is limited by the recovery time of the electrical strength of the interelectrode space of the surface discharge and cannot exceed 100 Hz |21.
Завданням винаходу є збільшення частоти повторення розрядних імпульсів лампи та застосування в ексимерній лампі видимого діапазону розрядної системи, в якій поверхневий розряд є плазмовим електродом для розряду через діелектрик.The task of the invention is to increase the frequency of repetition of discharge pulses of the lamp and to use a discharge system in the excimer lamp of the visible range, in which the surface discharge is a plasma electrode for discharge through the dielectric.
Поставлена задача досягається таким чином, що електророзрядна лампа видимого діапазону, що вміщує систему електродів, об'єм з робочою сумішшю парів диброміду ртуті з гелієм, основними робочими хвилями випромінювання якої є система молекулярних смуг з максимумом при довжині хвилі 502нм молекули моноброміду ртуті НоВг на В-Х - переході, яка згідно винаходу відрізняється тим, що об'єм з робочою сумішшю обмежено коаксіально розміщени ми кварцовими трубками, які зварені в торцях, а в системі електродів поверхневий розряд є плазмовим електродом для розряду через діелектрик, при цьому частота повторення імпульсів випромінювання дорівнює 2000Гц, а максимальна середня потужність видимого випромінювання М/ становить 0,6Вт.The task is achieved in such a way that an electric discharge lamp of the visible range, containing a system of electrodes, a volume with a working mixture of mercury dibromide vapors with helium, the main working radiation waves of which are a system of molecular bands with a maximum at a wavelength of 502 nm of a molecule of mercury monobromide NoVg per V -X - transition, which according to the invention differs in that the volume with the working mixture is limited by coaxially placed quartz tubes that are welded at the ends, and in the electrode system the surface discharge is a plasma electrode for discharge through the dielectric, while the frequency of repetition of radiation pulses is equal to 2000Hz, and the maximum average power of visible radiation M/ is 0.6W.
Перевагами запропонованої електророзрядної ексимерної лампи видимого діапазону над прототипом є збільшення частоти слідування розрядних імпульсів до 2000Гуц, використання розряду через діелектрик, в якому поверхневий розряд відіграє роль плазмового електроду.The advantages of the proposed electric discharge excimer lamp of the visible range over the prototype are an increase in the frequency of following discharge pulses up to 2000 Hz, the use of a discharge through a dielectric, in which the surface discharge plays the role of a plasma electrode.
На фіг.1, 2 наведена конструкція ексимерної лампи в повздовжньому та поперечному розрізі. Ексимерна лампа для видимої області спектру складається з коаксіально встановлених кварцових трубок 1 і 2 довжиною 20см, які зварені в торцях. Зовнішні діаметри трубок складають 15мм і З5мм, відповідно. Вводами З використані електроди ртутної лампи ДРТ-240, які вварені в бокову поверхню кювети. Всередині кварцової трубки 1 встановлена трубка 4 з нікелевої фольги. На зовнішньому діаметрі трубки 2 закріплювалася сітка 5 з коефіцієнтом пропускання випромінювання 7295. Електроди 6, які мають форму кілець, виготовлені із нержавіючої сталі. Відстань між ними 18см.Fig. 1, 2 shows the design of the excimer lamp in longitudinal and transverse sections. An excimer lamp for the visible region of the spectrum consists of coaxially installed quartz tubes 1 and 2 with a length of 20 cm, which are welded at the ends. The outer diameters of the tubes are 15mm and 35mm, respectively. The electrodes of the DRT-240 mercury lamp, which are welded into the side surface of the cuvette, are used as inputs. A nickel foil tube 4 is installed inside the quartz tube 1. A grid 5 with a radiation transmission coefficient of 7295 was attached to the outer diameter of tube 2. Electrodes 6, which have the shape of rings, are made of stainless steel. The distance between them is 18 cm.
Для відкачки і напуску газів у бокову поверхню кювети вварювався патрубок 7 із кварцового скла, всередині якого є капіляр діаметром «мм, який служить для зменшення виносу парів диброміду ртуті із кювети в систему відкачки.For the pumping out and inflow of gases, a pipe 7 made of quartz glass was welded into the side surface of the cuvette, inside which there is a capillary with a diameter of 1 mm, which serves to reduce the removal of mercury dibromide vapors from the cuvette into the pumping system.
Товщина розрядної області 8 і довжина горіння об'ємного розряду складають 7,5мм і 9см, відповідно. Випромінювання виводиться із газорозрядної кювети нормально до поверхні зовнішньої кварцової трубки.The thickness of the discharge region is 8 and the burning length of the volumetric discharge is 7.5 mm and 9 cm, respectively. The radiation is emitted from the gas discharge cuvette normally to the surface of the outer quartz tube.
Ексимерна лампа видимого діапазону працює наступним чином: у попередньо відкачану до тиску 107"Па розрядну трубку, в якій містився порошок диброміду ртуті у кількості бОмг, напускали 100 - 200кПа гелію. При збудженні робочої суміші лише бар'єрним розрядом імпульсна напруга величиною 15 - 21кВ при частоті слідування імпульсів накачки 1 - 2кГц прикладалася між трубкою 4 і сіткою 5, тоді як при використанні одночасно бар'єрного і поверхневого розрядів висока напруга подавалась на металічну трубку 4 та один із електродів 3, а другий електрод З та сітка були заземлені.An excimer lamp of the visible range works as follows: 100 - 200 kPa of helium was injected into a discharge tube previously pumped to a pressure of 107 "Pa, which contained mercury dibromide powder in the amount of bOmg. When the working mixture was excited only by a barrier discharge, a pulse voltage of 15 - 21 kV at a pulse tracking frequency of 1-2kHz, a pulse was applied between tube 4 and grid 5, while when barrier and surface discharges were used at the same time, high voltage was applied to metal tube 4 and one of the electrodes 3, and the second electrode C and the grid were grounded.
При одночасному застосуванні бар'єрного і поверхневого розрядів останній відігравав роль плазмового електроду для бар'єрного розряду.With the simultaneous application of barrier and surface discharges, the latter played the role of a plasma electrode for the barrier discharge.
В плазмі на основі суміші НоВгг/Не відбувається дисоціативне збудження диброміду ртуті електронами розряду, в результаті реакції НоВігне-»НоВг(В)-Вгне утворюються ексимерні молекули НоВі", які спонтанно переходять в основний Х стан з висвічуванням системи смуг з максимумом при довжині хвилі Х, рівній 502нм НоВг(В-Х). Робочою поверхнею лампи служить та частина бічної поверхні розрядної трубки, яка покрита сіткою.Dissociative excitation of mercury dibromide by discharge electrons takes place in the plasma based on the NoVg/He mixture, as a result of the reaction NoVign-"NoVg(V)-Vgne" excimer molecules of NoVi are formed, which spontaneously transition to the ground X state with the emission of a system of bands with a maximum at the wavelength X, equal to 502nm NoVg(V-X).The working surface of the lamp is that part of the side surface of the discharge tube that is covered with a grid.
Збільшення тиску гелію до 200кПа для суміші НоВіг/Не приводить до зростання середньої потужності випромінювання в 1,7 разу порівняно із значенням при тиску гелію рівному 141кПа.An increase in the helium pressure to 200 kPa for the NoVig/He mixture leads to an increase in the average radiation power by 1.7 times compared to the value at a helium pressure equal to 141 kPa.
Найвища середня потужність випромінювання з усієї бічної поверхні лампи становить 0,6Вт при значенні коефіцієнта корисної дії по відношенню до вкладеної потужності 19565. Вона може бути підвищена при збільшенні частоти повторення імпульсів накачки до значень 4 - 5кГц і напруги на електродах ексимерної лампи.The highest average radiation power from the entire side surface of the lamp is 0.6 W at a value of the coefficient of useful action in relation to the input power of 19565. It can be increased by increasing the repetition frequency of the pump pulses to values of 4 - 5 kHz and the voltage on the electrodes of the excimer lamp.
Ефективність винаходу визначається тим, що порівняно з прототипом підвищена частота повторення імпульсів випромінювання в 20000 разів (від 0,1Гуц до 2000Гц), підвищена середня потужність випромінювання в 2 - З рази при тих же значеннях ефективності.The effectiveness of the invention is determined by the fact that, compared to the prototype, the repetition frequency of radiation pulses is increased by 20,000 times (from 0.1Hz to 2000Hz), the average radiation power is increased by 2-3 times at the same efficiency values.
Винахід може бути використаний при проведенні наукових досліджень з біотехнології, агрофізики, медицини та квантової електроніки.The invention can be used in conducting scientific research in biotechnology, agrophysics, medicine and quantum electronics.
Джерела інформації 1. Бажулин С.П., Басов Н.Г., Зуев В.С., Леонов Ю.С., Стойлов Ю.Ю. Генерация на Х-502нм при длительной световой накачке паров НовВ'іг» // Квантовая злектроника. 1978. Т.5, Ме3. С.684 - 686. 2. Бажулин С.П., Бугримов С.Н., Камруков А.С., Кашников Г.Н., Козлов Н.П., Овчинников П.А., Опекай А.Г., ОрловSources of information 1. Bazhulin S.P., Basov N.G., Zuev V.S., Leonov Yu.S., Stoilov Yu.Yu. Generation at X-502nm during long-term light pumping of NovVig vapors" // Quantum electronics. 1978. T.5, Me3. P.684 - 686. 2. Bazhulin S.P., Bugrymov S.N., Kamrukov A.S., Kashnikov G.N., Kozlov N.P., Ovchinnikov P.A., Opekai A.G., Orlov
В.К., Протасов Ю.С. Сине-зеленье лазерь! на парах галогенидов ртути с широкополосньім оптическим возбуждением // Тезисьї докладов ХІЇ Всесоюзной конференции по когерентной и нелинейной оптике. 1985. Ч.2. С.713 - 714. (прототип).V.K., Protasov Yu.S. Blue-green laser! on vapors of mercury halides with broadband optical excitation // Proceedings of the KhII All-Union Conference on Coherent and Nonlinear Optics. 1985. Part 2. P.713 - 714. (prototype).
234 М Ах кшк ШЕ Ох пиши шанси гани піиноннннния ле А 8234 M Ah kshk SHE Oh write the chances of ghana piinonnnnnia le A 8
Фіг.1Fig.1
А-А 2 йA-A 2nd
Й, ч й І й (о ) ' і х 4 уY, h y I y (o ) ' and x 4 y
Їх рTheir r
Фіг.2Fig. 2
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA2002054310A UA55726A (en) | 2002-05-27 | 2002-05-27 | Electric-discharge selective excimer lamp with visible radiation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA2002054310A UA55726A (en) | 2002-05-27 | 2002-05-27 | Electric-discharge selective excimer lamp with visible radiation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA55726A true UA55726A (en) | 2003-04-15 |
Family
ID=74206998
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UA2002054310A UA55726A (en) | 2002-05-27 | 2002-05-27 | Electric-discharge selective excimer lamp with visible radiation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA55726A (en) |
-
2002
- 2002-05-27 UA UA2002054310A patent/UA55726A/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Tarasenko et al. | UV and VUV excilamps excited by glow, barrier and capacitive discharges | |
US20080054791A1 (en) | Dielectric barrier discharge excimer light source | |
JPH031436A (en) | High efficiency excimer discharge lamp | |
UA55726A (en) | Electric-discharge selective excimer lamp with visible radiation | |
RU200241U1 (en) | Radiation source | |
US3934212A (en) | Gas laser with an amine seed gas | |
Bollanti et al. | Excimer lamp pumped by a triggered longitudinal discharge | |
RU59324U1 (en) | SOURCE OF RADIATION | |
JPH07288110A (en) | Dielectric barrier electric discharge lamp | |
UA62744A (en) | Electric-discharge excimer lamp with radiation in the spectrum band corresponding to blue-green color | |
UA122582C2 (en) | METHOD OF INCREASING POWER IN ELECTRIC-DISCHARGE EXPLEX LAMP WITH RADIATION IN BLUE-GREEN AREA OF THE SPECTRUM | |
RU2120152C1 (en) | Gas-discharge tube | |
RU2794206C1 (en) | Small-sized radiation source excited by a barrier discharge | |
RU2067337C1 (en) | Lamp producing high-power radiation in optical range of spectrum | |
UA62742A (en) | Electric-discharge selective excimer lamp with radiation in the spectrum band corresponding to blue color | |
RU42694U1 (en) | SOURCE OF SPONTANEOUS VACUUM UV RADIATION | |
US3826997A (en) | Laser pumped by photoionization generated, electrically heated plasma | |
WO2014017951A1 (en) | Gas-discharge laser, laser system and method for generating radiation | |
UA63620A (en) | Two-wavelength electric-discharge excimer lamp of visible and infrared radiation | |
UA62743A (en) | Multiwave electric-discharge lamp with blue-green and infrared radiation | |
UA62774A (en) | Multiwave electric-discharge lamp with visible and ultraviolet radiation | |
RU2519869C2 (en) | Excimer laser system and method of generating radiation | |
Shuaibov | Multiwave excimer lamps using XeF/XeCl/KrF/KrCl molecules | |
UA61562A (en) | Electric discharge multimode excimer lamp | |
Artem'ev et al. | NF3/H2 and ClF5/H2 chemical HF lasers initiated by radiation from a surface discharge |