UA62742A - Electric-discharge selective excimer lamp with radiation in the spectrum band corresponding to blue color - Google Patents

Electric-discharge selective excimer lamp with radiation in the spectrum band corresponding to blue color Download PDF

Info

Publication number
UA62742A
UA62742A UA2003054353A UA2003054353A UA62742A UA 62742 A UA62742 A UA 62742A UA 2003054353 A UA2003054353 A UA 2003054353A UA 2003054353 A UA2003054353 A UA 2003054353A UA 62742 A UA62742 A UA 62742A
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
radiation
discharge
blue color
spectrum band
band corresponding
Prior art date
Application number
UA2003054353A
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Oleksandr Mykolaiovych Malynin
Original Assignee
Nat Univ Uzhgorod
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 Nat Univ Uzhgorod filed Critical Nat Univ Uzhgorod
Priority to UA2003054353A priority Critical patent/UA62742A/en
Publication of UA62742A publication Critical patent/UA62742A/en

Links

Landscapes

  • Discharge Lamp (AREA)

Abstract

The proposed electric-discharge selective excimer lamp with radiation in the spectrum band corresponding to blue color contains two coaxially arranged electrodes and a discharge tube that is made from quartz glass and filled with mix of mercury diiodide vapors and filling gas. The main working wavelengths of the lamp radiation are the wavelengths of the radiation of the molecule of mercury monoiodide at B-X junction in the spectrum band corresponding to blue color, with the maximal intensity of radiation at a wavelength of 444 nm. One of the lamp electrodes is installed inside of the discharge tube, and the other electrode is installed on the outside surface of the discharge tube. The frequency of the lamp radiation pulses is 12 kHz, and the mean radiation intensity in the spectrum band corresponding to blue color is 82 W at efficiency of 25 %.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до газорозрядної електроніки, світлотехніки і може використовуватись для накачки 2 твердотільних і рідинних лазерів, в біотехнології, агрофізиці та медицині.The invention relates to gas-discharge electronics, lighting technology and can be used for pumping 2 solid-state and liquid lasers, in biotechnology, agrophysics and medicine.

Відоме ексимерне джерело випромінювання видимого діапазону у синій області спектру на системі молекулярних смуг На!" (перехід В-Х) з максимумом випромінювання на довжинах хвиль 443 і 444нм, яке збуджується у плазмі на суміші парів дийодиду ртуті (На/»2), гелію та азоту поперечного електричного розряду з фотоіонізацією при дисоціації молекул На» (11.A known excimer source of radiation of the visible range in the blue region of the spectrum on the system of molecular bands Na!" (B-X transition) with a radiation maximum at the wavelengths of 443 and 444 nm, which is excited in the plasma by a mixture of vapors of mercury diiodide (Na/»2), helium and nitrogen transverse electric discharge with photoionization during the dissociation of Na molecules" (11.

Недоліком відомого джерела є те, що застосування поперечного електричного розряду з фотоіонізацією ускладнює та робить громіздким джерело. Окрім того, в джерелі досягаються малі значення енергії випромінювання (ЗмДж) та ККД (6.107395).The disadvantage of the known source is that the application of transverse electric discharge with photoionization complicates and makes the source bulky. In addition, the source achieves low values of radiation energy (ZmJ) and efficiency (6.107395).

Прототипом до запропонованої ексимерної лампи є джерело випромінювання, яке вміщує систему електродів, об'єм з робочою сумішшю, яке збуджувалось тривалим (10-15мкс) широкосмуговим т випромінюванням поверхневого розряду з лінійно стабілізованим іскровим каналом (2). Генерація здійснювалась на рі У -м1 Хі з переходах молекул На!", які утворювались з вихідних молекул На! в результаті фотодисоціації під дією короткохвильового УФ випромінювання. Максимум випромінювання спостерігався в синій області спектру при довжинах хвиль 7» рівних 444, 443 та 442нм. Енергія в імпульсі випромінювання дорівнювала 0,1Дж, тривалість імпульсу випромінювання дорівнювала 2,5-3мксе. Максимальна частота повторення імпульсів дорівнювала 0,1ГцЦ.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 t radiation of a surface discharge with a linearly stabilized spark channel (2). The generation was carried out at ri U -m1 Xi with transitions of Na! molecules, which were formed from the initial Na! molecules as a result of photodissociation under the action of short-wave UV radiation. The maximum radiation was observed in the blue region of the spectrum at wavelengths of 7" equal to 444, 443, and 442 nm. The energy in the radiation pulse was equal to 0.1 J, the duration of the radiation pulse was equal to 2.5-3 µs, and the maximum repetition rate of the pulses 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 дийодиду ртуті з буферним газом, основними робочими хвилями якого є випромінювання молекули монойодиду ртуті На! на В-Х - переході в синій області спектру з максимумом при довжині хвилі 444нм. «Common 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 vapors of mercury diiodide with a buffer gas, the main working waves of which are the radiation of a molecule of mercury monoiodide Na! on B-X - a transition in the blue region of the spectrum with a maximum at a wavelength of 444 nm. "

Відомий пристрій має недолік. Максимальна частота повторення імпульсів обмежується часом відновлення електричної міцності міжелектродного проміжку поверхневого розряду і не може перевищувати 100Гц (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 100Hz (21.

Завданням винаходу є збільшення частоти повторення розрядних імпульсів лампи та застосування в ексимерній лампі видимого діапазону, що випромінює в синьому спектральному діапазоні, розрядної системи на. ЄМ основі розряду через діелектрик. «The task of the invention is to increase the frequency of repetition of discharge pulses of the lamp and to use the discharge system in the excimer lamp of the visible range emitting in the blue spectral range. EM based discharge through a dielectric. "

Поставлена задача досягається таким чином, що електророзрядна селективна ексимерна лампа з випромінюванням у синій області спектру, що містить систему електродів, об'єм з робочою сумішшю парів - дийодиду ртуті з буферним газом, основними робочими хвилями якої є випромінювання молекули монойодиду сч ртуті НоЇ на В-Х - переході в синій області спектру з максимумом при довжині хвилі 444нм у якої, згідно винаходу, об'єм з робочою сумішшю обмежено кварцовою трубкою, яка зварена в торцях, а в системіелектродів.їД застосовано два коаксіально розміщені електроди, причому один із них знаходиться всередині трубки, а другий на зовнішній поверхні трубки, при цьому частота повторення імпульсів випромінювання дорівнює 12000ГцЦ, а середня потужність у синій області спектру випромінювання становить 82Вт з коефіцієнтом корисної дії 2590. «The set task is achieved in such a way that an electric discharge selective excimer lamp with radiation in the blue region of the spectrum, containing a system of electrodes, a volume with a working mixture of vapors - mercury diiodide with a buffer gas, the main working waves of which are the radiation of the mercury monoiodide molecule NoY on B -X - transition in the blue region of the spectrum with a maximum at a wavelength of 444 nm, in which, according to the invention, the volume with the working mixture is limited by a quartz tube, which is welded at the ends, and in the electrode system, two coaxially placed electrodes are used, and one of them is located inside the tube, and the second is on the outer surface of the tube, while the repetition frequency of the radiation pulses is 12000 Hz, and the average power in the blue region of the radiation spectrum is 82 W with an efficiency of 2590.

Перевагами запропонованої електророзрядної ексимерної лампи синього спектрального діапазону над прототипом є збільшення частоти слідування розрядних імпульсів до 12000Гц, використання розряду через ші с діелектрик. м На фіг.1 а, б наведена конструкція ексимерної лампи в повздовжньому та поперечному розрізі. Ексимерна я лампа для синьої області спектру складається з кварцової трубки 1 довжиною 200мм, яка зварена в торцях.The advantages of the proposed electric discharge excimer lamp of the blue spectral range over the prototype are an increase in the frequency of following discharge pulses up to 12000Hz, the use of a discharge through a dielectric. m Fig. 1 a, b shows the design of the excimer lamp in longitudinal and transverse sections. Excimer I lamp for the blue region of the spectrum consists of a quartz tube 1 with a length of 200 mm, which is welded at the ends.

Зовнішній і внутрішній діаметри трубки складають З4і4мм і ЗОмм, відповідно. Всередині її по осі розміщено електрод 2 круглого перерізу діаметром 4мм. Для вводу З використано електрод ртутної лампи ДРТ-240, який (2) вварено в торцеву поверхню трубки таким чином, щоб забезпечити контакт з електродом 2. На зовнішнійThe outer and inner diameters of the tube are 34 and 4 mm and 3 mm, respectively. Inside it, along its axis, electrode 2 with a circular cross-section with a diameter of 4 mm is placed. For input C, an electrode of a DRT-240 mercury lamp was used, which (2) is welded to the end surface of the tube in such a way as to ensure contact with electrode 2. On the external

ГФ поверхні трубки 1 закріплювалася сітка 4 з коефіцієнтом пропускання випромінювання 72905. Для відкачки і напуску газів у бокову поверхню кювети вварювався патрубок 6 із кварцового скла, всередині якого є капіляр - діаметром близько 1мм, який служить для зменшення виносу парів дийодиду ртуті із кювети в систему відкачки. ї» 50 Товщина розрядної області 5 і довжина горіння об'ємного розряду складають 1Змм і 200мм, відповідно.A grid 4 with a radiation transmission coefficient of 72905 was attached to the surface of tube 1. For pumping out and entering gases into the side surface of the cuvette, a pipe 6 made of quartz glass was welded, inside which there is a capillary with a diameter of about 1 mm, which serves to reduce the removal of mercury diiodide vapors from the cuvette into the system pumping и» 50 The thickness of the discharge area 5 and the burning length of the volumetric discharge are 1 mm and 200 mm, respectively.

Випромінювання виводиться із газорозрядної кювети нормально до поверхні зовнішньої кварцової трубки.The radiation is emitted from the gas discharge cuvette normally to the surface of the outer quartz tube.

ІК) Ексимерна лампа видимого діапазону працює наступним чином: у попередньо відкачану через капіляр 6 до тиску 107Па розрядну трубку 1, в якій містився порошок дийодиду ртуті у кількості бОмг, напускали 100-200кПа гелію. При збудженні робочої суміші в розрядній області 5 бар'єрним розрядом імпульсна напруга величиною 22 22,Б5КВ, при частоті слідування імпульсів накачки 12кГц, прикладалася між електродом 2 і сіткою 4, висока в напруга подавалась на внутрішній електрод 2 через ввод 3, а сітка 4 була заземлена.IR) An excimer lamp of the visible range works as follows: 100-200 kPa of helium was injected into the discharge tube 1, which was previously pumped through capillary 6 to a pressure of 107 Pa, which contained mercury diiodide powder in the amount of bOmg. When the working mixture was excited in the discharge area 5 by a barrier discharge, a pulse voltage of 22 22.B5 kV, with a follow-up frequency of the pump pulses of 12 kHz, was applied between electrode 2 and grid 4, the high voltage was supplied to the internal electrode 2 through input 3, and grid 4 was grounded.

В плазмі на основі суміші НаІо/Не відбувається дисоціативне збудження дийодиду ртуті електронами розряду, в результаті реакції На -е - НакВ)-Ві не утворюються ексимерні молекули На", які спонтанно переходять в основний Х стан з висвічуванням системи смуг з максимумом при довжині хвилі » рівній 444нм 60 (8-Х перехід). Робочою поверхнею лампи служить та частина бічної поверхні розрядної трубки, яка покрита сіткою.Dissociative excitation of mercury diiodide by discharge electrons takes place in the plasma based on the NaIo/He mixture, as a result of the Na -e - NakV)-Bi reaction, excimer Na" molecules are not formed, which spontaneously transition to the ground X state with the emission of a system of bands with a maximum at the wavelength » equal to 444 nm 60 (8-X transition). 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 180кПа для суміші На! 5/Не приводить до зростання середньої потужності випромінювання на 8095 порівняно із значенням при тиску гелію рівному 120кПа.Increasing the pressure of helium to 180 kPa for the Na mixture! 5/Does not lead to an increase in the average radiation power by 8095 compared to the value at a helium pressure equal to 120 kPa.

Середня потужність випромінювання з усієї бічної поверхні лампи становить 82Вт, при значенні коефіцієнта бо корисної дії по відношенню до вкладеної потужності 2595, при частоті слідування імпульсів накачки 12000ГцЦ,The average radiation power from the entire side surface of the lamp is 82 W, with a value of the coefficient of useful action in relation to the installed power of 2595, with a follow-up frequency of pump pulses of 12000 Hz,

імпульсній напрузі 22,5кВ, парціальному тиску гелію 180кПа, довжині трубки 200мм, діаметром З4мм.impulse voltage 22.5 kV, helium partial pressure 180 kPa, tube length 200 mm, diameter Ж4 mm.

Ефективність винаходу визначається тим, що порівняно з прототипом підвищена частота повторення імпульсів випромінювання в 120000 разів (від 0,1Гц до 12000Гц), підвищена середня потужність випромінюванняThe effectiveness of the invention is determined by the fact that, compared to the prototype, the repetition frequency of radiation pulses is increased by 120,000 times (from 0.1Hz to 12,000Hz), the average radiation power is increased

В 8000 разів, підвищено коефіцієнт корисної дії в 25 разів. Вона може бути підвищена при збільшенні частоти повторення імпульсів накачки і напруги на електродах.In 8000 times, the coefficient of useful action has been increased by 25 times. It can be increased by increasing the repetition frequency of the pumping pulses and the voltage on the electrodes.

Винахід може бути використаний для практичного використання у біотехнології, агрофізиці, для більш ефективного управління фотосинтезом, ростом, розвитком рослин і водоростей, при проведенні наукових досліджень з квантової електроніки, для накачки твердотільних і рідинних лазерів та в медицині. 70 Джерела інформації: 1. Гаврилова Ю.Е. Зродников В.С., Клементов А.Д., Пососонньій А.С. Зксимерньй Наї" - лазер, возбуждаемьй злектрическим разрядом // Квантовая злектроника. 1980. Т.7, Мо11. С2495-2497. 2. Бажулин С.П., Бугримов С.Н., Камруков А.С., Кашников Г.Н., Козлов Н.П., Овчинников П.А., Опекай А.Г.,The invention can be used for practical use in biotechnology, agrophysics, for more effective control of photosynthesis, growth, development of plants and algae, in conducting scientific research on quantum electronics, for pumping solid-state and liquid lasers, and in medicine. 70 Sources of information: 1. Yu.E. Gavrilova. Zrodnikov V.S., Klementov A.D., Pososonnyi A.S. Zksimernyi Nai" - a laser excited by an electric discharge // Quantum Electronics. 1980. Vol. 7, Mo11. C2495-2497. 2. Bazhulin S.P., Bugrymov S.N., Kamrukov A.S., Kashnikov G.N. ., Kozlov N.P., Ovchinnikov P.A., Opekai A.G.,

Орлов В.К., Протасов Ю.С. Сине-зеленье лазерь! на парах галогенидов ртути с широкополосньім оптическим возбуждением // Тезись! докладов ХІЇ Всесоюзной конференции по когерентной и нелинейной оптике. 1985. Ч.2.Orlov V.K., Protasov Yu.S. Blue-green laser! on vapors of mercury halides with broadband optical excitation // Tezys! reports of the KhII All-Union Conference on Coherent and Nonlinear Optics. 1985. Part 2.

С.713-714 (прототип).P.713-714 (prototype).

Claims (1)

Формула винаходу й не й й Електророзрядна селективна ексимерна лампа з випромінюванням у синій області спектра, що містить систему електродів, об'єм з робочою сумішшю парів дийодиду ртуті з буферним газом, основними робочими хвилями якої є випромінювання молекули монойодиду ртуті НоЇ на В-Х -переході в синій області спектра з максимумом при довжині хвилі 444 нм, яка відрізняється тим, що об'єм з робочою сумішшю обмежено ов кварцовою трубкою, яка зварена в торцях, а в системі електродів застосовано два коаксіально розміщені електроди, причому один із них знаходиться всередині трубки, а другий - на зовнішній поверхні трубки, при « цьому частота повторення імпульсів випромінювання дорівнює 12000 Гц, а середня потужність у синій області спектра випромінювання становить 82 Вт з коефіцієнтом корисної дії 2590. с « ча с (Се) -The formula of the invention is an electric discharge selective excimer lamp with radiation in the blue region of the spectrum, containing a system of electrodes, a volume with a working mixture of mercury diiodide vapors with a buffer gas, the main working waves of which are the radiation of the mercury monoiodide molecule NoY on V-X - transition in the blue region of the spectrum with a maximum at a wavelength of 444 nm, which differs in that the volume with the working mixture is limited by a quartz tube, which is welded at the ends, and two coaxially placed electrodes are used in the electrode system, and one of them is inside tube, and the second - on the outer surface of the tube, while the repetition frequency of the radiation pulses is 12,000 Hz, and the average power in the blue region of the radiation spectrum is 82 W with an efficiency of 2590. с . и? (о) іме) -І щ» Ко) 60 б5with . and? (o) name) -I sh» Ko) 60 b5
UA2003054353A 2003-05-15 2003-05-15 Electric-discharge selective excimer lamp with radiation in the spectrum band corresponding to blue color UA62742A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA2003054353A UA62742A (en) 2003-05-15 2003-05-15 Electric-discharge selective excimer lamp with radiation in the spectrum band corresponding to blue color

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA2003054353A UA62742A (en) 2003-05-15 2003-05-15 Electric-discharge selective excimer lamp with radiation in the spectrum band corresponding to blue color

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA62742A true UA62742A (en) 2003-12-15

Family

ID=34392550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA2003054353A UA62742A (en) 2003-05-15 2003-05-15 Electric-discharge selective excimer lamp with radiation in the spectrum band corresponding to blue color

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA62742A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Witteman High‐Output Powers and Long Lifetimes of Sealed‐Off CO2 Lasers
US6858988B1 (en) Electrodeless excimer UV lamp
UA62742A (en) Electric-discharge selective excimer lamp with radiation in the spectrum band corresponding to blue color
UA62744A (en) Electric-discharge excimer lamp with radiation in the spectrum band corresponding to blue-green color
JP3171004B2 (en) Dielectric barrier discharge lamp
UA63620A (en) Two-wavelength electric-discharge excimer lamp of visible and infrared radiation
Shuaibov et al. The formation of excited molecules chloride argon, chlorine and hydroxyl radicals in the nanosecond barrier discharge
JP2913294B1 (en) UV light emitting lamp
UA62743A (en) Multiwave electric-discharge lamp with blue-green and infrared radiation
UA62774A (en) Multiwave electric-discharge lamp with visible and ultraviolet radiation
RU200241U1 (en) Radiation source
RU59324U1 (en) SOURCE OF RADIATION
EP0257096A1 (en) Optically pumped divalent metal halide lasers
UA55726A (en) Electric-discharge selective excimer lamp with visible radiation
UA122582C2 (en) METHOD OF INCREASING POWER IN ELECTRIC-DISCHARGE EXPLEX LAMP WITH RADIATION IN BLUE-GREEN AREA OF THE SPECTRUM
UA125052C2 (en) METHOD OF CREATING SIMULTANEOUS SELECTIVE RADIATION IN VISIBLE, INFRARED AND ULTRAVIOLETIC SPECTRAL RANGES OF EXPAGOES IN EXI
JP2854250B2 (en) Dielectric barrier discharge lamp device
UA32581U (en) Electrodischarge exiplex lamp with radiation in yellow spectrum
RU2067337C1 (en) Lamp producing high-power radiation in optical range of spectrum
US20130140471A1 (en) Enhanced Output Mercury-Free UVC Lamp System
UA79622C2 (en) Electric discharge selective eximer lamp with red radiation
RU2120152C1 (en) Gas-discharge tube
RU2794206C1 (en) Small-sized radiation source excited by a barrier discharge
RU42694U1 (en) SOURCE OF SPONTANEOUS VACUUM UV RADIATION
RU2195044C2 (en) Lamp for producing radiation pulses in optical band of spectrum