БЮРО АНАЛИТИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ

ХРОМДЕТ-ЭКОЛОГИЯ

РАЗРАБОТКА И ПРОИЗВОДСТВО ГАЗОАНАЛИЗАТОРОВ

+7(495)7898559

Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Карта сайта

Путь на сайте

Барьерные лампы, излучающие в ВУФ-области спектра

Для получения спонтанного излучения в ВУФ-области спектра нашли применение ламповые источники, эмитирующие в этой области молекулярные континуумы инертных газов, излучаемые возбужденными молекулами, состоящими из двух одинаковых атомов. Такие молекулы называются эксимерами, а испускаемое ими при распаде излучение – эксимерным. Спектр излучения имеет вид полосы в определенном спектральном диапазоне, определяемом излучающим газом.  В качестве газового наполнения используется аргон (максимум полосы 126 нм, ширина на полувысоте 9 нм), криптона (максимум полосы 146 нм, ширина на полувысоте 12 нм), ксенона (максимум волны 172 нм, ширина на полувысоте 15 нм). Характерные спектры излучения барьерных ламп, заполненных различными газами, приведены на рис. 1.

В отличие от резонансного излучения, излучение, испускаемое эксимерными молекулами, не поглощается в объеме лампы, поскольку молекул инертных газов в нормальном состоянии не существует. Благодаря этому имеется возможность существенного увеличения плотности светового потока. Для возбуждения эксимерного излучения могут использоваться разные типы разрядов, среди которых наиболее широко применяется барьерный разряд. ВУФ-лампы, использующие этот тип разряда, впервые были исследованы в ГОИ им С.И. Вавилова. Пионерские работы в этом направлении были выполнены Г.А. Волковой. Большой объем теоретических и практических исследований ламп барьерного разряда был выполнен в Институте сильноточной электроники РАН.

 

Рис. 1. Характерные спектры излучения барьерных ламп

 

Для ламп этого типа характерно наличие диэлектрического (чаще всего стеклянного) барьера между электродами, ограничивающего протекание тока между электродами. Барьерные лампы могут содержать один внутренний электрод, в этом случае в них используется один диэлектрический барьер, и они называются однобарьерными. Широко распространенные коаксиальные, а также планарные лампы являются двухбарьерными. На рис 2 представлены два типа барьерных ламп: коаксиальной цилиндрической конструкции: с выходом излучения через боковую поверхность (рис. 2а) и лампы с торцевым выходом излучения (рис. 2б). В лампах коаксиальной конструкции один электрод, как правило, проходит по центру цилиндров, другой расположен на внешней образующей. В лампах с торцевым выходом излучения оба электрода расположены на боковой поверхности лампы.

 

   

а

б

 

Рис. 2. Барьерная  лампа коаксиальной конструкции (а) и барьерная лампа с торцевым выходом излучения (б)

 

Лампы коаксиального типа используются только для получения континуума ксенона, поскольку практически их можно   изготовить только из кварца, который не пропускает континуумы аргона и криптона.  Лампы с торцевым выходом могут использоваться для получения континуумов аргона и криптона в ВУФ-области. Колбы этих ламп изготавливаются из стекла, а окна для выпуска излучения – из фторида магния.

Питание барьерных ламп возможно только от источника переменного напряжения. Долгое время использовались только источники синусоидального напряжения частотой от единиц до сотен килогерц, однако в начале этого века стали применяться источники питания, генерирующие короткие импульсы с крутыми фронтами. Переход к импульсному питанию привел к изменению характера разряда и характеристик источника излучения.

При питании синусоидальным напряжением, если давление газа выше 100 тор в лампе после пробоя возникает разряд, внешне воспринимаемый в виде совокупности хаотически перемещающихся светящихся нитей (“филаментов*).   Каждый филамент представляет собой микроразряд   со временем существования несколько десятков наносекунд. Диаметр микроразряда составляет от десятых долей миллиметра до нескольких миллиметров, а максимальный ток - десятые доли ампера. При таком питании и филаментной форме разряда эффективность преобразования вводимой в лампу электрической энергии в световую не превышает нескольких процентов.  При возбуждении разряда короткими (порядка микросекунды) импульсами с крутыми фронтами и давлениях в лампе до нескольких сотен мбар имеет место диффузная форма разряда. Газ в лампе не нагревается, эффективность преобразования электрической энергии в световую увеличивается и выход эксимерного излучения растет.

Удельные мощности излучения эксимерных ламп зависят от типа лампы, способа возбуждения разряда, вводимой электрической мощности. Для коаксиальных ламп ксенонового наполнения по данным ряда исследователей эта мощность может составлять десятки мВт/см2.   Эффективность преобразования электрической энергии при этом достигает 10%. При использовании однобарьерных ламп эти значения могут быть значительно выше. 

Сроки службы барьерных ламп определяются скоростью поглощения рабочего газа стенками колбы и скоростью выделения посторонних газов из стенок колб. В зависимости от рабочего давления и степени подготовки колбы они могут варьировать от сотен до нескольких тысяч часов.

 

*Все спектры, приведенные здесь, получены и любезно предоставлены Б.Е Крыловым.

 

BBUS. На свадьбу заказ микроавтобуса в москве недорого. . купить бронированный автомобиль в Мск