Електророзрядна селективна ексимерна лампа видимого діапазону

Електророзрядна селективна ексимерна лампа видимого діапазону, що містить систему електродів, об'єм з робочою сумішшю парів диброміду ртуті з гелієм, основними робочими хвилями ви промінювання якої є система молекулярних смуг з максимумом при довжині хвилі 502нм молекули моноброміду ртуті HgBr на В-Х - переході, яка відрізняється тим, що об'єм з робочою сумішшю обмежено коаксіально розміщеними 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 W становить 0,6Вт Винахід відноситься до газорозрядної електроніки, світлотехніки і може використовуватись для накачки твердотільних і рідинних лазерів, в біотехнологм, агрофізиці та медицині Відоме ексимерне джерело спонтанного випромінювання видимого діапазону на системі молекулярних смуг HgBr* (перехід В-Х) з максимумом випромінювання на довжині хвилі X рівній 502нм, яке збуджується при фотодисоціацм парів НдВгг світлом неперервної ксенонової лампи, попередньо пропущеним через монохроматор [1] Недоліком відомого джерела є те, що оптична накачка молекул моноброміду ртуті ксеноновою лампою з використанням монохроматора ускладнює та робить громіздкою експериментальну установку 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 [2] Гене 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 HgBr на В-Х переході з максимумом при довжині хвилі 502нм Відомий пристрій має недолік Максимальна частота повторення імпульсів обмежується часом відновлення електричної МІЦНОСТІ міжелектродного проміжку поверхневого розряду і не може перевищувати 100 Гц [2] 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 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 HgBr на В-Х - переході, яка згідно винаходу відрізняється тим, що об'єм з робочою сумішшю обмежено коаксіально розміщеними 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 види пе рація здійснювалась на Ре' ходах молекул HgBr, які утворювались з вихідних молекул НдВгг в результаті фотодисоціацм під дією короткохвильового УФ випромінювання Максимум випромінювання спостерігався при довжинах хвиль X, рівних 502 та 504нм Енергія в імпульсі випромінювання дорівнювала 0,5Дж, тривалість імпульсу випромінювання дорівнювала 4мкс Максимальна частота повторення імпульсів дорівнювала 0,1 Гц (О 1 ю ю 55726 мого випромінювання W становить 0,6Вт Перевагами запропонованої елеісгророзрядної ексимерної лампи видимого діапазону над прототипом є збільшення частоти слідування розрядних імпульсів до 2000Гц, використання розряду через діелектрик, в якому поверхневий розряд відіграє роль плазмового електроду На фіг1, 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 35мм, ВІДПОВІДНО Вводами 3 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 72% Електроди 6, які мають форму кілець, виготовлені із нержавіючої сталі Відстань між ними 18см Для відкачки і напуску газів у бокову поверхню кювети вварювався патрубок 7 із кварцового скла, всередині якого є капіляр діаметром ~1мм, який служить для зменшення виносу парів диброміду ртуті із кювети в систему відкачки 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 Ексимерна лампа видимого діапазону працює наступним чином у попередньо відкачану до тиску 10 1 Па розрядну трубку, в якій містився порошок диброміду ртуті у КІЛЬКОСТІ 60мг, напускали 100 200кПа гелію При збудженні робочої суміші лише бар'єрним розрядом імпульсна напруга величиною 15 - 21 кВ 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 3 та сітка були заземлені При одночасному застосуванні бар'єрного і поверхневого розрядів останній відігравав роль плазмового електроду для бар'єрного розряду 5 В плазмі на основі суміші НдВгг/Не відбувається дисоціативне збудження диброміду ртуті електронами розряду, в результаті реакції НдВг2+е^НдВг(В)+Вг+е утворюються ексимерні молекули НдВг*, які спонтанно переходять в основний X стан з висвічуванням системи смуг з максимумом при довжині хвилі X, рівній 502нм HgBr(BX) Робочою поверхнею лампи служить та частина бічної поверхні розрядної трубки, яка покрита сіткою Збільшення тиску гелію до 200кПа для суміші НдВгг/Не приводить до зростання середньої потужності випромінювання в 1,7 разу порівняно із значенням при тиску гелію рівному 141кПа Найвища середня потужність випромінювання з усієї бічної поверхні лампи становить 0,6Вт при значенні коефіцієнта корисної дії по відношенню до вкладеної потужності 1% Вона може бути підвищена при збільшенні частоти повторення імпульсів накачки до значень 4 - 5кГц і напруги на електродах ексимерної лампи Ефективність винаходу визначається тим, що порівняно з прототипом підвищена частота повторення імпульсів випромінювання в 20000 разів (від 0,1 Гц до 2000Гц), підвищена середня потужність випромінювання в 2 - 3 рази при тих же значеннях ефективності Винахід може бути використаний при проведенні наукових досліджень з біотехнологм, агрофізики, медицини та квантової електроніки Джерела інформації 1 Бажулин С П , Басов Н Г , Зуев В С , Леонов Ю С , Стойлов Ю Ю Генерация на Я,=502нм при длительной световой накачке паров НдВгг // Квантовая электроника 1978 Т5, №3 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 , Орлов В К , Протасов Ю С Синезеленые лазеры на парах галогенидов ртути с широкополосным оптическим возбуждением // Тезисы докладов XII Всесоюзной конференции по когерентной и нелинейной оптике 1985 4 2 С 713 - 714 (прототип) А А-А т А 6 Фіг.2 ФІГ.1 Підписано до друку 05 05 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24