Багатохвильова електророзрядна лампа видимого та ультрафіолетового спектрального діапазону випромінювання

Багатохвильова електророзрядна лампа видимого та ультрафіолетового спектрального діапазону випромінювання, що містить систему електродів, об'єм з робочою сумішшю парів дийодиду та диброміду ртуті з буферним газом, основними робочими хвилями випромінювання якої є випромінювання молекул монойодиду та моноброміду ртуті (Hgl) та (НдВг) на В-Х - переході, з максиму мом випромінювання при довжинах хвиль 443нм, 444нм, 502нм і 504нм, яка відрізняється тим, що робоча суміш парів дийодиду ртуті та диброміду ртуті з буферним газом як добавку містить азот, а додатковими робочими хвилями є молекулярні смуги з максимумами випромінювання на довжинах хвиль 337нм, 357нм, 375нм і 654нм, які відповідають переходу С-В молекули азоту, а також атомарна ЛІНІЯ на довжині хвилі 546нм, яка відповідає переходу 7s3Si-6p3P°2 атома ртуті, а об'єм з робочою сумішшю обмежений кварцовою трубкою, яка зварена в торцях, а в системі електродів застосовані два коаксіально розміщені електроди, причому один із них знаходиться всередині трубки, а другий на ЗОВНІШНІЙ поверхні трубки 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 НдВг* (перехід В-Х) з максимумом випромінювання на довжині хвилі я, рівній 502нм, яке збуджується при фотодисоціацм парів НдВгг світлом неперервної ксенонової лампи, попередньо пропущеним через монохроматор [1] іонізацією ускладнює та робить громіздким джерело Окрім того, в джерелі досягаються малі значення енергії випромінювання (ЗмДж) та ККД (6-103%) Прототипом до запропонованої електророзрядної лампи видимого та ультрафіолетового спектрального діапазону випромінювання 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 [3, 4] Генерація Недоліком відомого джерела є те, що оптична накачка молекул моноброміду ртуті ксеноновою лампою з використанням монохроматора ускладнює та робить громіздкою експериментальну установку Відоме ексимерне джерело випромінювання видимого діапазону на системі молекулярних смуг Hgl* (перехід В-Х) з максимумом випромінювання на довжинах хвиль 443нм і 444нм, яке збуджується у плазмі на суміші парів дийодиду ртути (Hgb) гелію та азоту поперечного електричного розряду з фотоіонізацією при дисоціації молекул Hgb [2] Недоліком відомого джерела є те, що застосування поперечного електричного розряду з фото здійснювалась на переходах молекул Hgl та НдВг, які утворювались з ВИХІДНИХ молекул НдЬ і НдВгг в результаті фотодисоціацм під дією короткохвильового УФ випромінювання Максимум одночасного випромінювання спостерігався при довжинах хвиль X рівних 443нм, 444нм та 502нм і 504нм Енергія в імпульсі випромінювання дорівнювала 0 5-0 1Дж, тривалість імпульсу випромінювання дорівнювала 2 5-Змкс Максимальна частота повторення імпульсів дорівнювала 0 1 Гц СПІЛЬНІ суттєві ознаки прототипу і винаходу джерело випромінювання синьо-зеленого спект (О 62774 який вварений в торцеву поверхню трубки таким рального діапазону випромінювання, яке містить чином, щоб забезпечити контакт з електродом 2 систему електродів, об'єм з робочою сумішшю На ЗОВНІШНІЙ поверхні трубки 1 закріплювалася парів дийодиду та диброміду ртуті з буферним сітка 4 з коефіцієнтом пропускання випромінювангазом, основними робочими хвилями якого є випромінювання молекул монойодидута моноброміня 72% Для відкачки і напуску газів у бокову поведу ртуті (Hgl) та (НдВг) на В-Х - переході, з максирхню кювети вварювався патрубок б із кварцового мумом випромінювання при довжинах хвиль (443, скла, всередині якого є капіляр діаметром близько 444, 502, 504)нм 1мм, який служить для зменшення виносу парів Відомий пристрій має недолік Немає випромідигалогенідів ртуті із кювети в систему відкачки нювання в ультрафіолетовому спектральному діаТовщина розрядної області 5 і довжина горіння пазоні, максимальна частота повторення імпульсів об'ємного розряду складають 13мм і 200мм, ВІДПОобмежується часом відновлення електричної МІЦВІДНО Випромінювання виводиться із газорозрядНОСТІ міжелектродного проміжку поверхневого ної кювети нормально до поверхні зовнішньої кварозряду і не може перевищувати 100Гц [3,4] рцової трубки Завданням винаходу є розширення спектНа фіг 2 наведено спектр випромінювання барального діапазону випромінювання, збільшення гатохвильової електророзрядної лампи видимого частоти повторення розрядних імпульсів лампи та та ультрафіолетового спектрального діапазону покращення енергетичних характеристик в багатовипромінювання при довжинах хвиль 443нм, хвильовій електророзрядній лампі видимого та 444нм, 502нм, 504нм, 546нм, 654нм, 337нм, ультрафіолетового спектральних діапазонів ви357нм,375нм промінювання за рахунок застосування розрядної Багатохвильова електророзрядна лампа висистеми на основі розряду через діелектрик та димого та ультрафіолетового спектрального діавведення до складу суміші ще одної компоненти, а пазону випромінювання працює наступним чином саме газу азоту у попередньо відкачану через капіляр 6 до тиску Поставлена задача досягається таким чином, 10 1Па розрядну трубку 1, в якій містився порошок що багатохвильова електророзрядна лампа видидийодиду та діброміду ртуті, в КІЛЬКОСТІ ПО 60мг мого та ультрафіолетового спектрального діапакожного, напускали молекулярний азот до парціазону випромінювання, що містить систему електльного тиску 1 -1 ОкПа та гелій до парціального тисродів, об'єм з робочою сумішшю парів дийодидута ку 100-200кПа При збудженні робочої суміші в диброміду ртуті з буферним газом, основними ророзрядній області 5 бар'єрним розрядом імпульсна бочими хвилями випромінювання якої є випромінапруга величиною ЗОкВ, при частоті слідування нювання молекул монойодиду та моноброміду імпульсів накачки 5кГц, прикладалася між електртуті (Hgl) та (НдВг) на В-Х - переході, з максимуродом 2 і сіткою 4, висока напруга подавалась на мом випромінювання при довжинах хвиль (443, внутрішній електрод 2 через ввід 3, а сітка 4 була 444, 502, 504 )нм, в якій, згідно винаходу, робоча заземлена суміш парів дийодиду ртуті та диброміду ртуті з В плазмі на основі суміші ИдУИдУ^/Ие відбуферним газом як добавку містить азот, а додатбувається дисоціативне збудження дийодиду і ковими робочими хвилями є молекулярні смуги с диброміду ртуті електронами розряду, в результаті максимумами випромінювання на довжинах хвиль реакції H g b + e ^ НдІ(В)+І+е утворюються ексиме337нм, 357нм, 375нм і 654нм, які відповідають перні молекули НдГ, які спонтанно переходять в осреходу С-В молекули азоту, а також атомарна ЛІновний X стан з випромінюванням системи смуг з НІЯ на довжині хвилі 546нм, яка відповідає перехомаксимумом при довжинах хвиль X рівній 443, 444 ду 7s3Si-6p3P°2 атома ртуті, а об'єм з робочою нм, в результаті реакції НдВгг+е -> НдВг(В)+Вг+е сумішшю обмежено кварцовою трубкою, яка зваутворюються ексимерні молекули НдВг*, які спонрена в торцях, а в системі електродів застосовано танно переходять в основний X стан з випромінюдва коаксіальне розміщені електроди, причому ванням системи смуг з максимумом при довжині один із них знаходиться всередині трубки хвилі X рівній 502-504нм Також відбувається диПеревагами запропонованої багатохвильової соціативне збудження атомів ртуті (Нд) і спостеріелектророзрядної ексимерної лампи видимого та гається випромінювання на ДОВЖИНІ ХВИЛІ X рівній ультрафіолетового спектрального діапазону над 546нм, (перехід 7s3Si-6p3P°2 ) за рахунок дисоціапрототипом є одночасне випромінювання в видиції електронами розряду молекул монойодиду та мому та ультрафіолетовому спектральному діапамоноброміду ртуті Окрім того в плазмі цієї ж сумізоні з довжинами хвиль 443нм, 444нм, 502нм, ші відбувається збудження С - стану молекули 504нм, 546нм, 654нм, 337нм, 357нм, 375нм, збіазоту електронами розряду та спостерігається льшення частоти слідування розрядних імпульсів, і випромінювання спектральних смуг з максимумом використання розряду через діелектрик на довжинах хвиль Я,=337нм, Я,=357нм, Я,=375нм и На фіг 1 а, б наведена конструкція лампи в поЯ,=б54нм, які відповідають переходу С-В Робочою вздовжньому та поперечному розрізі Багатохвиповерхнею лампи служить та частина бічної повельова електророзрядна ексимерна лампа для вирхні розрядної трубки, яка покрита сіткою димого та ультрафіолетового спектрального Збільшення тиску гелію до 180кПа для суміші діапазону складається з кварцової трубки 1 довНдЬ/НдЬ/Мг/Не приводить до зростання середньої жиною 200мм, яка зварена в торцях ЗОВНІШНІЙ І потужності випромінювання на 80% порівняно із внутрішній діаметри трубки складає 34мм і 30мм, значенням при тиску гелію рівному 120кПа ВІДПОВІДНО Всередині її, по осі, розміщено електСередня потужність випромінювання з усієї бірод 2 круглого перерізу діаметром 4мм Для вводу чної поверхні лампи становить 45Вт при значенні З використаний електрод ртутної лампи ДРТ-240, 62774 коефіцієнта корисної дм по відношенню до вкладе1 Бажулин С П , Басов Н Г , Зуев В С , Леонов ної потужності 25%, при частоті слідування імпуЮ С , Стойлов Ю Ю Генерация на Я,=502нм при льсів накачки 5000Гц, імпульсній напрузі ЗОкВ, длительной световой накачке паров НдВгг // Кванпарціальному тиску гелію 180кПа, довжині трубки товая электроника 1978 Т5, №3 С 684-686 200мм, діаметром 34мм 2 Гаврилова Ю Е , Зродников В С , КлеменЕфективність винаходу визначається тим, що тов А Д , Пососонный А С Эксимерный НдГ - лапорівняно з прототипом розширено спектральний зер, возбуждаемый электрическим розрядом // діапазон випромінювання, підвищена частота поКвантовая электроника 1980 Т 7, №11 С 2495вторення імпульсів випромінювання в 5000 разів 2497 (від 0 1 ГЦ ДО 5000ГЦ), підвищена середня потуж3 Бажулин С П , Бугримов С Н , Камруков ність випромінювання в 4500 разів, підвищено коА С , Кашников Г Н , Козлов Н П , Овчинников П А , ефіцієнт корисної дм в 25 разів Вона може бути Опекай А Г , Орлов В К , Протасов Ю С Синепідвищена при збільшенні частоти повторення зеленые лазеры на парах галогенидов ртути с імпульсів накачки і напруги на електродах ексимеширокополосным оптическим возбуждением // рної лампи Тезисы докладов XII Всесоюзной конференции по когерентной и нелинейной оптике 1985 4 2 Винахід може бути використаний для практичС 713-714 (прототип) ного використання у бютехнологм, агрофізиці, для більш ефективного управління фотосинтезом, ро4 Бажулин С П , Басов Н Г , Бугримов С Н , стом, розвитком рослин і водоростей, при провеЗуев В С Камруков А С , Кашников Г Н , Козлов денні наукових досліджень з квантової електроніН П , Овчинников П А , Опекай А Г , Протасов Ю С ки, для накачки твердотільних і рідинних лазерів Трехцветный молекулярный лазер видимого диата в медицині пазона на парах ртути с широкополосной оптической накачкой // Квантовая электоника 1986 Т13, Джерела інформації №7 С1515-1517(прототип) Комп'ютерна верстка М Мацело Підписне Тираж 39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119