Електророзрядна ультрафіолетова лампа

Електророзрядна ультрафіолетова лампа, яка містить систему електродів, кварцову розрядну 3 77762 4 безртутні електророзрядні лампи в тих же оптичйоду 206,2нм. В результаті незавершеності процених те хнологіях, які були раніше оптимізовані по су коливальної релаксації в межах збуджених ставипромінюванню ртутних ламп. нів молекул йоду та йодистого ксенона при низьЗадачею винаходу є розширення спектральноких тисках робочого середовища, молекулярні го діапазону випромінювання електророзрядної смуги випромінювання є значно потовщеними. ультрафіолетової лампи, яка працює на суміші Взаємне перекриття смуг випромінювання молепарів йоду з гелієм та ксеноном, в спектральний кул йодистого ксенона та молекул йоду приводило діапазон 230-350нм і збільшення її вихідної потуждо перекриття всього спектрального діапазону ності та коефіцієнта корисної дії. 230-350нм. Поставлена задача досягається таким чином, Порівняно однорідний тліючий розряд в газощо електророзрядна ультрафіолетова лампа, яка вій суміші гелія і ксенона з парами йоду запалювамістить систему електродів, кварцову розрядну вся лише при тисках робочої суміші, які не перетрубку, обмежуючий опір, джерело високої напруги важали 400Па та розрядних струмах, які були та суміш гелія і ксенона з парами йоду, згідно вибільшими за 40мА. При збільшенні тиску робочої находу відрізняється тим, що робоча газова суміш суміші в центральній частині розрядної трубки фогелія і ксенона з парами йоду випромінює при знармувалася яскрава область іон-іонної плазми ченні парціального тиску парів йоду рівних 100(плазмовий шнур), який був зумовлений різницею 200Па, значенні парціального тиску гелію 400в швидкості дифузії електронів та негативних іонів 800Па і значенні парціального тиску ксенона плазми подовж радіуса розрядної трубки. При збі400Па при електричній потужності тліючого розряльшенні розрядного струму від 5мА до 50мА діаду 50-250Вт в спектральному діапазоні 206-350нм метр плазмового шнура в центральній ділянці розна спектральній лінії 206,2нм атома йоду, молекурядної трубки збільшувався з 2 до 12мм. лярній смузі з максимумом при 253нм йодистого Вольт-амперні характеристики тліючого розксенона на (В-Х) переході та широкій молекулярній ряду в суміші гелій-ксенон-йод при парціальних смузі з максимумом при 342нм молекули йоду на тисках гелія і ксенона 130-130Па (1) та 800-400Па (В-Х) переході, які в сукупності випромінюють мак(2) наведено на Фіг.2. При збільшенні тиску газів в симальну потужність потужність 40Вт при найвисуміші потенціал запалювання тліючого розряду щому коефіцієнті корисної дії 20 %. зростав з 2,8 до 4,5кВ. для газових сумішей низьПеревагами запропоновоної електророзрядної кого тиску тліючий розряд існував в піднормальультрафіолетової лампи над прототипом є переному режимі (розрядні струми менші за 10мА) та криття спектрального діапазону 206-350нм, збільнормальному режимі при стумах розряду в діапашення середньої потужності і коефіцієнта корисної зоні 10-70мА. При загальних тисках гелія і ксенона, дії лампи. які переважали 1500Па піднормальна стадія тліюНа Фіг.1 представлена конструкція і система чого розряду була відсутня, а його вольт-амперна живлення електророзрядної ультрафіолетової характеристика в межах розрядних струмів 30лампи неперервної дії. Лампа складається з мета80мА була спадною. левих електродів - 1 довжиною 15мм, кварцової Апаратний спектр випромінювання електророзрядної трубки - 2 з внутрішнім діаметром 14мм розрядної ультрафіолетової лампи, яка працює на та міжелектродною віддаллю 500мм. Розряд в суміші гелій-ксенон-йод при парціальному тиску лампі запалювався з допомогою високовольтного гелію рівному 400Па, парціальному тиску ксенона випрямляча - 3 з напругою, яка могла регулюватирівному 800Па і парів йоду рівному 100-200Па та ся в діапазоні 1-25кВ при струмі розряду меншому розрядному струму рівному 80мА наведено на або рівному 80мА. Додатна клема джерела живФіг.3. В спектрі випромінювання лампи виділялася лення через опір - 4, який обмежує величину розспектральна лінія 206,2нм атома йоду, система рядного струму, підєднана до аноду розрядної електронно-коливальних смуг молекули йоду з трубки. Кристалічний йод високої чистоти -5 розголовним максимумом при 342нм та смуга випроміщувався в спеціальному відростку - 6, який встамінювання йодистого ксенона з максимумом при новлювався за анодом лампи. Методика та техніка 253нм ультрафіолетового випромінювання лампи вимірювання вихідних характеристик лампи навезосереджено в смугах випромінювання молекули дена в працях [3, 4]. йоду. При парціальному тиску гелія рівному 400Па Ультрафіолетова лампа неперервної дії праі парціальному тиску ксенона рівному 120Па розцює наступним чином. У відкачану до залишкового поділ потужності випромінювання на переході з тиску 10-3Па розрядну трубку - 2 напускали гелій довжиною хвилі 206,2нм атома йоду та в смугах з до оптимального тиску 800Па та ксенон до оптимаксимумами при 253 і 342нм був наступним 54; 9; мального тиску 400Па. На анод розрядної трубки 37 відносних одиниць. необхідно подати постійну напругу величиною 5Ширина контура спектральної лінії 206,2нм 15кВ в результаті чого в ній запалюється тліючий атома йоду при даних умовах складає 0,10-0,12нм розряд. В плазмі на основі суміші гелія, ксенона та (Фіг.4). Контур спектральної лінії атома йоду асипарів йоду під дією електронів позитивного стовпа метричний з слабо вираженою структурою на котліючого розряду утворюються збуджені атоми і роткохвильовій ділянці. Ширина контура зменшумолекули йоду та збуджені молекули йодистого валася до 0,8нм при зменшенні струму тліючого ксенона. розряду та величини парціального тиску інертних При спонтанному розпаді цих атомів і молекул газів. випромінюються смуга 342нм молекули йоду на ВЗалежності повної потужності випромінювання Х переході, смуга 253нм молекули йодистого кселампи в спектральному діапазоні 206-350нм (1) та нона на В-Х переході та спектральна лінія атому спектральної лінії 206,2нм атома йоду (1) від ве 5 77762 6 личини електричної потужності тліючого розряду 1. Tarasenko V.F., Panchenko A.N., Skakun V.S., наведені на Фіг.5. Вони були зростаючими без Sosnin E.A., Wang F.T., Myers B.R., Adamson M.G. ознак насичення. Powerful glow discharge excilamp // Patent USA. Оптимальні значення парціального тиску гелія №6376972 B1. та ксенона, які необхідні для отримання максима2. Lomaev M.I., Tarasenko V.F. Xe(He)-J2 glow and льної потужності випромінювання лампи, відповідcapacitive discharge excilamps // International но складали 800 та 400Па. Conference on Atomic and Molecular Pulsed Lasers Максимальна потужність випромінювання з IV, Proceeding of SPIE. 2002. Vol.4747. P.390-398. усієї бічної поверхні ультрафіолетової лампи була (Прототип). рівною 40Вт при найвищому коефіцієнті корисної 3. Шуаібов O.K., Шимон Л.Л., Дащенко А.И, Шеведії лампи 20%. Ресурс роботи лампи в газостатичра І.В. Електророзрядне джерело випромінювання ному режимі досягав 500 годин. низького тиску на хлоридах Аr, Kr, Хе і молекулах Ультрафіолетова лампа неперервної дії на Сl2* // Журнал фізичних досліджень. 2001. Т.5. №2. парах йоду, яка випромінює в спектральному діаС.131-138. пазоні 206-350нм може застосовуватися в мікро4. Шуаибов А.К., Грабовая И.А. Электроразрядный електроніці, фотохімії, біотехнологіях, екології та ультрафиолетовый эксимерно-галогенный излучамедицині. тель на смеси гелия и ксенона с парами иода // Джерела інформації: ЖТФ. 2004. Т.74. Вып.4. С.66-69. 7 Комп’ютерна в ерстка О. Гапоненко 77762 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601