Ультрафіолетовий газорозрядний випромінювач на парі важкої води

Реферат: Ультрафіолетовий газорозрядний випромінювач на парі важкої води містить систему електродів, розрядну трубку, джерело імпульсної високої напруги. Для формування плазми, яка випромінює в ультрафіолетовій ділянці спектру, використано бар'єрний розряд, який запалювався в газовій суміш інертного газу з молекулами важкої води He/D2O при оптимальному складі робочого середовища. Основною робочою хвилею випромінювання є молекулярна смуга радикалу OD на Х-А переході, при довжині хвилі 308,7 нм. Максимальна потужність ультрафіолетового випромінювача складає 1 Вт при коефіцієнті корисної дії 1 %. UA 71686 U (54) УЛЬТРАФІОЛЕТОВИЙ ГАЗОРОЗРЯДНИЙ ВИПРОМІНЮВАЧ НА ПАРІ ВАЖКОЇ ВОДИ UA 71686 U UA 71686 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до фізики низькотемпературної плазми і може застосовуватися в фотохімії, фотомедицині та екології. Відома газорозрядна ультрафіолетова лампа бар'єрного розряду для газової суміші Xe/SF6 [1]. Досліди проводились для суміші Xe/SF6 (50:1) при різних тисках суміші (40-180 Торр) і відстанях між електродами - 3-11 мм. Основним джерелом УФ-випромінювання для суміші Xe/SF6 є В-Х смуга молекули фториду ксенону (=354 нм). Максимальна ефективність лампи досягається при тисках суміші 30-50 Торр і складає 6-8 %. Недоліком даної лампи є використання дорогого газу - ксенону. Найбільш близькою до запропонованої ультрафіолетової лампи на парі важкої води є лампа низького тиску на основі гідроксилу [2]. Використовувалась кварцова розрядна трубка радіусом 1 см і довжиною 10 см. Розряд досліджувався в інертних газах при додаванні в нього молекул ОН при тиску інертних газів від 0,39 до 3,99 кПа. При визначених розрядних умовах у випромінюванні плазми в ультрафіолетовій області переважає смуга молекули гідроксила 306,4 нм з високою відносною інтенсивністю. Недоліком цієї лампи є взаємодія плазми з відкритими електродами, що знижує ресурс роботи випромінювача, а також обмеженість спектрального діапазону випромінювання, при якому не встановлені її спектральні характеристики в області вакуумного ультрафіолету. Задачею корисної моделі є створення ультрафіолетового випромінювача із збудженням бар'єрного розряду на суміші гелію з парою важкої води. Поставлена задача вирішується таким чином, що ультрафіолетовий газорозрядний випромінювач на парі важкої води, який містить систему електродів, розрядну трубку, джерело імпульсної високої напруги, який відрізняється тим, що для формування плазми, яка випромінює в ультрафіолетовій ділянці спектру, використано бар'єрний розряд, який запалювався в газовій суміш інертного газу з молекулами важкої води Нe/D2О при оптимальному складі робочого середовища, а саме при значенні парціального тиску гелію рівному 20 кПа та парціальному тиску важкої води 10-270 Па, при цьому основною робочою хвилею випромінювання є молекулярна смуга радикалу OD на Х-А переході, при довжині хвилі 308,7 нм, а максимальна потужність ультрафіолетового випромінювача складає 1 Вт при коефіцієнті корисної дії 1 %. Перевагами даної ультрафіолетової лампи є її екологічність на відміну від ртутних люмінесцентних джерел світла. Робоче середовище лампи не містить коштовних газових сумішей. Використання в лампі пари важкої води по відношенню до пари звичайної води дозволяє збільшити потужність випромінювання гідроксилу в 1,5-2 рази. На фіг. 1 наведена конструкція ультрафіолетової лампи. Колба (1) складається з електродів (2, 3) та двох коаксіальних кварцових трубок. Діаметр зовнішньої трубки з товщиною стінки 1,5 мм складав 26 мм, діаметр внутрішньої трубки з товщиною стінки 1,5 мм - 14 мм. Електродна система складалась з двох електродів. Зовнішній електрод виготовлений з нікелевого дроту діаметром 0,3 мм, намотаного на зовнішню трубку з кроком 2 мм і загальною довжиною 160 мм. Така конструкція забезпечує прозорість 70-80 % для оптимального виводу УФ-випромінювання. У внутрішній трубці розташований суцільний алюмінієвий циліндричний електрод відповідного діаметру довжиною 250 мм. Кварцова трубка забезпечує вихід випромінювання >200 нм. Для дослідження випромінювання з довжиною хвилі 