Газоразрядный безэлектродный источник вакуумного ультрафиолетового излучения

 

Использование: в источниках, излучающих резонансные линии криптона или ксенона. Сущность изобретения: внутрь высокочастотного индуктора, служащего для возбуждения разряда, помещена цилиндрическая стеклянная колба с окном, прозрачным для ультрафиолетового излучения. Газовое наполнение - инертный газ или смесь инертных газов. Газопоглотитель выполнен в форме разомкнутого кольца из ленты активного металла и расположен так, что плоскость кольца перпендикулярна оси высокочастотного индуктора. Ширина ленты составляет менее 0,1 от длины упомянутого индуктора, а длина разрыва в кольце составляет от 0,1 до 0,3 от внутреннего диаметра колбы лампы. 2 ил.

Изобретение относится к области газоразрядных источников света, в частности к лампам, излучающим резонансные линии инертных газов - криптона или ксенона. Цель изобретения - упрощение технологии изготовления лампы за счет отказа от использования взрывоопасного вещества. Указанная цель достигается тем, что в газоразрядной безэлектродной лампе, представляющей собой источник вакуумного ультрафиолетового излучения, помещаемый внутрь высокочастотного индуктора и содержащей цилиндрическую стеклянную колбу с окном, прозрачным для указанного излучения, газовое наполнение - инертный газ или смесь инертных газов, газопоглотитель выполнен в форме разомкнутого кольца из ленты активного металла, причем ширина ленты составляет менее 0,1 длины индуктора, а длина разрыва в кольце от 0,1 до 0,3 внутреннего диаметра колбы лампы. На фиг. 1 представлен предлагаемый источник вакуумного излучения; на фиг.2 - разряд А-А на фиг.2. К цилиндрической колбе 1 диаметром 12 и длиной 40 мм из стекла платинитовой группы с помощью стеклоприпоя припаяно прозрачное в ВУФ области окно 2 из фтористого магния. Внутрь колбы помещен газопоглотитель 2 в форме незамкнутого кольца с разрывом длиной около 1 мм из ленты активного металла, например титана, толщиной 0,05-0,2 мм и шириной 2-3 мм. Для удержания кольца на месте на внутренней поверхности колбы сформированы выступы 4. После введения газопоглотителя формируется дно 5 колбы со штангелем, который отпаивается по завершении вакуумной обработки лампы и наполнении ее газом. Вакуумная обработка ведется на откачном посту, на гребенку которого напаиваются лампы в количестве 10-15 шт. Гребенка отделена от насосов ловушкой, которая заполняется жидким азотом при изготовлении криптоновых ламп и кашицеобразной смесью жидкого азота с ацетоном или этанолом при изготовлении ксеноновых ламп. Прогрев ламп с целью обезгаживания ведется под печью при температуре 440-440^о в течение нескольких часов. По окончании прогрева в лампы вводится наполняющий газ до давления 1-3 мм рт.ст. и производится их отпайка. Для зажигания и поддержания разряда лампа помещается в катушку индуктора, подключенного к ВЧ-генератору, работающему на одной из частот в диапазоне 20-100 МГц и отдающему в индуктор мощность в пределах 1-10 Вт. Работа лампы осуществляется следующим образом. Лампа помещается в резонатор, представляющий собой катушку индуктора, заключенную в экранирующий корпус. Индуктор соединен с высокочастотным (20-100 МГц) генератором, отдающим в индуктор мощности в пределах 1-10 Вт. При включении генератора в лампе возбуждается газовый разряд, излучающий в ВУФ области резонансные линии наполняющего лампу газа. Излучение выходит через прозрачное для него окно. Примеси к наполняющему лампу газу, которые могут загрязнять спектр излучения лампы (например, Н₂, П₂, О₂, СО₂ и др.), поглощаются газопоглотителем. Роль газопоглотителя проявляется следующим образом: при первом зажигании в видимом спектре ламп, прошедших описанную выше вакуумную обработку, наблюдаются наряду с линиями основного газа (ксенона или криптона) полосы молекул СО и С₂, которые постепенно в течение нескольких (до 10) часов горения слабеют и полностью исчезают, что свидетельствует о практически полной очистке наполнения лампы от примесей. В лампах без газопоглотителя линии примесей в процессе работы не только не слабеют, но даже усиливаются. Лампы с колбой диаметром 12 мм и длиной 40 мм, изготовленные согласно предлагаемому изобретению и описанной технологии и работающие в указанном режиме, излучают в ВУФ области только резонансные линии инертных газов: ксенона или криптона. Поток излучения через окно лампы составляет 1-3 мВт или приблизительно 1015 квантов в секунду. Использование в безэлектродных лампах по данному изобретению газопоглотителя предлагаемой конструкции позволяет упростить технологию их изготовления в сравнении с прототипом за счет отказа от использования взрывоопасного вещества - азида бария и обеспечивает чистоту газового наполнения и чистоту спектра излучения в течение всего срока службы ламп, в том числе и при эксплуатации их при повышенных температурах.

Формула изобретения

ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ БЕЗЭЛЕКТРОДНЫЙ ИСТОЧНИК ВАКУУМНОГО УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, содержащий установленную внутри высокочастотного индуктора цилиндрическую стеклянную колбу с прозрачным для излучения окном, внутри которой находится по меньшей мере один инертный газ и газопоглотитель, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления, газопоглотитель выполнен в виде разомкнутого кольца из ленты активного металла шириной, составляющей менее 0,1 от длины индуктора и расстоянием между разомкнутыми кромками, составляющими от 0,1 до 0,3 от внутреннего диаметра колбы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2