Высокочастотный источник вакуумного ультрафиолетового излучения

 

Сущность изобретения: высокочастотный источник вакуумного ультрафиолетового излучения содержит стеклянную цилиндрическую колбу, наполненную инертным газом или смесью инертных газов, и окно, прозрачное в вакуумной УФ области спектра. Окно выполнено в виде отрезка цилиндрической трубки из фтористого магния, впаянного между двумя отрезками стеклянной трубки. Источник предназначен для применения в качестве фотоионизатора в газоанализаторах, использующих метод дрейф-спектрометрии ионов. 3 з.п. ф-лы 2 ил.

Изобретение относится к газоразрядным источникам оптического излучения, в частности к источникам вакуумного ультрафиолетового (ВУФ) излучения, еще точнее к лампам, излучающим резонансные линии ксенона или криптона, а также к безэлектродным лампам, возбуждаемым высокочастотным электромагнитным полем.

Возможно применение ламп в качестве фотоионизатора в переменном электрическом поле. В этих условиях лампы могут заменить применяемые ныне радиоизотопные ионизаторы, что позволит повысить их эксплуатационную безопасность, а также улучшить их селективность по отношению к некоторым примесям.

Однако, чтобы такая замена была возможна, излучение лампы должно выходить через боковую поверхность ее колбы, сохраняя круговую симметрию.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является лампа, которая имеет плоское окно из материала, прозрачного в ВУФ-области спектра. Окно приклеено к торцу лампы, его плоскость перпендикулярна ее продольной оси. С другого конца в лампу впаяна тонкая трубочка, закрытая на конце. В эту трубочку вводится проволочка антенна, подводящая энергию от высокочастотного генератора /1/.

Недостатком этой лампы является то, что с ее помощью нельзя получить распределение ВУФ-излучения с круговой симметрией, что необходимо для применения лампы в упомянутых выше газоанализаторах.

Задачей изобретения является создание надежного источника вакуумного ультрафиолетового излучения с круговой симметрией излучения. При использовании в газоанализаторе данный источник повысит эксплуатационную безопасность и селективность прибора.

Решение указанной задачи достигается тем, что окно лампы из прозрачного в ВУФ-области материала фторида магния изготавливается в форме отрезка цилиндрической формы, который впаивается с помощью стеклоприпоя между отрезками стеклянной трубки.

Примеры исполнения лампы по изобретению представлены на фиг.1 и 2.

Цилиндрическое окно 1 из фторида магния (фиг.1) впаяно с помощью стеклоприпоя 2 между стеклянными деталями 3. После вакуумной обработки и наполнения инертным газом (ксеноном или криптоном) лампа отпаивается от вакуумной системы в точке 4. Разряд возбуждается от высокочастотного генератора, энергия которого вводится в лампу с помощью одного 5 или двух внешних кольцевых электродов, надетых на стеклянные части лампы.

На фиг. 2 представлен другой вариант лампы по изобретению, отличающийся тем, что высокочастотная энергия вводится в лампу с помощью внутреннего электрода, изолированного стеклом от наполняющего лампу газа. Энергия газовому объему передается, как и на фиг. 1, посредством емкостной связи электрода с газовым объемом. Исходя из условий зажигаемости разряда, долговечности лампы и интенсивности излучения газовое наполнение выбирается согласно выражению 1≅ Pd ≅10, где P давление в ГПа, d внутренний диаметр колбы в см. Оптимальное давление соответствует Pd≈3 ГПа · см.

Формула изобретения

1. Высокочастотный источник вакуумного ультрафиолетового излучения, содержащий стеклянную цилиндрическую колбу, наполненную инертным газом или смесью инертных газов, и окно, прозрачное в вакуумной ультрафиолетовой области спектра, отличающийся тем, что окно выполнено в виде цилиндрической трубки из фтористого магния, впаянного между двумя отрезками стеклянной трубки.

2. Источник излучения по п. 1, отличающийся тем, что высокочастотная энергия вводится с помощью накладных внешних электродов, находящихся в контакте со стеклянными деталями лампы.

3. Источник излучения по п. 1, отличающийся тем, что высокочастотная энергия вводится через запаянный в колбу коаксиально металлический остеклованный электрод.

4. Источник излучения по п.1, отличающийся тем, что он наполнен ксеноном или криптоном до давления, определяемого выражением 1 ≅ Pd ≅ 10, где P давление газа, ГПа, а d внутренний диаметр колбы, см.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2