Импульсный источник света

Импульсный источник света

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

щ о@сею.-.. и и мтвит о-те.-.,:,,-..сная.ег у - э 4.

О П -И- ©--А--И-И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советским

Социалистически

Республик

«ii 658625

К ASÒÎÐÑÍÎÌÓ СВИДВТВДЬСТВМ (61) Дополнительное к авт. свиа-ву (22) Заявлено 28.03.77 (21) 2471342/24-07 с присоединением заявки pfe— (23) Приоритет

Опубликовано 25.04.79.Бюллетень %15

Дата опубликования описания28.04.79 (51) М. Кл

Н 01 3 61/90

Н 01 3 61/54

Гевударатввмкнй кеммтвт ссср

an двлам мэабрвтвмкй и вткрмтмй (53) УДК 621.327. .4 (088. 8) (72} Авторы изобретения

А. И. Павловский и А. Я. Бродский (71) Заявитель (64) ИМПУЛЬСНЫЙ ИСТОЧНИК СВЕТА

Изобретение относится к импульсным гаэоразрядным источникам света и может быть испопьзовано при создании высокотемпературных импупьсных источников света с короткой дпитепьностью фронта светового импупьса.

Известны импульсные источники света, содержашие накопитепь энергии, разрядный промежуток, ограниченный двумя эпектродами, и устройство дпя создания между эпетродами цилиндрического проводяшего канала с низким эпектрическим сопротивпением (1). По мере выделения эпектрической энергии в плазме происходит ее нагревание с одновременным расширением канапа разряда и изпучением света. Недостаток указанного источника света состоит в том, что он генерирует световой импупьс колоколообразной формы и сокращение длительности фронта светового импупьса достигается пишь путем изменения периода колебания разрядного контура.

Известны импульсные лампы, у кото- рых между эпектродами расположена метаппическая проволочка, зажигающая разряд(2). Колпачки, закрываюшие торцы наружного бапн, прихпеены эпоксид% ной смолой. При опредецеиной температуре после зажигания разряда спаи наружного баппона разрушаются> и лампа, таким образом, откпючается. Недостатком такого импупьсного источника света

>4 является затянутый передний фронт светового импульса и однократность использования.

Наиболее близким техническим решением явпяется импупьсный источник света, обеспечиваюший крутой фронт нарастаний волны света без изменения характера работы источника энергии, у которого метаппический проводник, соединяюший два электрода и служащий дпя зажигания разряда в промежутке между элект родами, окружен по всей алине непрозрачным диэлектрическим экраном цилиндрической формы, разрушаемым в процес658625 се работы )3j. На начальной мапоэнергетической стадии работы источника энергии плазменный канал, излучающий свет, находится внутри непрозрачного экрана, вскрытие которого происходит при диаметре расширяющегосч канала разряда, равного диаметру экрана. За счет этого в несколько раз сокращается длительность переднего фронта светового импульса и существенно увеличивается начальная излучающая поверхность источника света.

Недостаток указанного источника света состоит в том, что для подготовки его к работе необходимо устанавливать новый экран, используемый однократно.

Белью настоящего изобретения является обеспечение .многоразового использования экрана в известном импульсном источнике света.

Импульсный источник света в соответствии с изобретением содержит подобно известному два электрода, ограничивающие разрядный промежуток и соединенные зажигающим разряд металлическим проводником, окруженным по всей длине

25 диэлектрическим непрозрачным экраном цилиндрической формы, плошадь поверхности которого превышает начальную изпучаюшую поверхность канала разряда.

Отличительной особенностью предлагаемого источника света, обеспечивающей достижение указанной цели, является то, что экран имеет диаметр, меньший наружного диаметра электродов, и H& его

35 боковой поверхности выполнены отверстия, которые размещены равномерно rro боковой поверхности экрана. Отверстия в области, прилегающей к электродам, имеют прямоугольную форму и вытянуты поперек 46 экрана, а на остальной части поверхности отверстия выполнены круглыми. Общая площадь отверстий составляет не менее половины площади боковой поверхности экрана. На начальной мапоэнергетической 45 стадии работы источника энергии электрический разряд происходит внутри указанного экрана и излучение света наружу является минимальным. Излучение через отверстия экранируется продуктами испарения внутренней поверхности экрана, После того, как диаметр расширяющегося канала разряда достигнет стенок экрана, происходит переброс разрядного тока в область вне экрана, чему способствует истекание ппазмы через отверстия в боковой поверхности экрана.

Так как полное испарение экрана не обязательно, то предел его прочности, определяемый, например,, его толщиной, выбирают таким образом, чтобы экран в процессе работы не разрушался. Равномерное расположение отверстий на части экрана, не прилегающей к эпектродам, и напичие поперечных прямоугольных отверстий B области, прилегающей к электродам, способствует сокращению времени переброса и обеспечивает симметрию газового разряда в области вне экрана. С цепью снижения избыточного давления внутри экрана, возникающего в процессе работы, общая плвщадь от верстий составляет не менее половины боковой поверхности экрана. Так как при равномерном распределении отверстий на боковой поверхности экрана, наибольшему износу подвержены области, прилегающие к электродам, именно в этих областях выполнены поперечные отверстия, способствующие свободному стоку плазмы, что увеличивает ресурс работы экрана.

На чертеже схематически изображен импульсный источник света вместе с подсоединенным к нему источником энергии.

Импульсный источник света содержит два кольцевых электрода 1, 2, ограничивающих разрядный промежуток длиной

9О-100 см, разделенный на две части 3 и 4 цилиндрическим экраном 5 диаметром 15-20 мм с толщиной стенки 12 мм в одной из которых (3), ограниченной электродами 1, 2 и экраном 5, расположен метаппический проводник 6 диаметром 0,1-0,05 мм, соединяющий кольцевые электроды 1, 2 и спужаший дпя зажигания разряда. В качестве элемента зажигания может быть испопьзован, например, стержневой инициатор многоразового действия. Равномерно по всей длине экрана 5, изготовленного из

10-30 слоев пленочного павсана ипи фибры, за исключением области, прилегающей к эпектродам, выполнены кругцые отверстия 7 диаметром 3-5 мм, а в прилегающих к электродам областях выполнены вытянутые поперек экрана прямоугольные отверстия 8 шириной по 1015 мм, расположенные равномерно по окружности цилиндра. Общая площадь отверстий 7 и 8 составляет не менее половины общей площади боковой поверхности экрана 5. К эдектродам 1 и 2 источника света подсоединен источник энергии 9, например конденсаторная (.")86. 5 сочетании с поджигающим устройством многоразового действия позволяет создать неразгерметизируемый импульсный источник ультрафиолетового изпучения с корот% кой дпитепьностью переднего фронта светового импульса. батарея энергоемкостью 9 10+Дж и рабочим напряжением 1-3 ° 10 Иопьт.

Импульсный источник света работает следующим образом.

При подключении источника энергии 9 с высоким рабочим напряжением происходит пошкиг газового разряда в части 3 разрядного. промежутка, заключенной внутри экрана 5. Излучение разряда внутри экрана практически не выходит из экрана, так как продукты испарения материала экрана экранируют изпучение через отверстия. Так например, пары лавсана не пропускают упьтрафиопетовое излучение с длиной вопны короче

8О0О Ангстрем. По мере нарастания тока происходит расширение канапа разряда и, после того, как его диаметр станет равен диаметру экрана, плазма начинает истекать через отверстия 8, 7 в экране; что и способствует формированию газового пробоя в части 4 разрядного промежутка. Переброс тока из части 3 в часть

4 разрядного промежутка происходит быс- .

2S тро, так как проводимость ограниченного экраном канала разряда падает, а проводимость разрядного канала вне экрана, по мере выделения в нем энергии, растет.

Равномерное распределение отверстий в экране способствует формированию симметричного ципиндрического разряда в области 4 разрядного промежутка. Поперечные прямоугольные отверстия в прилегающей к эпектродам области экрана способ35 ствуют свободному истеканию плазмы из экрана, снижая тем самым механические нагрузки на него.

Ресурс работы неразрушающегося в процессе работы экрана, определяемый

40 пределом прочности его конструкции, составляет 8-10 импульсов при подведенной энергии 6-8 10 Дж (экран из 20 слоев

А павсана топщиной 0,05 мм).

Испопьзование неразрушающихся в про . цессе работы диэлектрических экранов в

Форму па изобретени я

1. Импульсный источник света, содержащий два электрода, ограничивающие разрядный промежуток и соединенные металлическим проводником, используемым дпя зажигания разряда и окруженным по всей длине диэлектрическим непрозрачным экраном ципиндрической формы, площадь поверхности которого превышает начальную изпучающую поверхность канапа разряда, о т и и ч а ю шийся тем, что, с цепью обеспечения многоразового испопьзования, экран имеет диаметр, меньший наружного диаметра эпектродов,и на его боковой поверхности выпопнены равномерно распопоженные отверстия.

2. Импупьсный источник света.по п.1, отлич ающийся тем,чтоотвер стия на боковой поверхности экрана, прилегающей к электродам, выполнены прямоугоцьными и вытянутыми поперек. экрана,а на остапьной части боковой поверхности— круглыми.

3. Импульсный источник света по л.1, о т и и ч а ю шийся тем, что общая ппошадь отверстий составляет не менее половины площади боковой поверхности экрана.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетепьство СССР

М 454610, кп. Н 01 3 61/80, 1973.

2. Патент США М 35 34 213, кп. 313-1.84, 1970.

3. Авторское свидетепьство СССР

% 475689, кп. Н 01 Э 61/80, 1975.

658625

Составитель В, Горчакова

Редактор Ll. Мепуришвили Техред 0 "дРе"ко Корректор М.

Заказ 2067/48 Тираж 922 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета СССР по депам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, уп. Проектная, 4