Спектральный источник света

Спектральный источник света

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (и)832624

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

Союз Советсиик

Социалистических

Реслублии

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06.04.79 (21) 2750535/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

Н 01 J 65/04

G 01 Л 3/10

Гасударственные кемнтет (53) УДК 621.327 (088.8) Опубликовано 23.05.81. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 28.05.81

Il0 делам изобретений и вткрмтий (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПЕКТРАЛЬНЫЛ ИСТОЧНИК СВЕТА

Изобретение относится к источникам оптического излучения и может быть использовано в квантовых стандартах частоты, магнитометрах, фотометрических и спектральных устройствах и приборах.

Наиболее близким к предлагаемому является источник света содержащий теплоизолированную разрядную колбу сферической формы с теплоотводящим отростком, ааполненную инертным газом и щелочным металлом, термостат, устройство для возбуждения высокочастотного разряда и стержень, ip являющийся одновременно держателем колбы и контактирующий одним концом с поверхностью колбы, а другим — с внутренней поверхностью термостата (1) .

Недостатки указанных источников света следующие.

l5 низкая стабильность во времени, обусловленная флуктуациями интенсивности, определяемыми непостоянством мощности возбуждения, нестабильностью температурного режима и миграцией металла по внутренней поверхности колбы; длительное время достижения режима требуемой стабильности, вследствие сложных диффузионных процессов, протекающих в СИС в переходном режиме, наблюдаемом после его включения. ,Цель изобретения — сокращение времени выхода в рабочий режим и повышение стабильности излучения.

Для достижения этой цели в спектральном источнике света, включающем теплоизолированную колбу из оптически прозрачного материала, наполненную парами щелочного металла и инертным газом и расположенную в узле для возбуждения высокочастотного разряда, термостат, стержень из теплопроводного материала, являющийся держателем. Стержень представляет собой термоэлектрический элемент, охлаждаемая поверхность которого контактирует с отростком колбы, а нагреваемая — с термостатом.

На чертеже изображен предлагаемый источник света, общий вид.

Он содержит спектральную лампу, состоящую из теплоизолированной колбы 1 и отростка 2, в. котором сконцентрирован щелочной металл в виде капли.3. Спектральная лампа помещена в узел 4 для возбуждения высокочастотного разряда. Колба 1

832624

Формула изобретения укреплена на стержне 5, который установлен на термостатирующей поверхности 6.

В начальный период работы спектральной лампы под действием высокочастотного поля, создаваемого узлом 4 для возбуждения высокочастотного разряда, в инертном газе возникает разряд, хотя потенциал ионизации его в несколько раз выше потенциала ионизации атомов щелочного металла.

Это обусловлено тем, что парциальное давление пара щелочного металла 3 в этот период работы лампы мало, и именно поэтому интенсивность спектральных линий атомов щелочного металла также мала. Высокочастотный разряд в инертном газе разогревает лампу тем сильнее, чем больше мощность возбуждающего поля и чем длительнее его воздействие. По мере разогрева колбы 1 интенсивность спектральных линий щелочного металла 3 постепенно возрастает вплоть до достижения требуемой величины.

Для уменьшения времени выхода в рабочий режим источника света предложено поддерживать на капле металла 3, вынесенной из области узла 4 возбуждения, постоянную температуру, соответствующую задан-, ной упругости пара с помощью стержня 5, представляющего собой термоэлектрический элемент, нагревательная поверхность которого укреплена на термостатируемой поверхности 6, а охлаждаемая — на отростке 2.

Температура на капле металла 3 при выключенном разряде меньше температуры собственно колбы 1 спектральной лампы на величину, определяемую термоэлектрическим элементом 5, например, на 5 С и, таким образом, металл 3 постоянно находится в отростке 2.

При включении разряда упругость паров в колбе соответствует стационарному разряду и в результате выход в режим определяется лишь временем установления ионизационного равновесия в заданной смеси пара металла и буферного газа, что составляет

4 величину порядка нескольких десятков секунд.

Таким образом, использование предложенной конструкции СИС позволяет значительно сократить время выхода в рабочий режим и повысить стабильность излучения.

По данным опытной проверки СИС в составе квантового стандарта частоты с оптической накачкой предложенный источник света выходит в рабочий режим в 1,4 раза быстрее и обеспечивает в 1,6 раза более высокую стабильность выходной частоты квантового стандарта частоты, чем известный, выпускаемый серийно, СИС.

Возможность формирования времени выхода в рабочий режим с одновременным повышением стабильности устройства позволяет повысить выходные параметры устройств, в которых возможно использование данного СИС, в том числе и в квантовом стандарте частоты с оптической накачкой.

Спектральный источник света, содержащий расположенную внутри термостата, заполненную инертным газом и щелочным металлом колбу с отростком, контактирующим с одним концом стержня, являющегося держателем колбы, другой конец которого контактирует с внутренней поверхностью термбстата, и узел для возбуждения высокочастотного разряда в колбе, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени выхода в рабочий режим и повышения стабильности излучения, указанный стержень представляет собой термоэлектрический элемент, причем с колбой контактирует его охлаждаемая поверхность, а с термостатом — нагреваемая.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

4о № 669826, кл. G 01 J 3/10, 1977.

ВНИИПИ Заказ 3423/4б

Тираж 784 Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4