Газоразрядная лампа

Газоразрядная лампа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИС

ИЗОБРЕ

К. АВТОРСКОМУ С

Союз Советских

Соцкапнсткческкх

Республик

1Ъаудврстаапвй квкнтвт

СССР юе двлак нзовратеннй н аткрытнй

Опубликовано 15.10.

Дата опубликования

В. Г. Филоненко, А. Г. Симакин, В. Д. Цветков, А. И. Цебоев и .М. А. Хузмиев (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) ГАЗОРАЗРЯДНАЯ ЛАМПА

f0 (81) Дополнительное к авт (22) Заявлено 17.12.80 (с присоединением заявки (23) Приоритет

Изобретение относится к газоразрядным лампам, а именно к конструкциям баллонов, и может быть использовано в качестве точечного источника света для целей спектрофотометрии и в других областях науки и техники.

Известны газоразрядные лампы, выполненные в виде. замкнутого кварцевого баллона, заполненного рабочим газом. Для получения светящегося тела небольших размеров разряд в лампах возбуждается внутренними индукторами 11).

Однако при сложной конструкции такой лампы свести размеры светяшегося тела менее чем до 8-10 мм не удается.

Известны также газоразрядные спектральные лампы, содержащие наполненный рабочим газом кварцевый баллон с выходным окном, размещенные в баллоне катод, анод и разделяющую их диафрагму (так называемый "световой шприц g щ с каналом, в котором плазма разряда концентрируется и благодаря этому образуется близкий к точеному источнику света, в частности ультрафиолетового, большой яркости (2}.

Однако конструкция лампы сложна, из — з" прохождения разряда через узкий канал диафрагмы падение напряжения на лампе и напряжение ее зажигания значительно возрастает, при этом светящееся плазменное пятно не имеет четких границ, а его размеры меняются в зависимости m режима работы лампы, срока службы и т. д. Светящееся плазменное пятно излучается во все стороны, в выходное окно попадает лишь часть излучения разряда, поэтоФ му полезная светоотдача и КПД лампы невелики.

Г

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является гаэоразрядная лампа, содержащая прямой трубчатый кварцевый баллон, заполненный парами металла. Параллельно продольной оси баллона его наружная стенка имеет плоскую поверхность, габариты которой больше внутреннего диаметра баллона . Такая конструкция уменьшает рассеивание света, излучаемого через плоскую часть баллона, поэтому яркость лампы в этом направлении увеличивается (3).

966793

Однако в известной лампе излучение разряда в стороны от плоской части баллона не используется. Баллон лампы имеет на торцах герметизированные токовводами плоские части, через которые выходит и безполезно теряется . S распространяющееся между поверхностями сте. нок баллона за счет полного внутреннего отражения излучение разряда. Все это снижает полезную светоотдачу и КПД лампы. Относительно большие размеры плоской части баллона не !0 озволяют использовать лампу в качестве тоечного источника света без значительного усложнения ее конструкции. При возможной нестабильности столба разряда излучение лампы также нестабильно в направлении, перпендику- 15 лярном плоской части.

Целью изобретения является упрощение конструкции лампы при.обеспечении светяще1 гося пятна, близкого к точечному, поьышение стабильности излучения и КПД лампы. 20

Цель достигается тем, что в газоразрядной

1 лампе, содержащей замкнутый баллон из,опти-. чески прозрачного Материала, наполненный рабочим газом и/или паром, причем наружная стенка баллона имеет плоскую поверхность 25 цля выхода излучения, указанная плоская поверхность образована торцом сопряженной с баллоном непрерывно сужающейся световыводящей части, которая может иметь, например, фор-. му конуса, 30

Для получения более направленноЮ потока излучения и удобства размещения лампы в аппаратуре конус может быть продолжен цилиндри, ческой частью, оканчивающейся указанным торцом а для большего удобства цилиндрическая

35 часть может быть изогнута. Потеря света из — за его выхода через боковую поверхность конуса исключаетсяеесли на поверхность конуса, за исключением торца, нанесена светоотражающая пленка, например серебряная. Полезная светоотдача лампы возрастает еще больше, если такая пленка нанесена и на внешнюю поверхность баллона в зоне, прилегающей к конусу. КПД лампы существенно повышается; если .наружная поверхность колбы, по крайней мере, на части, 45 противоположной торцу, покрыта светоотражающим материалом, например жаростойким диффузно- отражающим слоем, не экранирующнь внутренний объем баллона от внешнего высокочастотного поля, но отражающим оптическое излучение плазмы в сторону конуса. Покрывать

50 отражающим слоем всю поверхность баллона не . всегда целесообразно, так как иэ — за воэможности перегрева при этом ограничивается мощность лампы. Лампа! может быть безэлектродной с возбуждением разряда в рабочем газе, при помощи внешнего высокочастотного средства, или же может иметь электроды внутри баллона в области, покрытой светоотражающнм.а 4 материалоьг, в последнем случае разряд возбуяг.дается между этими электродами,. связанными через герметичные токовводы. с наружными выводами.

На фиг. 1 представлен вариант конструкций лампы с выходом излучения по оси баллона; на фиг. 2 — то же, с нзогнутой световыводящей частью.

Стенки близкого по форме к сфере кварцевого баллона 1 плавно, без резких переходов продолжаются кварцевым конусом 2,:также продолженным цилиндрической частью,. прямой или изогнутой. Конус 2 (нлн продолжающая его цилиндрическая часть) оканчивается плоским полированным торцом 3 и покрыт, .за .исключением торца 3, серебряным светоотража;

1 ющим слоем 4. Этим же слоем 4 покрыта и прилегающая к конусу 2 зона внешней поверхности баллона 1. Со стороны, противоположной конусу 2, баллон 1 снаружи покрыт жаростойкимдиффузно - отражающим слоем 5 синтетической двуокиси кремния. Лампу окружают индуктор 6. Баллон 1 .наполнен дейтерием с добавками неона и аргона.

Прн подаче на индуктор 6 высокочастотного тока (непрерывного или импульсного) под воздействием высокочастотного поля в наполняющем лампу газе возбуждается раэряд., сопровождаемый оптическим излучением, в том числе и ультрафиолетовым. Значительная часть излучаемого плазмой разряда света попадает на стечки баллона 1 под утлом, меньшим критического, прн котором свет за счет полного внутреннего отражения между . поверхностями стенки не выходит более за ее пределы, а распространяется вдоль ее, Большая часть света попадает в стенки зоны расположения конуса 2 после отражения от покрытия 5. Туда же попадает непосредственно излучение плазмы разряда в сторону зоны конуса 2.

Стенки этой зоны, как и сам конус 2, покрыты снаружи светоотражающим слоем, поэтому практически все излучение, попадающее в зону слоя 4, как за счст распространения по стенкам, так и за счет прямого излучения разряда и отражения излучения от слоя 5 собирается и концентрируется конусом 2, представляющим собой. неотъемлемую часть баллона 1, и выходит через плоский торец 3, диаметр которого равен 1 — 2 мм. Таким образом, торец

3 представляет собой практически точечный источник света большой яркости, многократно усиленной по .сравнению с яркостью столба разряда, с четкими. границами и не зависящий от режима эксплуатации направленностью.

Предложенная газоразрядная лампа конструктивно проще известных ламп с.точечным ° излучением, обеспечивает уменьшение диамет966793

6 ра светящегося пятна до размеров порядка

1 мм при большой яркости и четкости границ светящегося пятна, выход стабильного луча света заданного угла при минимальных потерях оптического излучения газового разряда.

Это позволяет. упростить аппаратуру, в которой она применяется, уменьшить габариты, массу и потребляемую аппаратурой энергию при более высоких ее эксплуатационных характеристиках. fO

Формула изобретения

1. Газораэрядная лампа, содержащая напол- 1 пенный рабочим газом и/или паром замкнутый баллон из оптически прозрачного материала, наружная стенка которого имеет плоскую поверхность для выхода излучения, о т л и ч а. ю щ а я с я тем, что, с целью ее упрощения Ж прн одновременном обеспечении светящегося пятна, близкого к точечному, повышения стабильности излучения и КПД, указацная плоская поверхность образована торцом сопряженной с баллоном непрерывно сужающейся световы-., водящей части.

2. Лампа по п.1, отличающаяся тем, что световыводящая часть выполнена в виде усеченного конуса.

3. Лампа по п. 1, о т л и ч а.ю щ а я с я

: тем, что световыводящая часть выполнена в виде конуса, плавно переходящего в цилиндр.

4, Лампа по п. 3, о т. л и ч а ю щ а я с я тем, что укаэанный. цилиндр выполнен иэоп утым.

5. Лампа по пп 1 — 3 отличающаяся тем; что на боковые поверхности конуса и цилиндра нанесена светоотражающая пленка.

6. Лампа по rm. 1 — 4, о т л и ч а ю и! ая с я тем, что наружная поверхность баллона, по меньшей мере, на части, противоположной торцу, покрыта светоотражающим материалом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 281172, кл. Н Ol J 65 00, !969.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке

Ме 289079/24 — 07, кл. Н 01 J 6!/00, 1980.

3, Патент Великобритании М 1314317, кл. Н 1 0 . 1973.

966793

Составитель В. Горчакова

Техред М.Рейвес

Корректор Е. Рошко

Редактор А. Долинич

Заказ 7889/71

Подписное

Тираж 761

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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