Устройство для стабилизации интенсивности излучения спектральной лампы

СОЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 801 1036 зд) С 01 3 3/10 1ф,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И 01 КРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(1) Всесоюзный научно-исследовательский институт охраны труда ВЦСПС в(56) 1. Баранов С.В, и др. Безэлектродные лампи с высокочастотным возбуждением спектра, как источники света для атома-абсорбционного анализа. - Журнал аналитической химии,1%77, т. 32, У 8, с. 1524-1527.2. Фукс-Рабинович Л.И.,Епифа-,нов И,В. Оптико-электронные приборы.Л., "Машиностроение", 1979, с. 205(протокп) .,(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИИНТЕНСИВНОСТИ ИЗЛУЧЕНИЯ СПЕКТРАПЬНОЙЛАИПЫ, содержащее последовательносоединенные регулятор блока питания,блок питания и высокочастотный генератор; отличающееся тем,что, сцелью повыпения уровня стабилизации за счет поддержания постоянства проводимости низкотемпературнойплазмы, в устройство дополнительновведены релаксационный генератор,измеритель частоты и электроды, предназначенные для герметичного вводаих в лампу, причем электроды соединены через релаксационный генератори измеритель частоты с регуляторомблока питания,1 1111Изобретение относится к спектральным источникам излучения и может най- . ти применение при проведении фотометрических измерений и спектральном приборостроении.Известно устройство стабилизации5 излучения, основанное на стабилиза" ции источника питания13.Устройство целесообразно применять лишь для медленно изменяющихся процессов при изменениях температуры, однако для многих ламп температура лампы и ее интенсивность слабо коррелируют, что обусловлено процессами старения лампы при взаимодействии атомов в лампе со стенками.Известно устройство для стабилизации интенсивности спектральной лампы, содержащее последовательно соединенные регулятор блока питания,20 блок питания и высокочастотный гене-, ратор 23.Структурная схема устройства содержит регулируемый стабилизированный источник питания источника излу 25 чения, фотоприемник и усилитель. При изменении интенсивности потока излучения соответственно изменяется величина электрического сигнала на нагрузке фотоприемника, которая после усиления используется для регулирования питания источника излучения.Недостаток прототипа заключается в нестабильности работы фотоприемника, подверженного действию тех же дестабилизирующих факторов, что и ис-З 5 точник излучения (старение, температурное влияние, действие постороннего фона и т;д.). Изменение чувствительности фотоприемника не может быть скомпенсировано действием об О ратной связи, вследствие чего реализовать высокую стабильность источника излучения затруднительно.Целью изобретения является повышение уровня стабилизации излучения 45 за счет поддержания постоянства проводимости низкотемпературной плазмы.Указанная цель достигается тем, что в устройство для стабилизации интенсивности излучения спектраль ной лампы, содержащее последовательно соединенные регулятор блока питания, блок питания и высокочастотный генератор, дополнительно введены ре-, лаксационный генератор, измеритель 55 частоты и электроды, предназначенные для герметичного введения их в лампу, причем электроды соединены 036 2через релаксационный генератор и измеритель частоты с регулятором блокапитания,На чертеже представлена блока-схема устройства,Устройство содержит высокочастотную спектральную лампу .1, заполненную инертным газом и элементом, определяющим назначение лампы. В колбулампы введены электроды 2, на которые подается напряжение, достаточноедля пробоя межэлектродного промежутЭлектроды соединены с релаксационным генератором 3, подающим нарастающее пилообразное напряжение.Релаксационный генератор соединенс измерителем частоты 4, который всвою очередь соединен с регулятором5 блока питания 6, высокочастотногогенератора 7,Работа устройства осуществляетсяследующим образом.При подаче питания с блока 6 навысокочастотный генератор 7 атомыэлемента, помещенные в лампу 1, поддействием высокочастотного поля испаряются и переходят в возбужденноесостояние, при этом на внутреннейповерхности лампы образуется излучающий "скин-слой" толщиной 1,5-2 мм."Скин-слой" в лампе представляет собой низкотемпературную плазму, состоящую из положительно заряженных ионов,электронов и возбужденных атомов.Проводимость плазмы зависит от мощности высокочастотного разряда, температуры, количества электронов, количества атомов и ионов, их сорта исоотношения. Интенсивность излученияв свою очередь непосредственно зависит от количества возбужденных атомови ионовПосле установки рабочего режималампы (например, по истечении 30 минпосле включения) включается релаксационный генератор 3, измеритель час"тоты 4 и регулятор устройства 5. Иежду электродами 2, помещенными в область "скин-слоя", возникает пробой,частота которого определяется параметрами релаксационного генератора 3и зависит от проводимости плазмы.Разрядный ток лампы устанвливаетсяна величину, при которой интенсивность линии элемента, определяющегоназначение лампы 1, имеет максимальное значение (например, для большинства элементов от 70-80 до 240-260 мА).,При этом измеряется частота пробоевЗаказ 6300/33 Тираж 822 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5(например, + 5 Гц) изменения заданнойчастоты. При изменении интенсивности резонансного излучения (например, за счет изменения мощности питания, колебания температуры внешней среды, взаимодействия паров элемента с материалом.стенок лампы и т.д.) соответственно изменяется количество возбужденных атомов, ионов и электронов в плазме, проводимость ее изменится и соответственно изменится частота пробоев между электродами 2. При изменении частоты пробоя между электродами в установленных пределах срабатывает цепь обратной связи, а регулятор 5 изменяет разрядный ток лампы 1 в обратно пропорциональной зависимости до тех пор, пока частота не придет в заданныепределы. Измеряя частоту следования импульсов на выходе релаксационного генератора измерителем частоты, можно получить количественную оценку интенсивности излучения. Так как информация об интенсивности излучения выдается в виде дискретных сигналов, частота следования которых может быть измерена с высокой точностью, то точность регулирования будет выше, чем при непосредственном измерении проводимости плазмы. Таким образом, поддержание проводимости низкотемпературной плазмыв заданных пределах позволяет стабилизировать интенсивность излучения 5 спектральной лампы, Нестабильностьинтенсивности излучения спектральнойлампы для различных элементов уменьшается от 2-3 до 5-6 раз. Например,при использовании в качестве источника питания ППБЛВ нестабильностьизлучения ВСБна свинец в обычномисполнении составляет 12-153, а применение предлагаемого устройствапозволяет снизить нестабильность до1,5-37.Изобретение можно использоватькак для стабилизации интенсивностиизлучения собственно источников све"та, так и для компенсации нестабильности источников излучения, применяемых в спектральных, фотометрических и других приборах. Прибор в этомслучае работает аналогично двухлучевым фотометрам, выпускаемым промыш"ленностью, однако оптическая частьвторого луча отсутствует, так какпреобразование интенсивности излучения в электрический сигнал происходит непосредственно в источнике ЗО излучения, что значительно упрощаетконструкцию и габариты прибора.Отсутствие второго луча дает воэможность отказаться от оптическихдеталей (поворотные зеркала, свето- ЗЗ делители и др.), что удешевляет конструкцию прибора.