Газоразрядный источник света

латам тто тэ д .фиск ли ев ввА Союз Советских Социалистических Республик, СССР но делам изобретений и открытий".изобретения В. С. Дзюба, В. Ф. Папакин и В. А. Харланов Ростовский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет(54) РАЗОРАЗРЯДНЫЙ ИСТОЧНИК СВЕТА 1Изобретение относится к источникам оптического излучения, а именно, к гаэоразрядным трубкам, применяемым для спектроскопических исследований газоразрядной плазмы паров различных5 веществ, а также к газоразрядным тру,бкам для лазеров.Известны газораэрядные трубки с разрядом в полом катоде различной кон- струкции 1, 2 и 3 . 10Известна также гаэораэрядная трубка, электроды которой выполнены в виде тепловых трубок, содержащих полый токопроводящий цилиндр, на внутренней поверхности которого расположен по ристый материал (стеклянная пряжа, по- пористая керамика), Такое выполнение уменьшает рабочую температуру электро,дов 4320Известные газораэрядные трубки обладают недостаточно большим сроком службы, так как прн испарении исследуемые вещества попадают на концевые участки, через которые ведется наб людение излучения.Из известных газоразрядных трубок наиболее близкой по технической сущности к предложенной является газораэрядная трубка, содержащая цилиндр из 2токопроводящего материала, в который помещено исследуемое вещество и торцы которого соединены с камерами из электроизолирующего материала, заполненными буФерным газом, по меньшей мере в одной иэ которых помещен электрод и нагревательный элемент полого цидиндра 51.При испарении исследуемого вещества его пары попадают в камеры, что приводит к сокращению срока службы. Это особенно сильно проявляется при исследованиях паров химически активных веществ (например, щелочных металлов),Давление исследуемого вещества можно определить лишь косвенно, измеряя температуру полого цилиндра, что приводит к снижению точности измерения параметров гаэоразрядной плазмы исследуемого вещества. Кроме того, в известной гаэоразрядной трубке трудно получить, особенно вблизи краев зон нагрева, достаточно однородное распределение плотности паров исследуемого вещества вдоль оси трубки, необходимое для точных спектроскопических измерений параметров газоразрядной плазмы исследуемого вещества, в том числе плазмы газоразрядных лазеров.Цель изобретения - повышение срокаслужбы газоразрядного источника свеа вС этой целью в газоразрядном источнике света, содержащем токопроводящий полый цилиндр с помещенным внего исследуемым веществом, торцы которого соединены с камерами из электроизолирующего материала, заполненными буферным газом, электрод, помещенный по меньшей мере внутри однойкамеры, по меньшей мере на одном конце полого цилиндра установлен охлаж-дающий элемент, а на внутренней поверхности полого цилиндра расположенакапиллярная система.Кроме того, охлаждающие элементывыполнены в виде камер с возможностью протекания через них газа илижидкости, а каиллярная система выполнена в виде сетки.Камеры могут быть связаны междусобой дополнительным газопроводяшимканалом. С наружной стороны в средней части полого цилиндра может бытьустановлен нагревательный элемент.Рабочей вещество, находящееся внутри полого цилиндра при нагревании" испаряется и его пары не могут выйти за пределы полого цилиндра и попасть в камеры из-за наличия охлаждающих элементов на концах полого ци-линдра. Сконденсировавшиеся пары засчет капиллярных сил с охлаждаемогоконца полого цилиндра возвращаются пскапиллярной системе в зону нагревания. За счет этого получается однородность состава, давления и температуры рабочего вещества вдоль оситрубки во всем промежутке между охлаждаемыми зонами. Это приводит к повыше.- нию точности измерений параметров газоразрядной плазмы. Точность измерений, кроме того, повышается за счетвоэможности прямого измерения давления паров исследуемого вещества пу-,тем измеренич давления буферного газа,Устройство газоразрядной трубкипоказано на чертеже.Газоразрядная, трубка содержит то копроводящий полый цилиндр 1, например, металлический, камеры 2 из электроизолирующего материала, например,стекла и кварца, соединенные с торцами полого цилйндра 1, металлический электрод 3 пбййщен внутри камеры2. В частности, электроды 3 могут бытьпомещены в различных камерах 2, какпоказано на чертеже,Нагревательный элемент 4 цилиндра 1 расположен с наруяной стороны цилиндра. Охлаждающие элементы .5 помещены на концах полого цилиндра 1 и выполнены в виде камер с воэможностью протекания через них газа (воздуха) или жидкости (воды, жидкого азота). Капиллярная система б расположена на внутренней поверхности полого цилиндра 1 и выполнена, например изнескольких слоев металлической сетки.Дополнительный газопроводящий канал 7 связывает между собой камеры 2.Внутри полого цилиндра 1 помещается исследуемое вещество, а камеры 2заполнены буферным газом, химическине взаимодействующим с исследуемымвеществом и с.материалом цилиндра иэлектродов (например, инертный газили азот).Газоразрядная трубка работает следующим образом.При нагревании нагревательным элементом 4 исследуемое вещество испаряется в зоне нагревания полого ци 15 линдра 1 и пары вещества устремляютсяк его торцам. В зонах охлаждения пополого цилиндра 1, создаваемых охлаждающими элементами 5, пары исследуемого вещества конденсируются и за2 р счет капиллярных сил возвращаются взону нагревания по капиллярной системе б, где вновь испаряются. В стационарном режиме буферный газ полностью вытесняется в камеры 2. Приэтом давление паров исследуемого вещества оказывается равным давлениюбуФерного газа, что позволяет прямо.измерять давление паров исследуемоговещества, Температура паров исследуемого вещества однозначно определяетЗО ся выбранным давлением буферного газаи не зависит от вкладываемой мощности нагревательного элемента 4, Изменение вкладываемой мощности от нагревательного элемента 4 приводит к из 35 менению размеров зоны, занимаемой па-рами исследуемого вещества внутри по-.лого цилиндра 1. Дополнительный газопроводящий канал 7 служит для выравнивания давления в камерах 2. Эа счет4 О циркуляции исследуемого вещества устанавливается однородное распределение температуры, давлейия и составапаров вдоль оси полого цилиндра 1;Пары примесных веществ, присутстствующих в йсследуемом веществе, небудут находиться в термодинамическомравновесии со своей жидкой фазой. Поэтому они не будут конденсироватьсяв зонах охлаждения полого цилиндра,5 Оа будут выходить за пределы полого5 цилиндра 1 Таким образом, происходитсамоочищение исследуемого вещества,что способствует повышению точностиизмерения параметров его газоразрядной плазмы,55Между полым цилиндром 1 и однимиз электродов 3 прикладывается напряжение, достаточное для зажигания разряда, возникающего в чистых парах исследуемого вещества. Наблюдение за66 газоразрядной плазмой ведется черезкамеры 2, Для зажигания разряда мож-но прикладывать напряжение между двумя электродами 3 и полым цилиндром 1.Испытания газораэрядной трубки по 65 казали, что. исследуемое вещество не767867 оставитель В. Горчаковехред Т. Маточка бинец орректо Портна 4 Подписноекомитета СССРений и открытийРаушская наб., д. 4/5 Тираж 8 сударственног делам изобре Москва, )Х, Заказ 7024/19 ВНИИПИ 113035П "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 или Ювыходит эа пределы .полого цилиндра, что повышает точность измерения параметров газораэрядной плазмы исследуемого вещества эа счет его самоочищения, возможности прямого измерения цавления исследуемого вещества и установления однородного распределения температуры, давления и состава паров вдоль оси полого цилиндра. формула изобретения 30 1. Газоразрядный источник света, содержащий токопроводящий полый цилиндр с помещенным в негоисследуемым веществом, соединенный на торцах 3 с заполненными буФерным газом камерами из электроизолирующего материала, по меньшей мере в одной из которых установлен электрод, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повыше- щ ния срока службы, по меньшей мере, на одном конце полого цилиндра установлен охлаждающий элемент, а на внутренней поверхности полого цилиндра . расположена капиллярная система.2. Источник света по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, схлаж.дающий элемент. выполнен в виде камеры с протекающим через нее газом или жидкостью.3. Источник света по п. 1, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что капиллярная система выполнена в виде сетки.4. Источник света по п, 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что камеры соединены между собой дополнительным газопроводящим каналом.5. Источник света по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что он содержит нагревательный элемент, установленный с наружной стороны в сред 4 ней части полого цилиндра. Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Франции Р 2091869,кл. Н 01 8. 3/00, 1976. 2. Патент Франции Р .2328310,кл. Н 01 Я 3/02, 1976. 3, Патент Великобритании Р 1292016,кл. Н 01 С 1970,4. Авторское свидетельство СССР Р 386457, кл. Н 01 3 61/52, 1970. 5. Патент Франции Р 2302608,кл. Н 01 Б 3/02, 1976