Способ получения ультрафиолетового излучения высокой спектральной плотности

АНИЕ ЕТЕНИЯ О П ИЗО Союз Соеетскихоциалистических еспублик К ПАТЕНТУ(53) УДК 6 по делам изобретений и открытий88,8) ата опубликования описания 05.01,7 Авторы зобретения и Руд(71) Заявител анная фирма н, Бовери унд С ейцария)(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГОИЗЛУЧЕНИЯ ВЪСОКОЙ СПЕКТРАЛЬНОЙ ПЛОТНОС не волны Х=2537 А ового излучения на длКПД не менее 80%,Цель изобретениянльного выхода ультр остиженолетовог2537 А с ста злу Д н лны Х= чения на длинеменее 80%,Цель достигаемому способу дмеры от 8 до 1ние паров ртутидавление аргонрт. ст., плотнострегулируют темместа разрядноТнн% +15%, опТМ(град) =2,4 г. 1 показан пример устройс Изобретение может быть использовано в различных целях в лабораторной практике, а также в промышленности, например, для стерилизации различных материалов и изделий.Известны различные способы получения ультрафиолетового излучения путем создания газового разряда в разрядной камере (1, 2. Эти способы не обеспечивают получения достаточно высокой спектральной нлотности.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ получения ультрафиолетового излучения высокой спектральной плотности путем создания поверхностно-стабилизированного газового разряда в разрядной камере с ртутно-аргоновым наполнением 3).Однако этот способ не обеспечивает достижения стабильного выхода ультрафиолеИностранцы оберт Бахманнтся тем, что по предлагаеля диаметра разрядной камм устанавливают давлеот 10 - - до 4 10 -мм рт, ст,. а от 2 10 -до 8 10 -мм ь тока /о от 1 до 16 А/см 2 и пературу самого холодногокамеры Тнн до значения ределяемого формулой944ФЮ, .уф ч1. 628835 50 55 60 65 3реализующего предлагаемый способ; нафиг. 2 - графики, поясняющие его работу.Устройство включает в себя источникультрафиолетового излучения 1, его катодную 2 и анодную 3 камеры, содержащиетермоэмиссионный или термоионный катод4, и анод 5, Анодная и катодная камерысоединены камерой 6 компенсации давления, которая ооеспечивает стабилизациюразряда, причем сумма объемов анодной икатодной камер и камеры компенсации превышает ооьем разрядной камеры 7, в которой при помощи источника напряжения 8создается поверхностно-стабилизированныйгазовый разряд при давлении паров ртути5 1 О -до 5 1 О - " мм рт, ст давлении аргона от 10 -до 0,5 мм рт. ст. и плотностиразрядного тока от 1 до 25 А/см. Температура самого холодного листа разряднойтруоки регулируется при помощи регулируо.цего органа э, соединенного с датчикомтемпературы 10 и нагревателем 11.Изооретение в большей части основывается на знании о том, что для оптимальноираооты соответствующего изобретению источника УФ-излучения давление ртути Рнодля поддержания определенного значения1 с плотности разрядного тока должно иметьточно определенное значение Рн 1 с. Этодавление Рн 1 с 1 в соответствующем изобретению источнике излучения и определяетсятемпературой Тн Ж самого холодного местасистемы.Для регистрации правильного давленияртути Рнд 1 с или, соответственно, требуемойтемпературы Тнк 1 с 1 необходимо знать развитие выхода т 1 линии длины волны 2537 Ав зависимости от Рни или ТнаЭта зависимость представлена на фиг. 2,Из графиков видно, что максимум выходаразрядной трубки длиной А=170 см (измеренной от катода к аноду через разряднуюкамеру 5) и внутренним диаметром0=10 мм разрядной камеры 5, а такжепри давлении аргонового наполненияР=0,05 торр, с Тн 1 с 1 мбОС при 1=4 АкТн 1 с 185 С при 1=12 А.После того, как согласно изобретениюРнк отрегулировано так, что выход долженсоставлЯть минимум 80% От Ямакс. из фиг. 2видно, что:при 1 с=4 А Тнк(1=52 - 69 С,при 1 с=8 А Тнк(с 1=61 - 86 С,при 1 о= 12 А Тна 1=72 - 96 С.Конкретнее можно сформулировать условие регулирования температуры ртути Тнд 1 с 1в зависимости от выбранной плотноститока разряда в следующем виде:Тн,1 О 1(град)=2,4 " " , А/см+ 48 град. Это условие для регулирующего органа 9имеет силу в следующих пределах: 10 15 20 25 30 35 40 45 Рна= 10 в- 4 10 торр, соответствуетТна = 45 - 100 С,Рл,=2 10 - 8 10торр..0=8 - 12 мм.1 с = 1 - 16 А/см 2,Если Тнд отрегулировано на значениеТнд 1 с 1, которое определяется приведеннымвыше уравнением, то 1 находится по крайней мере весьма близко к максимуму. Однако поскольку из практических соображений допустимо эксплуатировать соответствующий изобретению источник излучениядаже пРи 80 "/о От пмакс, то Определенное поуравнению значение Тн 1 может отклоняться еще на +15%, не создавая этим выхода за рамки данного изобретения.Таким образом, благодаря настоящемуспособу можно, во-первых, мощность излучения посредством установки плотности 1разрядного тока подгонять к облучаемомуматериалу, и следовательно, путем соответствующего варьирования давлением ртутивсегда удерживаться вблизи максимумавыхода УФ, что имеет огромное значениене только для экономичности, но и для оптимального срока службы источника излучения. Специальное оформление объемаразрядной, анодной, катодной и компенсационной камер способствует предотвращению колебании плазмы и, следовательно,стабильности процесса горения, кроме того, равномерному давлению разрядной среды, которое определяется только самым холодным местом системы, Соответствующееизобретению давление аргона дает то, чтолампа может поджигаться без неоправданно высоких затрат,Изобретение может использоваться длясухой кратковременной холодной стерилизации, в частности, упаковочного материала для продуктов, которые не могут приупаковке стерилизоваться горячим способом, например, для чолочных продуктов,или для жидкостей с достаточной прозрачностью для ультрафиолетового излучения(например, воды), или для поверхностнойстерилизации сыпучего материала,Формула изобретенияСпособ получения ультрафиолетового излучения высокой спектральной плотности путем создания поверхностно-стабилизированного газового разряда в разрядной камере с ртутно-аргоновым наполнением, о тличающийся тем, что, с целью достижения стабильного выхода ультрафиолетоо вого излучения на длине волны л=2537 А с КПД не менее 80%, в разрядной камере с диаметром от 8 до 12 мм устанавливают давление паров ртути от 10 - 2 до 4 10 -мм рт. ст., давление аргона от 2 10 -до 8 10 -мм рт. ст., плотность тока 1, от 1 до 16 А/см и регулируют температуру самого холодного места разрядной камеры Т, дозначения 7 и+-154, определяемого формнлойУ"град)=2,4д,А/см+48 град. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Скобелев В. М, и др, Источники света 6288356и пускорегулирующая аппаратура, М.,Зп;. гпя, 1973, с. 169.2, Патент США3617792, кл. 313-109,опубл. 1971.5 3. Брандтмюллер - Мозер. Введение врамановскую спектроскопию изд, Штайнкопф, 1962, с. 298 - 303.328835 В 3Фиг 2 уГг Составитель М, КротовТехред В. Рыбакова Корректор Т. Добровольская Редактор И, Шубина Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 2524/11 Изд.600 Тираж 1060 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5