Способ питания безэлектродного газоразрядного источника света

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 72 В 41/24 И Т и универ- Е.В.Никивого разряОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ЗОБ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ. Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при питании безэлектродных источников света.Известны способы питания газоразряд.ных источников света, заключающиеся в создании безэлектродного разряда индукционным или емкостным методомОднако известные спосооы питания не обеспечивают высокий КПД источников света.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ питания безэлектродных источников света, заключающийся в создании безэлектродного разряда емкостным методом за счет непрерывной последовательности коротких импульсов. электрического поля большой скважности и длительностью паузы между импульсами меньшей времени затухания свечения плазмы.Однако существующий способ не обеспечивает высокий КПД безэлектродного источника света, Повышение КПД с помощью существующего способа возможно только(54) СПОСОБ ПИТАНИЯ БЕЗЭЛЕКТРОДНОГО ГАЗОРАЗРЯДНОГО ИСТОЧНИКА СВЕТА (57) Изобретение используют при питании безэлектродных источников когерентного и некогерентного изЛучения. Сущность изобретения заключается в том, что питают источник излучения пакетами высокочастотных импульсов. Длительность пакета импульсов равна времени разгорания свечения пзалмы до максимума, Пауза между пакетами импульсов равна времени затухания свечения плазмы, 6 ил. за счет увеличения мощности электромагнитного поля в импульсе. Но это технически сложно, Испольэовать особенности кинети- ки свечения плазмы для увеличения свето- Я отдачи с помощью существующего способа невозможно. Это связанос тем, что в известном способе импульсы напряжения которые подают на источник света, следуют непрерывно, и поэтому невозможно использовать для повышения КПД высокоэффективные процессы излучения плазмы, происходящие в течение 10 - 10 с с момента включения импульсного электрического поля.Цель изобретения - повышение КПД источника света путем использования высокоэффективных процессов свечения плазмы в начальный момент разгорания.Поставленная цель достигается тем, что в способе питания безэлектродного газо- разрядного источника света, при котором питающее напряжение подают импульсами высокой частоты с паузой между ними, меньшей времени затухания свечения плазмы, указанные импульсы подают пакетами сдлительностью пакета, равной времени разгорания свечения плазмы до максимума ипаузой между пакетами, равной времени затухания свечения плазмы.Способ осуществляют устройством, которое включает (фиг. 1) высокочастотный генератор 1 и модулятор 2. Высокочастотноеэлектромагнитное поле подводят к источнику света емкостным или индукционным методом. В случае емкостного методаисточник света помещают между обкладками конденсатора, нэ которые подают высокочастотное электрическое поле (фиг. 2).При индукционном методе питания катушкуиндуктивности, на которую подается высокочастотное напряжение, помещают внутрьили вне источника света (фиг. 3), В качествемодулятора используют генератор прямо. угольных импульсов Напряжения с возможностью изменения длительности пакетовимпульсов и паузы между ними. Длительность фронта модулирующих импульсов напряжения (тф) должна быть меньше.постоянных времени нарастания (тн) и затухания (гЪ) свечения плазмы; тф/тп0,1;ц/юз0,1. Модулятор используют для модуляции высокочастотного напряжения генератора. В результате на выходегенератора получают пакеты высокочастотных импульсов.П р и м е р, Проводили сравнительноеисследование КПД безэлектродного источника света при питании его непрерывнойсерией высокочастотных импульсов частотой 20 МГц и пакетами высокочастотныхимпульсов с частотой повторения пакетов,равной 250 Гц. Частота импульсов в пакете20 .МГц. В качестве источника света использовали ртутную газоразуядную лампус давлением паров ртути 10 мм рт,ст. Исследование КПД проводили для линии254 нм. Лампу помещали в катушку генератора. Разряд Н-типа, Средняя мощностьэлектромагнитного поля в пакете импульсов равна средней мощности непрерывнойй серии высокочастотных импульсовэлектромагнитного поля. КПД расчитываликак отношение средней мощности излученияплазмы к средней мощности электромагнитного поля,Приведена кривая разгорания свеченияплазмы А 254 нм) (фиг. 4) при подаче набезэлектродный источник света непрерывной серии импульсов электромагнитногополя частотой 20 МГц. Разряд Н-типа. Изфиг. 4 видно, что в начальный момент времени, равный 5 10 с, интенсивность све чения плазмы превосходйт установившеесясвечение в 1,8 раза. Следовательно, если длительность пакета высокочастотных импульсов электромагнитного поля будет равной времени достижения максимума накривой разгорания свечения плазмы, то5 КПД разряда возрастает примерно в 1,8 раза.На фиг, 5 приведена зависимость светоотдачи (А = 254 нм) от длительности пакетавысокочастотных импульсов электромаг 10 нитного поля. КПД лампы ( Л = 254 нм) припитании ее непрерывной последовательностью высокочастотных импульсов частотой20 МГц принята за 1. Частота следованияпакетов импульсов электромагнитного поля15 250 Гц, Длительность паузы (3,95 10 з с)между импульсами значительно превышает время затухания плазмы (0,03 10 с).На фиг. 5 видно, что при длительности пакетов высокочастотных импульсов элект 20 ромагнитного поля, равной временидостижения максимума (0,05 10 с), КПДбезэлектродного источника света достигает максимума и в 1,7 раза выше КПД припитании источника света непрерывной по 25 следовательностью импульсов электромагнитного поля, Выбор длительности паузымежду пакетами импульсов, значительнобольшей времени затухания свеченияплазмы, обусловлен тем, что если свечение30 плазмы к моменту прихода следующегопакета импульсов существует, то высотавыброса на кривой разгорания свеченияплазмы уменьшается и КПД источника света падает,35 Нэ фиг. 6 приведена зависимость КПДртутной газоразрядной лампы от длительности паузы между пакетами высокочастотныхимпульсов электромагнитного поля, Измерение КПД газового разряда проводили40 для излучения с А = 254 нм. Экспериментпроведен при тех же условиях и на той желампе, что и эксперимент, изображенныйна фиг. 5. Длительность пакета высокочастотных импульсов 0,05 10 с. Из фиг. 645 видно, что при длительности паузы, большей времени затухания свечения плазмы,КПД источника света при питании его пакетами импульсов электромагнитного поля выше, чем при питании непрерывной50 последовательностью и м пуп ь с о в, Е сл идлительность пакетов импульсов меньшевремени затухания свечения плазмы, КПДрезко падает.Использование предлагаемого спосо 55 ба питания .безэлектродного источникасвета позволяет повысить КПД источникасвета более чем в 1,5 раза, что приводит кэкономии электроэнергии в народном хозяйстве.Ф ор мула из о 6 рете н и я Способ питания безэлектродного газо- разрядного источника света, при котором питающее напряжение подают импульсами высокой частоты с паузой между ними, меньшей времени затухания свечения плазмы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения КПД источника света, указанные импульсы подают пакетами с длительностью пакета, равной времени разгорания свечения плазмы до максимума, и паузой между пакетами, равной времени затухания свечения плазмы,1723676 Редактор М, Кобылянская Корректор О, Кундрик,. каз 1070 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 тавител ред М.М