×
20.08.2015
216.013.72b1

ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ ИСТОЧНИК ИЗЛУЧЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002560931
Дата охранного документа
20.08.2015
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к газоразрядным источникам излучения, в частности к лампам барьерного разряда, и может быть использовано в устройствах для оптических и аналитических исследований, где необходимо ультрафиолетовое и вакуумное ультрафиолетовое излучение, например при калибровке спектральной аппаратуры, для фотоионизации газовых сред. Газоразрядный источник излучения с возбуждением барьерным разрядом включает в себя диэлектрическую цилиндрическую колбу с газовой средой, на внешней поверхности которой размещены цилиндрические электроды, образующие в колбе разрядный промежуток, за которым вдоль оптической оси размещена диафрагма с последующим выходным окном для вывода излучения, расположенным на расстоянии, достаточном для концентрации излучения на оптической оси. Такое расположение элементов упрощает конструкцию колбы, позволяет отказаться от использования дорогих материалов при изготовлении диафрагмы. Технический результат - упрощение зажигания и увеличение срока службы рабочего окна и устройства в целом. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к газоразрядным источникам излучения, в частности к лампам барьерного разряда, и может быть использовано в устройствах для оптических и аналитических исследований, где необходимо ультрафиолетовое и вакуумное ультрафиолетовое излучение, например, при калибровке спектральной аппаратуры, для фотоионизации газовых сред.

Источники для фотоионизации газовых сред и спектральной аппаратуры хорошо известны [1, 2]. Их эффективность и надежность определяются рядом факторов: стабильностью зажигания разряда; режимом охлаждения колбы; сроком службы рабочей смеси; составом и давлением рабочей смеси; конструкцией колбы и электродов. Такие источники заполнены водородом или дейтерием, инертными газами или смесями инертных газов и галогенов и возбуждаются тлеющим, дуговым и высокочастотным разрядами.

Известны водородные и дейтериевые источники излучения (например, лампа ВМФ-25, ДНМ-15, ДНМ-Н-20, ДНМ-100), излучающие в ультрафиолетовом (УФ) и вакуумном ультрафиолетовом (ВУФ) диапазонах спектра, состоящие из колбы, электродной системы и выходного окна излучения, выполненного из материала, прозрачного к рабочим длинам волн излучения. Для защиты окна от порчи разрядом окно располагают на расстоянии от разрядного промежутка, достаточном, чтобы на него не попадал поток заряженных частиц. Это позволяет увеличить срок службы устройства.

Общим недостатком всех этих устройств является непрерывное ухудшение прозрачности выходных окон под воздействием ВУФ-излучения. В итоге интенсивность излучения ламп в области 200-300 нм непрерывно уменьшается.

Известен источник излучения [3], в котором для борьбы с этим эффектом в газовую среду лампы предлагается вводить ртуть, но это усложняет технологию подготовки устройства к отпайке. Еще один недостаток: при возбуждении газовой среды дуговым и тлеющим разрядами, контакт электродов с рабочей смесью приводит к постепенной деградации среды и в ряде случаев (это зависит от среды и давления) к изменению спектрального состава излучения. Кроме того, упомянутые лампы хорошо подходят для подсветки широкими апертурами, но неудобны в случае, если требуется передать УФ-излучение по световоду от выходного окна.

Известны устройства, в которых для обеспечения миниатюризации при одновременном увеличении стабильности и интенсивности излучения, а также эффективной передачи излучения плазмы в световод в разрядную область вставляют несколько тугоплавких вставок с сужением [4], выполняющих роль диафрагм. Вставка увеличивает интенсивность излучения в узком канале, образованном диафрагмами. В результате сконцентрированное на оси излучение эффективно подается на световод.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому техническому результату является источник излучения [5], включающий в себя цилиндрическую колбу с газовой средой, образованную диафрагмой, диэлектрическими торцами, прозрачными на рабочей длине волны, двух электродов, размещенных снаружи на торцах. При этом по оси торцевых электродов сделаны отверстия для вывода излучения. Диафрагма может быть выполнена из тугоплавкого материала и служит концентрированию излучения на оси колбы. При подаче на электроды импульсного напряжения с частотами от 100 кГц до 500 МГц в колбе зажигается барьерный разряд. Поскольку электроды отделены от рабочей среды, этим обеспечивается лучшая чистота спектров и срок службы смеси. Данный источник также обеспечивает эффективную передачу излучения из узкого разрядного канала в световод.

К недостаткам источника относятся: 1) сравнительная сложность в его изготовлении (поскольку колба не литая, то требуется сложная технология ее склейки с диэлектрическими торцами и электродами); 2) необходимость использования дорогих материалов для диафрагмы (нитрид алюминия, оксид тория, алмаз, вольфрам); 3) сужение разрядного канала приводит к увеличению величин напряжения зажигания и горения разряда, что снижает эффективность конверсии энергии от источника питания в излучение в сравнении с устройствами без диафрагмы; 4) нагрев диафрагмы увеличивает риск разгерметизации колбы, что накладывает дополнительные требования к охлаждению.

Задачей данного изобретения является упрощение конструкции и повышение эффективности устройства с одновременным обеспечением узкой апертуры выходного излучения для его передачи на световод.

Указанная задача достигается тем, что в газоразрядном источнике излучения, включающего в себя диэлектрическую цилиндрическую колбу с газовой средой, на внешней поверхности которой размещены электроды, диафрагму и выходное диэлектрическое окно в торце, прозрачное на рабочих длинах волн, согласно техническому решению электроды выполнены цилиндрическими, образуя в колбе разрядный промежуток, за которым вдоль оптической оси размещена диафрагма с последующим выходным окном для вывода излучения, расположенным на расстоянии, достаточном для концентрации излучения на оптической оси.

Кроме того, диафрагма может быть выполнена не только в форме кольца, а функцию диафрагмы может выполнять локальное вдавливание боковой стенки колбы до размера диафрагмы или сужение колбы и переход ее в трубку.

Указанное расположение элементов: 1) упрощает конструкцию колбы, поскольку колба выполнена как единое целое, без склеек; 2) позволяет отказаться от использования дорогих материалов при изготовлении диафрагмы; 3) за счет отказа от сужения канала разряда упрощает зажигание, снижает напряжение горения, а это, в свою очередь, увеличивает эффективность конверсии энергии от источника питания в излучение, позволяет работать при меньших частотах, не в МГц диапазоне, т.е. упрощает требования к защите от помех, создаваемых источником излучения; 4) обеспечивает защиту выходного окна и от заряженных частиц, и от ВУФ-излучения из пристеночных областей, которое не вносит полезного вклада в формирование узкой апертуры, необходимой для стыковки источника излучения со световодом, что в совокупности увеличивает срок службы рабочего окна и устройства в целом.

На фиг. 1 (а, б, в) схематично представлен заявляемый источник излучения. Устройство состоит из заполненной рабочей средой цилиндрической колбы 1 из диэлектрического материала, цилиндрических электродов 2 и 3, образующих разрядный промежуток 4. Диафрагма 5 расположена вне разрядного промежутка 4 и электродов. Выходное окно 6 расположено за диафрагмой. Диафрагма может быть выполнена в форме вставки кольца (фиг. 1а), либо локального вдавливания боковой стенки колбы до размера диафрагмы (фиг. 1б), либо в форме сужения колбы и переходом ее в трубку диаметром диафрагмы (фиг. 1в).

Устройство работает следующим образом. При включении источника и подаче на электроды 2 и 3 импульсного напряжения в разрядном промежутке 4 зажигается барьерный разряд. Излучение выводится в выходное окно 6. Диафрагма 5 одновременно уменьшает апертуру выходного излучения, что облегчает его вывод на внешний световод, и защищает выходное окно 6 от потоков заряженных частиц из разряда и ВУФ-излучения от пристеночных областей (особенно в области электрода 3). В отличие от прототипа устройство значительно проще конструктивно. Поскольку диафрагма находится вне разрядного промежутка упрощается зажигание, снижается напряжение горения, а это, в свою очередь, увеличивает эффективность конверсии энергии от источника питания в излучение. Предлагаемое расположение электродов позволяет увеличить площадь диэлектрической стенки, которая подвергается зарядке от прилагаемого к электродам импульсного напряжения. Это, во-первых, ведет к тому, что можно обеспечивать нужный энерговклад в среду при меньших частотах следования импульсов напряжения, не используя МГц диапазон. А значит упрощает требования к защите от помех, создаваемых источником излучения. Во-вторых, можно увеличить давление рабочей среды и увеличить интенсивность излучения.

Таким образом, источник излучения проще известных устройств по конструкции, обеспечивает удобную для передачи излучения на внешний световод апертуру выходного излучения, увеличивает эффективность конверсии энергии от источника питания в излучение, позволяет повысить срок рабочей среды.

Предложенный источник целесообразно использовать для рабочих сред, в спектре излучения которых есть ВУФ-излучение.

Источники информации

1. Зайдель А.Н., Шрейдер Е.Я. Вакуумная спектроскопия и ее применение. Главная редакция физико-математической литературы издательства «Наука», 1976. 432 с.

2. Light sources for optical and analytical instrumentation // Heraeus Noblelight GmbH. HNG B181E/01.10.wsp.

3. Шишацкая Л.П., Лисицын В.М. Водородная спектральная лампа // Патент SU 469166. Опубликовано 30.04.1975. Бюллетень №16.

4. Herter В. Electrode-less discharge lamp // Заявка на патент US 2002/0017876. Опубликовано 10.01.2001. 4. Smolka Е., Dietz K.-J., Schilling F., Schnabl A., Yerter B.

5. Low-pressure discharge lamp containing a partition therein // Патент US 5814951. Опубликовано 19.12.1996.


ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ ИСТОЧНИК ИЗЛУЧЕНИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-9 из 9.
27.08.2014
№216.012.ef24

Способ закладки кормов

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к кормопроизводству, и может быть использовано при закладке и укрытии кормов в буртах, курганах и траншеях. Способ закладки кормов включает укладку кормов с формированием их поверхности выпуклой, укрытие их растительным пористым...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527039
Дата охранного документа: 27.08.2014
10.10.2014
№216.012.fa3d

Способ приготовления кормов

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к способам приготовления кормов. Способ включает выращивание высокобелковых плохо силосующихся и низкобелковых хорошо силосующихся кормовых видов растений, их скашивание, измельчение и совместное силосование полученной массы с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529907
Дата охранного документа: 10.10.2014
27.11.2014
№216.013.0a45

Способ импульсной зарядки емкостного накопителя энергии

Изобретение относится к импульсной технике. Техническим результатом является возможность зарядки емкостного накопителя от нестабилизированного источника питания до уровня напряжения, превышающего напряжение источника питания, а также возможность изменения уровня напряжения, до которого можно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534037
Дата охранного документа: 27.11.2014
10.04.2015
№216.013.3940

Источник излучения

Изобретение относится к источникам излучения, в частности к лампам барьерного разряда, и может быть использовано в различных областях науки и техники, где необходима подсветка коротковолновым ультрафиолетовым или вакуумным ультрафиолетовым излучением, например в фотохимии, в фотобиологии,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546144
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.05.2015
№216.013.493b

Способ определения чувствительности штаммов pseudomonas aeruginosa к антибиотикам

Изобретение относится к области микробиологии, в частности к методам определения чувствительности штаммов Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa) к антибиотикам. Способ определения чувствительности по спектрам флуоресценции включает культивацию штаммов P. aeruginosa на питательных средах,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550254
Дата охранного документа: 10.05.2015
10.08.2015
№216.013.6e58

Источник излучения

Изобретение относится к газоразрядным источникам излучения, в частности к лампам барьерного разряда, и может быть использовано в различных областях науки и техники, где необходимо ультрафиолетовое и вакуумное ультрафиолетовое излучение, например в фотохимии, фотобиологии, фотомедицине,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559806
Дата охранного документа: 10.08.2015
25.08.2017
№217.015.a380

Способ газоразряного напыления пленок

Изобретение относится к способу газоразрядного выполнения пленок. С помощью высоковольтных импульсов напряжения с длительностью импульсов на полувысоте не более 10 наносекунд и длительностью фронта не более 4 наносекунд формируют разряд, инициируемый пучком электронов в газовых средах при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002607288
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.bdc4

Источник плазменной струи

Изобретение относится к плазменной технике, в частности к источникам получения и управления потоком плазмы атмосферного давления. Источник образован цилиндрической трубкой из диэлектрического материала, с входной частью - трактом для поступления газа и выходной частью - соплом для вывода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616445
Дата охранного документа: 17.04.2017
20.01.2018
№218.016.1056

Способ получения плазменной струи и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к источникам излучения, в частности к лампам барьерного разряда, и может быть использована в различных областях науки и техники, где необходима подсветка коротковолновым ультрафиолетовым или вакуумным ультрафиолетовым излучением, например в фотохимии, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633705
Дата охранного документа: 17.10.2017
Показаны записи 1-10 из 14.
27.08.2014
№216.012.ee76

Лампа с коаксиальной линией передачи

Изобретение относится к электронной технике, в частности рассматривается принцип построения источника питания для возбуждения активных сред ламп, возбуждаемых барьерным разрядом или других нагрузок. Технический результат - повышение КПД лампы при ее питании через длинную линию передачи....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526865
Дата охранного документа: 27.08.2014
27.08.2014
№216.012.ef24

Способ закладки кормов

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к кормопроизводству, и может быть использовано при закладке и укрытии кормов в буртах, курганах и траншеях. Способ закладки кормов включает укладку кормов с формированием их поверхности выпуклой, укрытие их растительным пористым...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527039
Дата охранного документа: 27.08.2014
10.10.2014
№216.012.fa3d

Способ приготовления кормов

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к способам приготовления кормов. Способ включает выращивание высокобелковых плохо силосующихся и низкобелковых хорошо силосующихся кормовых видов растений, их скашивание, измельчение и совместное силосование полученной массы с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529907
Дата охранного документа: 10.10.2014
27.11.2014
№216.013.0a45

Способ импульсной зарядки емкостного накопителя энергии

Изобретение относится к импульсной технике. Техническим результатом является возможность зарядки емкостного накопителя от нестабилизированного источника питания до уровня напряжения, превышающего напряжение источника питания, а также возможность изменения уровня напряжения, до которого можно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534037
Дата охранного документа: 27.11.2014
10.04.2015
№216.013.3940

Источник излучения

Изобретение относится к источникам излучения, в частности к лампам барьерного разряда, и может быть использовано в различных областях науки и техники, где необходима подсветка коротковолновым ультрафиолетовым или вакуумным ультрафиолетовым излучением, например в фотохимии, в фотобиологии,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546144
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.05.2015
№216.013.493b

Способ определения чувствительности штаммов pseudomonas aeruginosa к антибиотикам

Изобретение относится к области микробиологии, в частности к методам определения чувствительности штаммов Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa) к антибиотикам. Способ определения чувствительности по спектрам флуоресценции включает культивацию штаммов P. aeruginosa на питательных средах,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550254
Дата охранного документа: 10.05.2015
10.08.2015
№216.013.6e58

Источник излучения

Изобретение относится к газоразрядным источникам излучения, в частности к лампам барьерного разряда, и может быть использовано в различных областях науки и техники, где необходимо ультрафиолетовое и вакуумное ультрафиолетовое излучение, например в фотохимии, фотобиологии, фотомедицине,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559806
Дата охранного документа: 10.08.2015
25.08.2017
№217.015.a380

Способ газоразряного напыления пленок

Изобретение относится к способу газоразрядного выполнения пленок. С помощью высоковольтных импульсов напряжения с длительностью импульсов на полувысоте не более 10 наносекунд и длительностью фронта не более 4 наносекунд формируют разряд, инициируемый пучком электронов в газовых средах при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002607288
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.bdc4

Источник плазменной струи

Изобретение относится к плазменной технике, в частности к источникам получения и управления потоком плазмы атмосферного давления. Источник образован цилиндрической трубкой из диэлектрического материала, с входной частью - трактом для поступления газа и выходной частью - соплом для вывода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616445
Дата охранного документа: 17.04.2017
19.01.2018
№218.016.0814

Магнетронная распылительная система с инжекцией электронов

Изобретение относится к плазменной технике, в частности к магнетронным распылительным системам, и может быть использовано для нанесения покрытий методом магнетронного распыления металлической мишени в вакууме. Устройство содержит в корпусе-аноде (1) катодный узел, включающий в себя плоскую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631553
Дата охранного документа: 25.09.2017
+ добавить свой РИД