SU867332A3 - Многоамперный ультрафиолетовый источник низкого давлени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к источник ультрафиолетового излучени  высокой спектральной плотности и может быть использовано в различных цел х в лабораторной практике, а также в промышленности, например, дл  стери лизации различных материалов и изде лий. Известны 1 и 2 источники, ультрафиолетового излучени  с ртутн газовым разр дом, широко примен ющиес  в технике люминесцентных трубок . Такие источники не обладают достаточно высокой спектральной плотностью УФ-излучени . Наиболее близким по технической сущности  вл етс  многоамперный ультрафиолетовый источник низкого давлени , содержащий разр дную труб ку с катодной и анодной камерами, термоэмиссионный катод и разр дную камеру с.ртутно-аргоновым наполнением Гз Однако такой источник не обеспечивает стабильного ультрафиолетовог излучени  высокой спектральной плот ности дл  длины волны 2537А. Цель изобретени  - получение ста бильного ультрафиолетового излучени высокой спектральной плотности дл  длин волн 253 А. Это достигаетс  тем, что известный ультрафиолетовый источник снабжен камерой компенсации давлени р содержащей газопровод, соедин ющий катодную и анодную камеры, при этом сумма объемов катодной и анодной камеры компенсации давлени  больше объема разр дной камеры, причем давление аргона Р составл ет от 0,01 до 0,5 мм рт.ст. Газопровод,, соедин ющий катодную камеру с анодной, содержит два участка, в которых направление движени  газа противоположны. Камера компенсации давлени  может быть выполнена в виде пр мой трубки, соедин ющей катодную камеру с анодной , внутри пр мой трубки расположена |у-образна  трубка, одно колено которой своим отверстием вставлено в диск, закрывающий пр мую трубку со стороны анода, а вершина v-образной трубки расположена со стороны катодной камеры и ее второе колено введено в отверстие перед диском. Камера компенсации давлени  может быть выполнена в виде пр мой трубки, соедин ющей катодную камеру с анодной , внутри которой коаксиально расположена втора  пр ма  трубка, открыва  только со стороны анода и имеюща  с этой стороны расширенны край, которым герметично скреплена с внутренней стенкой первой трубки, а во второй трубке коаксиально размещена треть  трубка, открыта  с обеих сторон и имеюща  со ст ороны анода расширенный край, которши герметично скреплена с внутренней стенкой второй трубки, причем втора  трубка имеет в боковой стенке со стороны анода, по крайней мере, одн отверстие.

На фиг. 1 представлен источник УФ-излучени ; на фиг. 2 - вариант источника (разр дна  камера выполнена спиральной); на фиг. 3 - камера компенсации давлени ; на фиг. 4 другой вариант конструкции камеры.

Предлагаемый источник содержит катодную 1 и анодную 2 камеры, камеру 3 компенсации давлени  и М-образную разр дную камеру 4, трубку 5, образу«мцук камеру компенсации давлени , V-образную трубку б, плечи 7 и 8 этой трубки и диск 9.

Кроме того, источник включает вторую пр мую трубку 10 с расширенным краем 11, третью пр мую трубку 12 с расширенным краем 13 и отверсти 14 во второй трубке.

Источник работает следующим образом .

При подведении напр жений к катоду , который находитс  в катодной камере, он эмиттирует электроны, и под воздействием напр жени  между анодом, наход щимс  в анодной камере в разЁз дной камере 4 возникает поверхностно стабилизированный газовый разр д при давлении ртути от 5lCr до торр и плотности тока от 1 до 25 А/см с интенсивным излучением на резонансной линии ртути X 2537 А.

Разр дна  трубка, изображенна  на фиг. 1, служит дл  плоского лучеиспускани , на фиг. 2 - дл  облучени  материала, расположенного на оси трубки.

Камера 3 компенсации давлени , соедин юща  катодную и анодную камеры , обеспечивает равномерное давление разр дной среды, способствует предотвращению колебаний плазмы и, следовательно, стабильности процесс горени .

Наличие в трубке аргона при давлении от 0,02 до 0,5 торрг с одной стороны, облегчает поджиг разр да, с другой - затрудн ет пробой от катода к аноду через камеру компенсации давлени . Опасность пробо  через камеру компенсации давлени  повышаетс  с увеличением давлени  аргона.

Дл  предотвращени  пробо  геометри  камеры выбираетс  таким образом, чтобы напр жение пробо  дуги через нее было возможно более высоким. Следует использовать камеру с возможно меньшим диаметром, достаточным лишь дл  того, чтобы обеспечить компенсацию давлени .

Проход газоав через камеру компенсации осуществл етс  так, что образуетс  один участок пути от катодной

камеры к анодной. При таком исполнении камеры компенсации давлени  компоненты потока паров ртути (атомы ртути, ионы ртути и электроны возможно и аргона) на указанных участках пути должны хот  бы однократно встречатьс  с внешним электрическим потенцисшом , имеющимс  между катодом и анодом, что предотвращает пробой.

На фиг. 3 показана камера компенсации , образованна  пр мой трубкой 5 диаметром 16 мм, внутри которой проходит V-образна  трубка б диаметром 2-6 мм. Плечо 7 трубки б своим отверстием впа но в диск 8, который, в свою очередь, герметично впа н в трубку 5 и запирает ее со стороны анода. Вершина V-образной трубки б располагаетс  со стороны катода.

Пр ма  трубка 5 (фиг. 4) диаметром , например 16 мм, соедин ет катодную камеру 1 с анодной 2. Внутри трубки 5 проходит коаксиально втора  пр ма  трубка 10 диаметром, например 10 мм, котора  открыта со стороны анода и своим расширенным краем 11 впа на во внутреннюю стенку первой трубки 5. Со стороны катода трубка 10 закрыта.

Внутри трубки 10 находитс  коаксиальна  треть  пр ма  трубка 12 диаметром, например 4 мм, котора  своим расширенным краем 13 герметичн спа на со второй трубкой 10.

Втора  трубка 10 со стороны анода имеет, например три отверсти  14, например, диаметром 3 мм, которые соедин ют полость между второй 10 и первой 5 трубками с полостью между второй 10 и третьей 12 трубками . °

Компенсаци   авлени  нагнетенных в разр дную камеру 4 паров ртути осуществл етс  в конструкци х, изображенных на фиг. 3 и 4, вдоль штриховых линий. При указанных диаметрах гидродинамическое сопротивление нас ,только мало, что выравнивание давлени  происходит даже при малых.перепадах давлени , а разр д - стабильно

Claims (2)

1. Дл  предотвращени  ошибочного пробо  решающее значение имеет то, что часть штриховой линии проходит навстречу направлению движени  А-Б. Поэтому вдоль этого участка особенно до структуры общих пространственных или поверхностных зар дов электрическое поле направл ет электроны потока паров ртути навстречу и предотвращает ошибочный пробой. Анод и катод в предгагаемой струк туре камеры компенсации давлени  установлены так, что катод должен быть слева, а анод - справа. При. Обратном расположении анода и катода надежность предотвращени  ошибочных пробоев существенно падает потому, чт« тогда идущие с катода электроны так вход т в трубку, что на внутренней стороне трубки собираютс  поверхностные зар ды. Компенсационна  камера может быть выполнена стекл нной. Предлагаемый УФ-источник можно изготавливать с более длинными разр  ными камерами 4, в которых напр жение между анодом и катодом соответственно повьвиено. Дл  повышени  эффективности работ целесообразно использовать разр дные трубки, имеющие следующие параметры диаметр катодной камеры 65 мм, диаметр анодной камеры 65 мм, высота катодной камеры 100 мм, высота анодной камеры 100 мм, диаметр наружной трубки компенсатора давлени  16 мм, длина камеры компенсации давлени  40 мм, длина разр дной камеры 360 см внутренний диаметр разр дной камеры 10 мм, рабочее напр жение 300 В, плотность разр дного тока 10 А/см . УФ-источник излучени  может ра- . ботать также с соответствующим образом модифицированными электродами: вместо посто нного на переменном токе, когда каждый полупериод переменного тока воздействует на газовый разр дкак посто нный ток. Предлагаемый УФ-источник может использоватьс  дл  сухой кратковременной холодной стерилизации, в част ности упаковочного материала дл  про дуктов, которые не могут при упаковке стерилизоватьс  гор чим способом например дл  молочных продуктов, или дл  жидкостей с достаточной прозрачностью по УФ, например, воды или дл  поверхностной стерилизации сыпучего материала и порошка. Формула изобретени  1. Многоамперный ультрафиолетовый источник низкого давлени , содержит разр дную трубку с катодной и анодной камерами, термоэмиссионный катод и разр дную камеру с ртутно-аргоновы заполнением, отличающийс  гем, что, с целью получени  стабнльюго ультрафиолетового излучени  в сокой спектральной плотности дл  длины волны 253 А, он снабжен камерой компенсации давлени , содержащей газопровод , соедин ющий катодную и анодную камеры, при этом сумма объемов катодной и анодной камеры компенсации давлени  больше объема разр дной кгмеры и давление аргона . составл ет от 0,01 до 0,5 мм рт.ст. 2.Источник по п. 1, о т л и ч аю щ и и с   тем, что газопровод, соедин ющий катодную камеру с анодной , содержит два участка, в которых направление движени  газа противоположны . 3.Источник: по п. 2, о т л ичающийс й тем, что камера компенсации давлени  выполнена в виДе пр мой трубки, соедин ющей катодную камеру с анодной, внутри пр мой трубки расположена V-образна  трубка , одно колено которой своим отверстием вставлено в диск, закрывающий пр мую трубку со стороны анода, а вершина V-образной трубки расположена со стороны катодной камеры и ее второе колено введено в отверстие пр мой трубки перед диском. 4. Источник по п. 2, отлича и и с   тем, что камера компенсации давлени  выполнена в виде пр мой трубки, соедин ющей катодную камеру с анодной, внутри которой коаксиально расположена втора  пр ма  трубка, открыта  только со стороны анода и имеюща  с этой стороны расширенный край, которым герметично скреплена с внутренней стенкой первой трубки, а во второй трубке коаксиалькЪ размещена треть  трубка, открыта  с обеих сторон и имеюща  со стороны анода расширенный край, которым герметично скреплена с внутренней стенкой второй трубки, причем втора  трубка имеет В боковой стенке со стороны анода, по крайней мере, одно отверстие; Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Скобелев В.М. и др. Источники света и пускорегулирующа  аппаратура . М., Энерги , 1973, с. 169.
2. 2.Патент США 3617792, кл.313109 , 1971. 3,. Брандтмюллер-Мозер. Введение в рамановскую спектроскопию. Изд-во Штайнконф, 1962, с. 298-303.

   j;

   1

   .3

   г

   . . 4t- -

   W

   11

   т