(54) СПЕКТРАЛЬНЫЙ ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ ИСТОЧНИК УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ(54) SPECTRAL GAS-DISCHARGE SOURCE OF UV RADIATION
11зобретение относитс к газоразр дным лампам, в которых разр д возбуждаетс в дейтерии с помощью посто нного напр жени , приложенного к электродам, в частности к газоразр дным спектральным пампам, имеющим боковой выход излучени . Подобные лампы вл ютс источниками сплошного ультрафиолетового излучени и примен ютс в спектрофотометрах , а также в биологии, медицине и других област х науки и техники. Известны газоразр дные спектральные источники ультрафиолетового излучени , содержащие колбу с оптически прозрачным окном, катод пр мого накала, смещенный относительно оси излучени , анод с отверстием дл выхода излучени , расположенный ближе к окну, чем упом нутый катод. Анод и катод размещены в отдельных камерах , разделенных экраном с отверстием , перед которым укреплена диафрагма дл формировани разр да в ее отверстии Сз Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс спектральный газоразр дный источник ультрафиолетового излучени , кварцева колба которого , наполненна дейтерием, имеет боковое окно дл выхода излучени , герметизиро..вана ножкой и содержит расположенный перед этим окном анод, наход щийс в анодной камере, катод, наход щийс в катодной камере, и раздел ющий указанные камеры экран с диафрагмой, с каналом в виде цилиндрического отверсти . Диафрагма (так называемый световой щщзиц) концентрирует плазму разр да, благод чему образуетс близкий к точечному источник ультрафиолетового излучени большой ркости С2. Недостаток известного источника заключаетс в том, что рабоча поверхность концентрирующей разр д диаграммы представл ет собой цилиндрический канал, оканчивающийс острыми кра ми. Из-за большой концентрации плазмы разр да в отверстии диафрагмы, материал диафрагмы (например молибден) расплываетс в результате ионной бомбардировки. Осо3 . 8 бенно интенсивно распыл етс материал диафрагмы в зонах перехода поверхности канала в боковую поверхность, где образуютс углы, из-за особо сильной концентрации разр да на этих заострени х Кро ме того, из-аа фокусировки диафрагмой такой формы динамических струй составл ющих плазмы, возникающих при разр де, продуктам распылени как диафрагмы, так и катода также сообщаетс значительна скорость вдоль оси разр да в направлении выходного окна колбы, и больша часть продуктов распылени достигает окна и осаждаетс на нем (так как давление наполн ющего колбу газа сравнительно невв лико, и его рассеивающа способность недостаточна). Поэтому в процессе срока службы лампы пропускна способность окна в ультрафиолетовом диапазоне спектра падаег и лампа выходит из стро изза уменьшени .силы света. Попытки уменьшить диаметр свет щегос п тна путем уменьшени диаметра канала диа агмь1 ускор ют этот процесс, а также ведут к увеличению падени напр жени в разр дном промежутке и ухудшают эле .к.трические параметры лампы. Цель изобретени - увеличение долговечности спектрального газоразр дного источника ультрафиолетового излучени . Эта цель достигаетс тем, что в источнике ультрафиолетового излучени , содержащем наполненную дейтерием или его смесью с другими газами кварцевую колбу с окном дл выхода излучени , установленные в ней вдоль оси, перпендикул рной окну, катод, анод и раздел ющий их экран с отверстием, на котором укреплена диафрагма с каналом дл формировани разр да, осевое сечение канала диа4фагмы образовано двум дугами полуокружностей , выпуклыми сторонами обращенными друг к другу. Диаметр полуокружностей равен толщине дй«йрагмы, так что они плавно со гф гаютс . с лини ми разреза боковых поверхностей диафрагмы. При такой конструкции распыление материала диафрагмы минимально, так как отсутствуют заострени и углы. Подобна ферма канала обладает минимальными фокусирующими свойствами дл газодинамических струй плазмы , поэтому продукты распылени в лампе не фокусиру ютс , а рассеиваютс во все стороны, и на окно попадает лишь незначительна их часть, что позвол ет значительно увеличить долговечность лампы. Так как про т женность участка канала с наименьшим 6 диаметром сведена до минимума, можно при сохранении величины падени напр жени на диафрагме в приемлемых пределах уменьшить диаметр отверсти , что позвол ет более приблизить свет то-с п тно к точечному. На фиг. 1 изображена предлагаема лампа, общий вид; на фиг. 2 - диафрагма , осевой разрез. Разр дна колба х выполнена из кварцевого стекла и имеет боковое окно 2 также из кварцевого стекла, пропускающего ультрафиолетовое излучение до 1600 А° ,. Колба 1 герметизирована ножкой с трем выводами и наполнена смесь дейтери с неоном. Внутри колбы 1 укреплена экранна камера 3, в которой наход тс оксидный катод пр мого канала 4 и кольцевой анод 5, разделенные экраном 6 с отверстием , перед которым контактной сваркой укреплена молибденова диафрагма. Между анодом 5 и окном 2 расположен дополнительный sKpaiH 8 с отверстием, этот экран ограничивает напыление продуктов распылени на окно 2. Анод 5 и отверстие в дополнительном экране 8 соосны каналу 9 в диафрагме 7, эта ось перпендикул рна плоскости окна 2. Канал 9 диафрагмы 7 в сечении по оси (фиг. 2) образован дугами полуокружностей, выпуклыми сторонами обращенными друг к другу. Диаметр полуокружностей равен толщине диафрагмы 7, что обеспечивает плавное сопр гание поверхностей. При рай боте лампы катод 4 подогреваетс до по влени термоэлектронной эмисси, при подаче посто нного напр жени между анодом 5 и катодом 4 возникает разр д в дейтерии, который концентрируетс в канале 9 диафрагмы 7. Ультрафиолетовое излучение через отверстие в экране 8 и окно 2 выходит наружу, Предложенна конструкци спектрального газоразр дного источника ультрафиолетового излyчe ш позвол ет существенно уменьшить количество напыл емых на выходное окно в процессе срока службы продуктов распылени внутренних деталей, чем значительно увеличиваетс долговечность лампы, так как сохран етс прозрачность окна дл ультрафиолетового излучени . Конструкци диафрагмы позвол ет уменьшить диаметр канала без ухудшени Электрических параметров, делает . ВОЗМОЖНЫМ приблизить источник излучени к точечному.11, the invention relates to gas discharge lamps in which a discharge is excited in deuterium by means of a constant voltage applied to the electrodes, in particular to gas discharge spectral pamps having lateral radiation output. Such lamps are sources of continuous ultraviolet radiation and are used in spectrophotometers, as well as in biology, medicine, and other fields of science and technology. Gas-discharge spectral sources of ultraviolet radiation are known, comprising a flask with an optically transparent window, a cathode of direct heating, displaced relative to the axis of the radiation, an anode with an opening for radiation output, located closer to the window than said cathode. The anode and cathode are placed in separate chambers separated by a screen with a hole in front of which a diaphragm is fixed to form a discharge in its hole Cz. The technical essence of the invention is closest to the spectral gas discharge source of ultraviolet radiation, the quartz bulb of which is filled with deuterium has a lateral a window for radiation exit, sealed with a leg and containing an anode located in front of this window, located in the anode chamber, a cathode located in the cathode chamber, and separating it is indicated Cameras screen with a diaphragm, with a channel in the form of a cylindrical hole. The diaphragm (the so-called light shchizch) concentrates the plasma of the discharge, due to which a source of ultraviolet radiation of high brightness C2 is close to a point source. A disadvantage of the known source is that the working surface of the concentrating discharge diagram is a cylindrical channel ending in sharp edges. Due to the high concentration of discharge plasma in the aperture of the diaphragm, the material of the diaphragm (for example, molybdenum) is spread as a result of ion bombardment. Oso3. 8, the material of the diaphragm is intensively sprayed in the transition zones of the channel surface to the side surface where corners are formed due to a particularly high concentration of discharge on these points. Moreover, because of the aperture focusing of this form of dynamic plasma jets arising during discharge, both the aperture and the cathode spray products are also reported to have a significant speed along the discharge axis in the direction of the exit window of the flask, and most of the spray products reach the window and deposit on it (since the pressure filler gas flask comparatively nevv Lico, and dissipating ability is insufficient). Therefore, during the lifetime of the lamp, the transmission capacity of the window is in the ultraviolet range of the spectrum of the lamp and the lamp goes out of service due to a decrease in the power of light. Attempts to reduce the diameter of the bright spot by reducing the diameter of the channel diagm1 accelerate this process, and also lead to an increase in the voltage drop in the discharge gap and degrade the electrical parameters of the lamp. The purpose of the invention is to increase the durability of a spectral gas-discharge source of ultraviolet radiation. This goal is achieved by the fact that in an ultraviolet radiation source containing a quartz flask filled with deuterium or its mixture with other gases, with a window for exit of radiation, an axis, perpendicular to the window, the cathode, the anode and the screen separating them with an opening along it In which the diaphragm with a channel for the formation of a discharge is strengthened, the axial section of the channel of the diaphragm is formed by two arcs of semicircles with convex sides facing each other. The diameter of the semicircles is equal to the thickness of the dyragram, so that they smoothly form the gf. with cut lines on the side surfaces of the diaphragm. With this design, the dispersion of the material of the diaphragm is minimal, since there are no sharpened points and angles. Such a channel truss has minimal focusing properties for gas-dynamic plasma jets, therefore, the spray products in the lamp are not focused, but scattered in all directions, and only a small part of them falls on the window, which allows a significant increase in the lamp durability. Since the length of the channel section with the smallest 6 diameter is minimized, it is possible, while maintaining the magnitude of the voltage drop across the diaphragm within acceptable limits, to reduce the diameter of the hole, which makes it possible to bring the spot closer to the spot light. FIG. 1 shows the proposed lamp, a general view; in fig. 2 - diaphragm, axial section. The bottom of the flask x is made of quartz glass and has a side window 2 also of quartz glass, which transmits ultraviolet radiation up to 1600 A °,. Flask 1 is sealed with a three-pinned stem and filled with a mixture of deuterium and neon. Inside the flask 1, a screen chamber 3 is fixed, in which there are an oxide cathode of the forward channel 4 and an annular anode 5, separated by a screen 6 with a hole in front of which a molybdenum diaphragm is fixed by contact welding. Between the anode 5 and window 2 there is an additional sKpaiH 8 with a hole, this screen limits the spraying of spray products onto window 2. The anode 5 and the hole in the additional screen 8 are coaxial to channel 9 in the diaphragm 7, this axis is perpendicular to the plane of the window 2. Channel 9 of the diaphragm 7 in cross section along the axis (Fig. 2), it is formed by arcs of semicircles with convex sides facing each other. The diameter of the semicircles is equal to the thickness of the diaphragm 7, which ensures smooth matching of the surfaces. In case of lamp booth, the cathode 4 is heated to the occurrence of thermionic emission, when constant voltage is applied between the anode 5 and cathode 4, a discharge occurs in deuterium, which is concentrated in channel 9 of the diaphragm 7. Ultraviolet radiation through the hole in the screen 8 and window 2 emerges The proposed design of the spectral gas-discharge source of ultraviolet radiation allows a significant reduction in the number of internal parts sprayed onto the exit window during the service life of the spray products, velichivaets lamp life, since the transparency window is maintained for ultraviolet radiation. The design of the diaphragm allows to reduce the diameter of the channel without degrading the electrical parameters it makes. POSSIBLE to bring the radiation source closer to a point source.