Запорожец  Издания 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 [ 152 ] 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239

чественная промышленность выпускает бактерицидные лампы четырех типов мощностью 8, 15, 30 и 60 Вт (см. [13.7]).

Полезный срок службы бактерицидных ламп определяется падением прозрачности увиолевого стекла для излучения 254 нм и составляет от 3 до 5 тыс. ч [13,7, 13.2].

Лампы включаются в сеть по тем же схемам и с теми же ПРА, что и ЛЛ соответствующей мощности и напряжения.

Помимо ртутных и натриевых ламп разработаны лампы НД с парами цезия Cs, рубидия Rb, калия К, цинка Zn, кадмия Cd, таллия Т1 и др. Эти лампы различной конструкции находят применение как источники линейчатого излучения в различных участках спектра для различных специальных целей, например для спектрального анализа [0.11, 0.9, 13.3].

Цезиевые лампы НД являются эффективными источниками резонансного и.элучения паров цезия с длинами волн 852,1 и 894,3 нм. При pcsl,3 Па (150 °С) на долю резонансных линий может приходиться до 80-90 % мощности излучения столба. С ростом давления и силы тока выход резонансных линий падает. Однако было установлено, что наполнение ламп аргоном до давления 27-29 кПа (200-220 мм рт. ст.) значительно увеличивает выход резонансных линий, причем высокий выход получается при давлении паров цезия около 270 Па (300 °С) и силах тока в несколько ампер. Это объясняется уширяющим действием аргона. Для цезиевых ламп применяют специальные накладные стекла того же типа, что и для натриевых ламп НД (см. § 13.1).

Лампа, предназначенная для получения высокого выхода резонансного излучения, представляет собой трубку с развитым столбом, работающую в условиях, близких к оптимальным, т. е. при давлении паров цезия около 270 Па и давлении аргона 27-29 кПа. Для поддержания требуемого давления паров цезия лампа помещена в стеклянную вакуумную рубашку. Выбор сЕлы тока, необходимой для поддержания температуры около 300 °С, производится по формулам гл. 7. Электроды оксидные. Существует несколько ламп подобного типа мощностью от 50 до 500 Вт.

Исследования показали, что ма.чейшие примеси кислорода, азота и углекислого газа вызывают значительное тушение резонансного излучения. Наоборот, небольшие добавки водорода к чистому аргону вызывают повышение выхода резонансного излучения: так, добавка 0,006 7о Нг вызывает увеличение выхода излучения на 30-50 %.

Инфракрасное резонансное излучение цезиевых ламп модулируется звуковыми частотами вплоть до ЫО Гц.

Срок службы цезиевых ламп НД может составлять несколько сотен часов. Более подробно, а также библиографию см. в [0.9].

Рубидиевые и калиевые лампы. По своим свойствам они близки к цезие-вым лампам. Упругость пара у рубидия лишь немного, а у калия примерно 5-10 раз ниже, чем у цезия. Резонансное излучение рубидия и калия, так же как и у цезия, лежит в близкой ИК части спектра. Для изготовления горелок применяется, так же как для цезиевых и натриевых ламп, специальное стекло.



Спектральные лампы с парами металлов [0.9, 0.11, 13.7, 13.8]. Лампы состоят из небольшой разрядной трубки, заключенной внутри стеклянной колбы цилиндрической формы. Разрядные трубки наполняются аргоном и небольшим количеством одного из следующих металлов: ртути, цинка, кадмия, таллия, натрия, калия, рубидия или цезия.

Разрядные трубки ртутных, цинковых, кадмиевых и таллиевых ламп изготовляются из кварцевого стекла. Для разрядных трубок натриевых, калиевых, рубидиевых и цезиевых ламп применяется специальное стекло, устойчивое к воздействию разряда в парах этих веществ. В лампах используются активированные вольфрамовые катоды. Лампы рассчитаны на небольшие мощности и напряжения.

Условия разряда подбираются таким образом, чтобы лампы излучали наряду с резонансными и нерезонансные линии.

Выпускаются также спектральные лампы с газами - гелием, неоном, аргоном, криптоном и водородом (см. f 13.4).

Двухразрядные лампы (с комбинированным разрядом) типа ЛК, ЛК2- ЛК4 представляют собой стеклянную цилиндрическую колбу диаметром 42 мм с плоским торцовым окном и октальным цоколем (общая длина 235 мм). Внутри колбы вдоль оси смонтированы один или несколько сквозных полых катода. На конце со стороны цоколя расположен оксидный канальный катод, закрытый сверху цилиндрическим экраном. Со стороны окна расположен анод в виде кольца. Лампы обычно наполнены неоном. Катодное распыление металлов, содержащихся в катодах, осуществляется при помощи тлеющего разряда, а возбуждение происходит не только в тлеющем разряде, но дополнительно в продольном дуговом разряде между накаленным катодом и анодом. Благодаря этому лампы дают более интенсивное излучение в основном резонансных линий. Питание ламп осуществляется от специального источника питания (ППСП-1), обеспечивающего работу ламп как в непрерывном режиме, так и в режиме селективной модуляции прямоугольными импульсами. Выпускаются лампы, дающие излучение свыше 25 элементов. Подробнее см. [13.3].

Специальные типы ламп НД с парами металлов. Упомянем некоторые из них.

Лампы с амальгамами применяются при изучении комбинационного рассеяния. В этих лампах электродами служат амальгамы кадмия и цинка. Электроды охлаждаются водой во избежание повышения давления паров и уширения спектральных линий. Источником излучения служит столб разряда в парах ртути при низком давлении с добавкой паров кадмия или цинка [13.7].

Лампы тлеющего свечения с полым катодом, содержащим различные металлы (наполняются аргоном или неоном). Внутренняя поверхность полого катода выполняется из того или иного металла. Тогда в полом катоде при тлеющем разряде возбуждаются и излучаются весьма узкие спектральные линии (0,001-0,002 нм) соответствующего металла (см. [13.3]).

Высокочастотные безэлектродные лампы представляют собой замкнутую полость из стекла, наполненную определенными металлом и буферным газом при давлении в несколько сот паскалей. Полость может иметь форму сферы.



тороида и т. п. Лампа помещается в высокочастотное электромагнитное поле, создаваемое генератором. При этом происходит ионизация паров металла и газа и их возбуждение. Для наполнения применяют главным образом металлы I и П групп таблицы Менделеева (см. каталог. Газоразрядные лампы. Изд. Разноэкспорт).

Лампы повышенной яркости для модуляции излучения. Источником излучения служит дуговой разряд в смеси паров ртути при относительно низком давлении с гелием. Разряд проходит через узкую цилиндрическую трубку диаметром около 1 мм. Благодаря этому увеличивается плотность тока и оптическая толщина слоя, что приводит к увеличению яркости. Относительно большая поверхность стенок по сравнению с объемом трубки увеличивает скорость деионизации и тем самым повышает модуляционную способность. Увеличению яркости и улучшению модуляционных свойств способствует наполнение лампы легким газом гелием, поскольку при этом возрастает подвижность электронов и ионов и повышается электронная температура. Яркость лампы составляет (18-20)-10- кд/м. Излучение может модулироваться вплоть до 60 кГц [0.9].

13.3. ГАЗОВЫЕ ЛАМПЫ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ С ПОЛОЖИТЕЛЬНЫМ СТОЛБОМ

В качестве наполняющей среды для ламп НД со столбом наиболее широко применяют неон. Неоновые лампы используют для сигнального, декоративного и рекламного освещения, а также при искусственном выращивании растений. Другие инертные газы в чистом виде применяются редко. Аргон широко используется для наполнения ламп вместе с парами ртути. В этом случае газ играет вспомогательную роль, а основную выполняет разряд в парах ртути.

По форме разряда газосветные лампы НД со столбом разделяют на лампы тлеющего и дугового разряда.

Неоновые дуговые лампы НД [0.6, 0.9, 13.7]. Видимое излучение неона образуется большой группой спектральных линий, лежащих в области 580- 730 нм и возникающих при переходах возбужденных атомов на резонансные н метастабильные уровни неона (см. гл. 2). Большой выход нерезонансного излучения при НД может быть получен .п)ггем увеличения роли ступенчатого возбуждения (см. гл. 3 и 6). Для этого необходимо увеличивать концентрацию электронов, т. е. силу тока. Полезным оказывается увеличение до некоторых пределов диаметра трубки, так как при этом более полно используются метастабильные атомы неона для ступенчатого возбуждения, а также уменьшаются потери у стенок (рис. 13.5).

Градиент потенциала в неоне и других инертных газах при НД имеет немонотонный ход от давления (рис. 13.6,0), так называемый эффект Рамзауэра (см. гл. 2). Быстрый рост градиента, начиная с давлений 660- 1300 Па (5-10 мм рт. ст.), связан со стягиванием разряда к оси трубки. На рис. 13.6,6 приведен участок кривой градиента вблизи минимума для неона с примесью аргона.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 [ 152 ] 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239