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

градиент потенциала и анодно-катодное падение. Градиент потенциала исследовался в широком диапазоне изменения параметров разряда: давление паров ртути от килопаскалей до десяти мегапаскалей (0,01-100 атм), диаметры от 0,2 до 5 см, токи от 0,1 до 10 А [0.9, 4.1]. Установлено, что экспериментально найденные значения хорошо согласуются с данными более точного численного решения уравнений § 4.9.

Для инженерных расчетов удобно пользоваться полученными нами приближенными эмпирическими формулами, которые дают значение Е с точностью ±10-15%.

Трубчатые лампы:

v или (14.1)

Е201У1Ы7"Р1-\

где р, 105 Па; d,, см; /, А; Prt, Вт/см.

Формулы проверены при изменении р от 0,5 до 15 на 10 Па, dl от 0,6 до 3 см, / от 0,5 до 5 А и Pict от 30 до 100 Вт/см, т. е. охватывают наиболее употребительную область изменения условий разряда в трубчатых лампах с естественным охлаждением.

Расчет по (4.132) из-за ряда допущений в П-модели дает при высоких р заниженные значения Е. Ощибка растет с ростом р до 10-25%. При mi=const с ростом Pi немного растет р за счет уширения Г(г) (см. § 4.9, [4.1]).

Для ламп СВД с короткой дугой в шаровых колбах

£л;13р2/з, (14.2)

где р, 105 Па; Е, В/см.

Формула проверена в диапазоне изменения р от 10 до 100 на 105 Па, / от 2 до 10 мм и />4 А.

Для капиллярных ламп с водяным охлаждением (di = 2 мм, /»:;1-=-1,5 А), работающих на переменном токе, Де-Гроот нашел (см. [0.9])

л;2,8р+100, (14.3)

где р, 105 Па.

При других диаметрах и токах получаются несколько другие коэффициенты.

Анодно-катодное падение потенциала Ua.k в ртутных дугах ВД и СВД сравнительно мало зависит от условий разряда и лежит обычно в пределах от 12 до 18 В.

Спектр излучения. С ростом давления и силы тока изменяется распределение энергии излучения между спектральными линиями. Относительный выход резонансных линий 185 и 254 нм падает. Обе линии уширяются асимметрично в длинноволновую часть спектра. По мере повышения давления и диаметра трубки



увеличивается поглощение резонансного излучения в более холодной и плотной оболочке, окружающей разрядный шнур. Зона самообращения расширяется так, что при давлениях порядка нескольких мегапаска-лей в области резонансных линий появляется провал в излучении, ширина которого растет с ростом давления, асимметрично в длинноволновую область спектра (рис. 14.1). С ростом давления и тока происходит сильное уширение также и нерезонансных линий. Большинство линий самообращено. При давлениях выше нескольких сот килопаскалей (нескольких атмосфер) появляется заметный непрерывный фон. Его интенсивность быстро растет с ростом давления и тока. В ре-

Рис. 14.1. Спектры ртутных разрядов ВД и СВД при различных давлениях, диаметрах и токах [0,9]:

а - общий вид фотоспектров в УФ-обла-сти при разных условиях разряда: / и 7- Р«1,3 Па. d,=22 мм. /=7.5 А: 2 -р« Па. d,=22 мм. /=5 А: 3 -р= =20105 Па. d,=4.2 мм, 7=0.5 А: 4 - Р=2010= Па. d,=4,5 мм, 7=5,6 А; 5 - Р» 125-10= Па. di=2 мм, 7=1,2 А; 6 - р «175-105 Па. d,=l мм, 7=1,1 А. Спектры 4, 5 и 6 - лампы с водяным охлаждением; б - распределение энергии излучения в видимой и близкой ИК-областях спектра при различных условиях разряда (спектры разрядов II-IV с водяным охлаждением):

Номер спектра

d,, мм

7, А

В/см

105 Па

Р, Вт/см

зультате при БД и больших токах отдельные спектральные линии расплываются и как бы тонут в возрастающем непрерывном фоне. С ростом давления и тока этот процесс охватывает все большее число линий, начиная со слабых линий с высокими потенциалами возбуждения, так что спектр постепенно превращается из линейчатого в непрерывный. В реально применяемом в на-

Прнмечание. Пунктиром показан спектр излучения, прошедшего через слой воды толщиной 3 мм




,Вт/с1

Ширина щели


2,5 мкм

Рис. 14.1 б



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