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


3 4 z,cM а.) Р

Н-L

1 1

3 ч

z,cm

Верх


3 4 z,cm

в) Верх

Рис. 15.16. Изменение концентраций атомов Na (а), Т1 (б) и иода I (е) вдоль оси Z в вертикально, горящей трубчатой лампе МГЛ(по рис. 15.12,е):

X - X - эксперимент;--расчет с учетом биполярной диффузии;----расчет без учета биполярной диффузии; 2 -расстояние от нижнего электрода [5.15]

КИ дрейфуют В «чужом» поле. Оценки для малых добавок Na и Tl в ртутном разряде показывают, что при 7»5000 К Обип/Ор; по (15.12) составляет для Na 81, для Т1 7,8. Этим объясняется определяющая роль дрейфа ионов в электрическом поле в расслоении добавки при ее малом количестве (Ыд+<Ые)-

В [15.15] разработана также модель осевого расслоения в цилиндрической ртутной лампе ВД с металлогалогенными добавками, учитывающая вертикальную конвекцию и различные процессы диффузии. В основу модели положены те же исходные уравнения (см. выше). Задача решена для МГЛ с добавками Nal и ти численными методами на ЭВМ, что, к сожалению, затрудняет общий анализ. Расчеты также показали сильное влияние биполярной диффузии на осевое расслоение Na которое во всех случаях оказалось гораздо более значительным, чем расслоение Т1 и I. На рис. 15.16 приведены результаты расчета и экспериментального определения осевых концентраций Na, Tl и I вдоль оси лампы (по рис. 15.12,в), горящей в вертикальном положении с /эл = 80 мм, rfi=15 мм, m(Hg)=64 мг, m(NaI)=2 мг и m(TlI)=7 мг при Рл=600 Вт.

Расчеты показали, что в зависимости от величины давления паров ртути и диаметра трубки может наблюдаться как увеличение, так и уменьшение расслоения. При диаметрах больше 12 мм и давлениях паров ртути выше 3-10 Па с ростом диаметра и давления наблюдается уменьшение расслоения.

Из рис. 15.17 видно, что при расчете радиального распределения концентраций необходимо учитывать осевую конвекцию, которая ведет к уменьшению радиального расслоения.

Как видно из рис. 15.16 и 15.17, численные расчеты концентраций находятся в хорошем согласии с распределением концентраций, найденным из спектроскопических измерений оптически




Рис. 15.17. Радиальное распределение концентрации атомов натрия nNa [15.15]:

XXX - эксперимент по оптически тонким линиям;

----расчет без учета осевой конвекции:

--то же с учетом осевой конвекции

Рис. 15.18. Мгновенные значения яркости излучения линий ртути и натрия (589,1/0,6 нм) в зависимости от фазы тока и положения [15.13]


/уддддд Na,Hg излучение

ЛДДДДЛу"!? излучение -О

тонких линий Na (616 нм), Т1 (535 нм) и I (906 нм) для тех же условий разряда в предположении ЛТР [15.15].

Мгновенные распределения компонентов при работе на переменном токе. Как показали исследования [15,13], распределение атомов добавок неоднородно по высоте и почти не моду-



лируется током, в то время как концентрации электронов и возбужденных атомов не только резко зависят от высоты, но и сильно модулируются током.

Яркости излучения линий ртути симметричны относительно фазы тока, и характер их не меняется по объему. Иная картина наблюдается для излучения Na и других малых добавок (рис. 15.18).

В некоторой точке по высоте разрядного промежутка амплитуды излучения Na в разные полупериоды тока симметричны и совпадают с максимумами тока. По мере удаления от этого сечения и приближения к электродам появляются асимметрия в яркости в разные полупериоды тока и «запаздывание» максимума яркости относительно максимума тока. Эффекты достигают наибольшего значения вблизи электродов, причем в полупериод тока, когда электрод является анодом, пик излучения Na вообще пропадает. Наиболее отчетливо картина проявляется на оси разряда.

Эти эффекты асимметрии наблюдаются для всех добавок при их малых количествах. Величина эффектов по периоду тока и область их распространения увеличиваются с уменьшением концентрации добавки «д, потенциала ее ионизации С/гд и ее молекулярной массы Мд.

Все это свидетельствует о том, что эффекты асимметрии вызваны накоплением ионов добавки в каждый полупериод у электрода, являющегося катодом, за счет дрейфа под действием продольного электрического поля. Затем эти ионы нейтрализуются. Это приводит к обеднению центральных областей разряда добавками. Эффект уменьшается с увеличением длины разрядного промежутка и уменьшением объема электродных областей. Наиболее сильно эффект выражен при малых частотах питающего напряжения - порядка нескольких герц, когда в каждый момент времени успевает устанавливаться перераспределение компонентов по объему. С ростом частоты эффекты уменьшаются и при нескольких сотнях герц практически исчезают так, что в этом случае роль осевого электрического поля можно не учитывать.

В работе [15.16] при помощи активной лазерной спектроскопии исследовано влияние частоты питания на осевые колебания потока ионов добавки и получены аналогичные результаты.

О локальном термодинамическом равновесии в плазме МГЛ. в теоретических оценках и инженерных расчетах подавляющее большинство авторов исходит из предположения о существовании ЛТР и локального термохимического равновесия в плазме МГЛ. Большинство используемых экспериментальных методов основано на этом же предположении. Между тем для каждого нового состава наполнения, строго говоря, надо теоретически и экспериментально убедиться в справедливости этих



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