 |
 |
 |
 |
1-Руфбуф 1-Рл
в данном случае буф=б(1-Иуф) = (1-Иуф).
Влияние толщины слоя Хо на КПД преобразования излучения в лампе. Так же как и для плоского слоя, при наличии многократных отражений существует оптимальная толщина слоя, при которой КПД преобразования кмеет наибольшее значение. Рассмотрим простейший пример, когда слой образует полностью замкнутую полость н возбуждается одной спектральной линией. В этом случае из (8.22)
W. = Y() \, (8.27)
(1-Рл) (1-буфРуф)
Согласно формуле (8.7) Иуф равно:
Sh( -1пРуф(°о))Ч-5Ь/.уфХо 5Ь(/.уфХо-1пруф(оо))
Анализ выражений для г.п, рл и Иуф показывает, что с ростом толщины слоя (Ло) значение 11сл=Тл/(1-Рл) падает от единицы, стремясь в пределе при Х(г<х> к 0. Значение Иуф возрастает от О, стремясь в пределе к 1-Руф(оо)-Величина и положение максимума определяются скоростью спада 11сл и нарастания Луф. Чем больше коэффициент поглощения возбуждающего излучения по сравнению с поглощением в слое люминесценции, тем при меньших толщинах слоя имеет место максимум 1]люм-
Зависимость характеристик слоя от размера частиц люминофора. Характеристики слоя при прочих равных условиях зависят от распределения частиц по размерам, т. е. от гранулометрического состава люминофора, структуры слоя, плотности упаковки, равномерности слоя по толщине н других причин. При слишком больших размерах частиц покрытие становится неравномерным и непрочным. Поэтому для получения равномерного и прочного слоя люминофор приходится размалывать в шаровых мельницах. Однако, как показывает опыт, размол вызывает снижение яркости у ряда люминофоров. Оно может быть вызвано следующими причинами: изменением оптических свойств слоя Б зависимости от размера частиц, разрушением центров свечения при механическом размоле частиц, появлением в составе люминофора инородных иеизлучающих частиц от истирания материала шаров и мельницы, в которой производится размол. Рассмотрим здесь влияние размера частиц.
Размеры частиц влияют на величину показателя рассеяния s. Из теории следует, что s прямо пропорционально общей площади поперечного сечения частиц в единице объема.
Представим себе, что частицы имеют форму шаров диаметром d. Тогда площадь поперечного сечения всех частиц в единице объема
Qi=(Jid2/4)z,, (8.28)
где Zi - число частиц в единице объема.
Фракция | |||
k, s | 0-3 мкм | 3-30 мкм | >30 мкм |
{kls)max kinax | 0,5 0,6 0,3 | 0,85 0,29 0,25 | 0,21 0,27 |
При плотной упаковке Zi обратно пропорционально объему частицы:
zil/Vi=6/nd\ (8.29)
отсюда
s~Qi-c/d. (8.30)
Реальный люминофор отличается от рассмотренного идеального случая тем, что в нем имеется некоторое распределение частиц по размерам и неплотная упаковка. Однако это не меняет принципиальных выводов, вытекающих из формулы (8.30).
Из формулы (8.30) следует, что чем больше в люминофоре мелких частиц, тем больше s, а это, как видно из (8.3) и (8.6), приводит к увеличению коэффициента отражения слоя р и р(оо).
Опыты с различными фракциями люминофора по размерам частиц подтверждают эту зависимость. В табл. 8.1 даны значения k/s для трех фракций люминофоров [0.9].
Формулы § 8.2 и 8.3 могут быть использованы для оценочных расчетов характеристик слоев в большинстве встречающихся на практике случаев (см. § 10.3 и 18.4). Надо, однако, иметь в виду, что выведенные в § 8.3 формулы являются приближенными. Поэтому при значительном отступлении от сделанных допущений следует пользоваться более точными выражениями (см. {8.3]),
8.4. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЛАМПОВЫХ ЛЮМИНОФОРАХ И ТРЕБОВАНИЯ К НИМ
В разрядных лампах обычно применяют порошкообразные кристаллические люминофоры, получаемые путем сплавления и прокаливания исходных веществ при высокой температуре. Выход люминесценции исключительно сильно зависит от чистоты и состава исходных материалов и технологии приготовления люминофора. Ничтожные примеси некоторых веществ, например железа, резко снижают выход излучения.
После прокалки люминофор подвергается дроблению и просеиванию для получения порошков, состоящих из частиц определенного размера. В настоящее время требуемый гранулометрический состав люминофора получают специальными методами фракционирования, практически не требующими размола.
Для изготовления слоя люминофора определенной толщины применяют суспензию из порошка люминофора, которую наносят на поверхность лампы при помощи полива, пульверизации, осаждения или другим способом.
Ламповые люминофоры должны удовлетворять следующим требованиям:
1) максимум чувствительности люминофоров должен совпадать с возбуждающим излучением;
2) излучение люминофоров должно соответствовать требованиям, предъявляемым спектральному составу излучения источника;
3) иметь высокий квантовый выход;
4) обладать определенной длительностью послесвечения;
5) быть высокостабильным в условиях изготовления н работы лампы;
6) должны легко обезгаживаться и не портить вакуум, т. е. не должны выделять вредных для работы газов или поглощать газы н пары;
7) не должны вступать ни в какие химические реакции с веществами, с которыми они могут соприкасаться прн изготовлении н работе лампы;
8) для разрядных ламп массового применения желательно изготовлять из дещевого и доступного сырья, технология изготовления должна быть по возможности простой, материалы не должны быть токсичными;
9) слой должен равномерно наноситься на поверхность стекла или другого материала и прочно удерживаться на ней.
Исключительно важное значение для эффективности преобразования излучения в слое люминофора имеет технология подготовки суспензии люминофора, а также технология нанесения и дальнейшей обработки слоя. Для каждого типа люминофора и типа лампы этот вопрос должен решаться с учетом всех физико-химических, фотохимических, вакуумных и других свойств люминофора, стекла, на которое он наносится, н условий работы в лампе.
В настоящее время разработано большое количество ламповых люминофоров, удовлетворяющих предъявляемым к ним требованиям. Наиболее широкое применение нашли люминофоры для преобразования УФ-излучения ртутных разрядов НД и ВД. Люминофоры, предназначенные для ртутных ламп НД, имеют максимум чувствительности в области резонансного излучения ртути 254 и 185 нм. Полосы поглощения люминофоров для ртутных ламц ВД находятся в области 280-370 нм, в которой сосредоточена основная часть УФ-излучения ртутных разрядов ВД.
Спектры излучения различных люминофоров охватывают всю область видимого и УФ-излучения вплоть до 270-280 нм [8 4, 8.5].
Конкретные сведения о ламповых люминофорах, применяемых в ЛЛ, лампах типов ДРЛ н ДРИ, приведены в главах 10, 11, 12, 14 и 16.
Глава девятая ЭЛЕКТРОДЫ РАЗРЯДНЫХ ЛАМП
9.1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О РАБОТЕ ЭЛЕКТРОДОВ РАЗРЯДНЫХ ЛАМП
Электроды являются одним из основных конструктивных элементов подавляющего большинства разрядных ламп. Разрядные лампы имеют два основных электрода: катод и анод.
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