Газоразрядная фотоионизационная лампа
Полезная модель относится к области аналитического приборостроения и может найти применение в фотоионизационных детекторах газоанализаторов. Предложена фотоионизационная УФ-лампа, содержащая герметичный корпус из инертного материала, заполненный инертным газом или смесью газов при пониженном давлении, окно для вывода УФ-излучения, которая согласно полезной модели снабжена повторяющей форму корпуса вставкой из керамического материала, установленной внутри корпуса коаксиально ему и отделяющей объем, в котором создается разряд, от стенок корпуса лампы.
Полезная модель относится к области аналитического приборостроения и, в частности, к газоразрядным УФ-лампам, используемым в качестве источника ионизации анализируемых газов в фотоионизационных детекторах.
Известны газоразрядные УФ-лампы для фотоионизационных детекторов, содержащие герметичный цилиндрический стеклянный корпус, заполненный инертным газом или смесью инертных газов при пониженном давлении, окно для вывода излучения, выполненное из фтористого магния и перекрывающее торцевую часть корпуса, и электроды для создания тлеющего разряда, установленные внутри корпуса, имеющие выступающие из корпуса контакты для подсоединения к источнику электрического питания лампы (см. например каталог фирмы Perkin Elmer ("Low pressure Gas Discharge Lamps for Photoionisation Detectors" 2002).
Недостаток известных УФ-ламп, корпус которых выполнен из стекла, состоит в том, что стекло является постоянным источником выделения газов, растворенных в его объеме. Этот недостаток особенно ощутим, когда лампа работает при повышенных температурах (300 град и выше), что имеет место, например в газовых хроматографах.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предполагаемой модели является фотоионизационная УФ-лампа, выпускаемая фирмой RAE Systems. Эта лампа безэлектродного типа содержит цилиндрический стеклянный корпус, заполненный инертным газом или смесью инертных газов при пониженном давлении, окно для вывода УФ-излучения, перекрывающее торцевую часть корпуса и герметично соединенное с корпусом. Электроды для возбуждения и поддержания разряда располагаются на внешней поверхности корпуса лампы и соединяются с высокочастотным (50-200 МГц) генератором. При включении генератора в лампе возникает высокочастотный разряд емкостного типа, генерирующий излучение в области вакуумного ультрафиолета, используемое в фотоионизационном детекторе.
Недостаток этой фотоионизационной лампы состоит в том, что плазма газового разряда заполняет весь объем лампы и вступает в контакт со стенками. В результате бомбардировки стенки лампы заряженными и химически активными частицами, присутствующими в разряде, из стекла освобождаются растворенные в нем газы, которые изменяют состав газового наполнения лампы. В результате
происходит изменение спектра лампы, ухудшается ее стабильность и уменьшается срок службы.
Задача полезной модели состояла в исключении газовыделения из материала корпуса лампы при ее работе.
Указанный результат достигается тем, что предложена газоразрядная фотоионозационная УФ-лампа, содержащая герметичный корпус из стекла, заполненный инертным газом или смесью инертных газов при пониженном давлении, окно для вывода УФ-излучения, перекрывающее торцевую часть корпуса и герметично соединенное с корпусом, которая, согласно полезной модели, снабжена повторяющей форму корпуса вставкой, выполненной из керамического материала, установленной внутри корпуса коаксиально ему и отделяющей объем, в котором создается разряд, от стенок корпуса. В предпочтительном варианте выполнения лампы внешняя поверхность вставки из керамического материала вплотную примыкает к внутренней поверхности корпуса лампы.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен схематически вид предлагаемой лампы в продольном разрезе.
Предлагаемая фотоионизационная УФ-лампа содержит герметичный стеклянный корпус 1, имеющий окно 2 для вывода УФ-излучения, выполненное преимущественно из фторида магния. Корпус 1 заполнен криптоном, ксеноном или их смесями с другими инертными газами при давлении 4-10 мм рт. ст. Внутри корпуса 1 коаксиально ему установлена вставка 3, выполненная из керамического материала, преимущественно из корундовой керамики. Вставка 3 по своей форме повторяет форму стеклянного корпуса и ее размеры выбраны такими, что внешняя поверхность вставки 3 вплотную примыкает к внешней поверхности корпуса 1. На внешней поверхности корпуса 1 расположены электроды (обкладки) 4, соединенные с высокочастотным источником 5 электрического питания (генератором). Для возбуждения и поддержания электрического разряда может использоваться и катушка индуктивности (на чертеже не показана), в которую помещается лампа.
Лампа работает следующим образом. После подачи высокочастотного напряжения от источника 5 на внешние электроды 4 во внутреннем объеме лампы, заполненном инертным газом или смесью инертных газов, возбуждается высокочастотный разряд, служащий источником УФ-излучения, которое выпускается через окно 2 в ионизационную камеру фотоионизационного детектора (на чертеже не показана). В пространстве между корпусом 1 лампы и вставкой 3 разряд не загорается. При этом керамическая вставка 3 защищает внутреннюю поверхность
стеклянного корпуса 1 от воздействия заряженных и химически активных частиц из стекла во внутренний объем корпуса 1 лампы. Это способствует повышению стабильности характеристик лампы и увеличению срока ее службы.
1. Фотоионизационная УФ-лампа, содержащая герметичный корпус из стекла, заполненная инертным газом или смесью инертных газов при пониженном давлении, окно для вывода УФ-излучения, перекрывающее торцевую часть лампы и герметично с ним соединенное, отличающаяся тем, что она снабжена повторяющей форму корпуса вставкой, выполненной из керамического материала, установленной внутри корпуса коаксиально ему и отделяющей объем, в котором создается разряд, от стенки корпуса лампы.
2. Фотоионизационная УФ-лампа по п.1, отличающаяся тем, что внешняя поверхность вставки, выполненной из керамического материала, вплотную примыкает к внутренней поверхности корпуса лампы.
