Высокочастотная безэлектродная спектральная лампа

 

1, ВЫСОКОЧАСТОТНАЯ БЕЗЭЛЕКТРОДНАЯ СПЕКТРАЛЬНАЯ ЛАМПА, содержащая колбу из боросипикатного стекла с отростком, имеющим резервуар для избытка металла, причем колба наполнена инертным газом-криптоном и парами рубидия, отличающая с я тем, что, с целью увеличения дсотговечности и стабильности излучения . Полба имеет удельное содержание рубидия 0,08-0,35 мг/см при давлений криптона 3-4 тор. 2. Пеата, по п. 1, отличаюц а я с я тем, что длина резервуара составляет 0,2-0,8 радиуса колбы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ООИ ЛЯ %В

PKQR%Ë4Ê

3450 01 3 10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЯ И (Л НРЬПЪФ

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ ( с

Ул н автонснам c v (21) 3567443/24-25 (22) 21 ° 03.83 (46) 15.11.84. Бюл. Р 42 (72) А.М.Годунов, Ю.К.Евлампиев, С.В.Семенов и В.И.Хуторщнков (53) 543.42(088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 672512, кл. 6 01 Ю 3/10, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

5 945927, кл. Н 01 3 65/04, Cj 01 J 3/10, 1980 (прототип), (54) (57) 1. ВЫСОКОЧАСТОТНАЯ БЕЗЭЛЕКТ

РОДНАЯ СПЕКТРАЛЬНАЯ ЛАИПА, содержащая колбу из боросиликатного стекла с. отростком, имеющим резервуар для избытка металла, причем колба наполнена инертным газом-криптоном и парами рубидия, о т л и ч а ю щ а я " с я тем, что, с целью увеличения долговечности и стабильности излучения, колба имеет удельное содержание, рубидня 0,08-0,35 мг/см при да Фпении криптона 3-4 тор.

2. Лампа ло и. 1, о т л и ч а ю - . щ а я с я тем, что длина резервуара составляет 0,2.-0,8 радиуса колбы.

1124

Изобретение относится к спектрометрии и может быть использовано в квантовых мерах частоты с оптической накачкой, магнитометрах, фазометрических устройствах, в атомно-абсорбционном анализе, используют им высокочастотные безэлектродные спектральные лампы, возбуждение разряда в которых осуществляется электромагнитным полем высокой частоты. 1О

Известен спектральный источник света, содержащий разрядную лампу сферической формы., заполненную инертным газом и щелочным металлом, держатели и средство для возбуждения 15 высокочастотного разряда, которое выполнено в виде двух электропроводных держателей, изолированных друг от друга и касающихся лампы по диаметрально противоположным участкам ее поверхности, Устройство характеризуется малым потреблением мощности и повышенной стабильностью излучения (1j .

Наиболее близкой к предлагаемому 25 по технической сущности является газоразрядная высокочастотная безэлектродная лампа, содержащая колбу из оптически прозрачного материала (из боросиликатного стекла) с отрост-З0 ком, имеющим резервуар для избытка металла. Колба, наполненная инертным .газом, например криптоном, до давления 260 Па (1,95 тор) и изотопом рубидия — 87 с удельными содержаниями

0,02-0,05 мг/см .

При перемещении лампы в индуктор

ВЧ генератора в ней инициируется разряд в криптоне. Затем за счет тепловых потерь в разрядном объеме и на стенках колба лампы разогревается до температуры испарения изотопа рубидия — 87. После достижения достаточной концентрации разряд развивается и устанавливается в парах указанного изотопа.. Излишек изотопа конденсируется на той части поверхности колбы, которая обладает наибольшим теплоотводом. После этого устанавливается стационарный режим

50 работы лампы. Лампа имеет долговечность 5000 ч и нестабильность излучения 0,2-0,3Х за 30 мин работы (2) .

Укаэанные аналог и прототип харак - теризуются недостаточной долговечностью спектральных ламп (5000 ч) и низкой стабильностью излучения, 181 2

1 которая составляет 0,2-0,37 за

30 мин работы.

Целью изобретения является увеличение долговечности и стабильности излучения спектральной лампы.

Поставленная цель достигается тем, что в высокочастотной безэлектродной спектральной лампе, содержащей колбу из боросиликатного стекла с отростком, имеющим резервуар для избытка металла, причем колба наполнена инертным газом — криптоном и парами рубидия, колба имеет удельное содержание рубидия 0,08-0,35 мг/см при давлении криптона 3-4 тор.

Длина резервуара может составлять

0,2-0,8 радиуса колбы.

На чертеже изображена высокочастотная безэлектродная спектральная лампа.

Лампа содержит колбу 1, изготовленную из боросиликатного стекла, и отросток 2 с резервуаром 3, длина которого (о составляет 0,2-0,8 радиуса 5 колбы. Лампа наполнена инертным газом, например криптоном, парциальное давление которого 3-4 тор, а удельное содержание рубидия — 87 составляет 0,08-0,35 мг/см . В резервуаре 3 сконцентрированы излишки рубидия — 87 в виде капли 4.

Применение в спектральной лампе щелочного металла менее 0,08 мг/смз ведет к быстрому выходу ее из строя из-за выгорания металла и в связи с химической реакцией его со стеклом колбы 1. Ограничение количества металла величиной 0,35 мг/см связано с тем, что при дальнейшем его

;увеличении возможно возникновение низкочастотных шумов из-за миграции капли 4 металла, а также зазеркаливание колбы 1 лампы, что ведет к изменению интенсивности проходящего сквозь нее света.

При наполнении спектральной лампы криптоном с парциальным давлением

3-4 тор обеспечивается стабильная работа на протяжении требуемого срока службы. Наполнять лампу криптоном с давлением выше 4 тор нецелесообразно, так как это затрудняет поджиг спектральной лампи и снижается интенсивность линии R b -87, а также ведет к уширению спектральных линий. При наполнении лампы криптоном менее

3 тор атомы газа быстро внедряются в стенки колбы 1, а также происходит

Составитель О.Матвеев

Редактор М.Бандура Техред А.Бабинец Корректор H.Король

Заказ 8270/32 Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1 загрязнение посторонними примесями, выделяемыми внутренней поверхности колбы 1. Все это сказывается на характеристиках разряда в лампе.

При длине 1 отростка 2 меньше

0,2 1» рубидий-87 не будет концентрироваться в резервуаре 3, что приведет к эазеркаливанию колбы 1. При

0,8 Р разряд будет возбуждаться в резервуаре 3, что существенно снизит стабильность интенсивности излучения спектральной лампы.

Рассмотрим работу предложенной спектральной лампы.

Установим лампу в спектральный источник света, содержащий спектральную лампу и термоэлектрический элемент. В начальный период эксплуатации (до 3000-4000 ч) излишки щелочного металла за счет градиента температур, создаваемого термоэлектрическим элементом, концентрируются в виде капли 4 в резервуаре 3. По

124181 4 мере выгора металла, а также его химической реакции со стенками колбы 1 рубцций-87 постепенно переходит из резервуара 3 в объем колбы 1.

Технико экономическая эффектив ность изобретения заключается в увеличении стабильности излучения до 0,02-0,05X sa 30 мин и повышении долговечности до 12 000 ч.

1в Увеличение в спектральной лампе только давления газа или только количества металла не обеспечит решения поставленной задачи, так как долговечность будет существенно ограничиваться параметрами, оставшимися без изменения. Лишь одновременное ! изменение обоих ингредиентов -. давления и количества рубидия, а также изготовление резервуара для избытка щ металла указанной конструкции способно значительно увеличить гаран тированную долговечность спектральной лампы более чем в 2 раза.