Исследование характеристик U-образного плазменного канала импульсных ксеноновых ламп

Аннотация

Приведены основные результаты исследований электрических параметров и характеристик ультрафиолетового излучения импульсной ксеноновой лампы с U-образным плазменным каналом и колпачково-стержневыми токовводами. Особенность конструкции газоразрядной лампы предполагает наличие балластных заэлектродных объемов, способствующих уходу ксенона из разряда и воздействию излучения одной части U-образного плазменного канала на другую. Выполнен анализ литературных источников, посвященных указанным явлениям. Установлены факторы, влияющие на теплофизическое состояние ксеноновой плазмы. В связи с отсутствием методик регистрации импульсного излучения в узком спектральном диапазоне 200...300 нм подробно рассмотрены методики измерений и аппаратное обеспечение исследований. Расчетным и экспериментальным путем определен временной интервал установления газодинамического равновесия в импульсной ксеноновой лампе в процессе ее выхода в номинальный режим работы. Исследования влияния заэлектродного объема V_з на характеристики импульсной ксеноновой плазмы проведены в диапазоне значений 0,16 < V_з /V_р < 0,3. Установлено, что возможными факторами, приводящими к снижению плотности тока и интенсивности УФ-излучения, являются режимы электрического питания и испарение кварцевой оболочки, ограничивающей разряд. Показано, что возврат в плазму собственного излучения способствует росту плотности тока импульсной ксеноновой лампы

Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:

Гавриш С.В., Кугушев Д.Н., Ушаков Р.М. Исследование характеристик U-образного плазменного канала импульсных ксеноновых ламп. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение, 2023, № 1 (142), с. 15--31. DOI: https://doi.org/10.18698/0236-3933-2023-1-15-31

Литература

[1] Гольдштейн Я.А., Голубцов А.А., Киреев С.Г. и др. Новое поколение импульсных УФ-установок серии "Альфа" для оперативного обеззараживания воздуха и поверхностей помещений. Медицинский альманах, 2019, № 3, с. 95--98.

[2] Шестопалов Н.В., Акимкин В.Г., Федорова Л.С. и др. Исследование бактерицидной эффективности обеззараживания воздуха и открытых поверхностей импульсным ультрафиолетовым излучением сплошного спектра. Медицинский алфавит, 2017, т. 2, № 18, с. 5--8.

[3] Маршак И.С., ред. Импульсные источники света. М., Энергия, 1978.

[4] Басов Ю.Г., Болдырев С.А., Токарева А.Н. Излучение импульсного разряда короткой длительности в смесях паров кремния и инертных газов. ЖПС, 1976, т. 24, № 3, с. 419--422.

[5] Филиппов М.В., Коробков С.С., Градов В.М. и др. Ультрафиолетовое излучение импульсно-периодических разрядов высокого давления в ксеноне. Математика и математическое моделирование, 2017, № 6, с. 54--69. DOI: https://doi.org/10.24108/mathm.0617.0000095

[6] Киреев С.Г., Кулебякина А.И., Шашковский С.Г. и др. Алгоритм расчета характеристик импульсного газоразрядного источника УФ-излучения для проточных систем биоочистки. Прикладная физика, 2019, № 5, с. 71--77.

[7] Гавриш С.В., Кугушев Д.Н., Пугачев Д.Ю. и др. Особенности технологии пайки металлическими припоями электродов газоразрядных приборов. Электронная техника. Серия 1: СВЧ-техника, 2020, № 3, с. 101--107.

[8] Васьковский Ю.М., Кирсанов В.П., Нарожная Т.П. Влияние балластных объемов импульсных трубчатых ламп на их параметры. Светотехника, 1979, № 10, с. 19--20.

[9] Градов В.М., Терентьев Ю.И., Щербаков А.А. Учет заэлектродных объемов при расчете характеристик импульсных ламп. Электронная техника. Сер. Электровакуумные и газоразрядные приборы, 1981, № 6, с. 30--34.

[10] Власов Ю.Н., Иконников В.П., Розанов А.Г. и др. Влияние приэлектродных балластных объемов на сопротивление импульсных ксеноновых ламп. Оптико-механическая промышленность, 1970, № 12, с. 23--24.

[11] Градов В.М., Коробков С.С., Терентьев Ю.И. Моделирование нестационарных процессов в импульсных трубчатых ксеноновых лампах в условиях возврата в плазму отраженного излучения. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение, 2019, № 1 (124), с. 90--108. DOI: https://doi.org/10.18698/0236-3933-2019-1-90-108

[12] Басов Ю.Г. Влияние отраженного излучения на импульсный ксеноновый разряд в кварцевых трубках. ЖПС, 1981, т. 35, № 3, с. 389--402.

[13] Киреев С.Г., Архипов В.П., Шашковский С.Г. и др. Измерение спектрально-энергетических характеристик импульсных источников излучения сплошного спектра. Фотоника, 2017, т. 6, № 8, с. 48--56.

[14] Киреев С.Г., Шашковский С.Г., Тумашевич К.А. и др. Метод вычисления энергоэффективности газоразрядных импульсных ламп. Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики, 2020, т. 20, № 1, с. 45--51. DOI: https://doi.org/10.17586/2226-1494-2020-20-1-45-51

[15] Гавриш С.В., Киреев С.Г., Кугушев Д.Н. и др. Температурные поля кварцевых и сапфировых оболочек газоразрядных источников излучения. Успехи прикладной физики, 2020, т. 8, № 4, с. 251--264.

[16] Иванов В.В., Розанов А.Г. О давлении разряда в импульсной трубчатой лампе. ТВТ, 1972, т. 10, № 5, с. 1102--1104.

[17] Градов В.М., Иванов В.В., Терентьев Ю.И. и др. К теории мощного нестационарного ксенонового разряда с учетом испарения стабилизирующих его стенок. ТВТ, 1981, т. 19, № 1, с. 28--35.