Импульсные источники ИК-излучения с разрядом в смеси паров щелочных металлов

Аннотация

Приведены результаты исследований серийных импульсных источников ИК-излучения на основе разряда в парах цезий-ртуть-ксеноновой смеси. Для создания экологически чистого газоразрядного источника и повышения пиковой силы излучения предложено заменить ртутный буфер в серийной лампе на пары рубидия. На основе термодинамического анализа доказана необходимость использования цезия в качестве основного компонента плазмообразующей среды импульсных источников ИК-излучения. Установлено, что введение в цезиевый разряд менее 25 % (мас.) рубидия обеспечивает требуемое давление паров цезия и теплопроводность плазмы. Показано, что масса сплава с цезием играет важную роль в переходе разряда из ненасыщенных паров в насыщенные. Приведены результаты сопоставления пиковой силы ИК-излучения исследуемых газоразрядных ламп в зависимости от амплитуды и длительности питающих напряжений при работе в импульсно-периодическом режиме. Разработана методика для сравнения энергетической эффективности исследуемых разрядов и выполнены спектральные исследования, которые подтвердили преимущества импульсного источника ИК-излучения на основе цезий-рубидий-ксенонового разряда перед серийными газоразрядными лампами

Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:

Гавриш C.В., Логинов В.В. Импульсные источники ИК-излучения с разрядом в смеси паров щелочных металлов. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение, 2023, № 3 (144), с. 4--17. DOI: https://doi.org/10.18698/0236-3933-2023-3-4-17

Литература

[1] Гавриш С.В., Логинов В.В., Пучнина С.В. Импульсные газоразрядные источники ИК-излучения для оптико-электронных систем. Успехи прикладной физики, 2018, т. 6, № 4, с. 333--348.

[2] Гавриш С.В., Кобзарь А.И. Импульсный газовый разряд как источник оптической помехи в инфракрасной области спектра. Электронные информационные системы, 2019, № 2, с. 43--60.

[3] Гавриш С.В., Гайдуков Е.Н., Константинов Б.А. и др. Разрядные источники инфракрасного излучения для специальных целей. Светотехника, 1998, № 3, с. 22--24.

[4] Логинов В.В. Характеристики излучения импульсно-периодического разряда в парах щелочных металлов. Прикладная физика, 2019, № 4, с. 24--28.

[5] Гавриш С.В. Влияние плазмодинамики натриевого разряда на спектральные характеристики излучения. Прикладная физика, 2011, № 3, с. 67--72.

[6] Otani K. Pulsed alkali metal vapor discharge lamp with ceramies outer envelope. Patent US 487031. Appl. 14.04.1988, publ. 26.09.1989.

[7] Рохлин Г.Н. Разрядные источники света. М., Энергоатомиздат, 1991.

[8] Ключарев А.Н., Янсон М.Л. Элементарные процессы в плазме щелочных металлов. М., Энергоатомиздат, 1988.

[9] Гавриш С.В. Динамика формирования плазменного канала после зажигания разряда в цезий-ртуть-ксеноновых импульсных лампах. Прикладная физика, 2021, № 5, с. 25--31. DOI: https://doi.org/10.51368/1996-0948-2021-5-25-31

[10] Гаврилов С.А., Гавриш С.В., Петренко Н.Ю. Термодинамика испарения амальгамы цезия в газоразрядных приборах. Успехи прикладной физики, 2018, т. 6, № 6, с. 471--475.

[11] Петренко Н.Ю. Расчет теплопроводности плазмообразующих сред в зависимости от конструктивных параметров разрядных приборов. ОКНТПР, 2017, № 3, с. 59--64.

[12] Гавриш С.В., Градов В.М., Терентьев Ю.И. Особенности конструкции и работы ламп с сапфировыми оболочками. Светотехника, 2008, № 2, с. 12--18.

[13] Гавриш С.В. Процессы конденсации и испарения амальгамы цезия при выключении и зажигании газоразрядных ламп. Прикладная физика, 2018, № 6, с. 84--89.

[14] Гавриш С.В., Кобзарь А.И., Жмаев В.С. и др. Исследование факторов, определяющих модуляционные характеристики разрядных ИК-источников. Прикладная физика, 2009, № 1, с. 53--59.

[15] Гавриш С.В., Кобзарь А.И., Кугушев Д.Н. и др. Разработка модулируемых цезиевых источников ИК-излучения повышенной мощности. Прикладная физика, 2010, № 2, с. 85--90.

[16] Гавриш С.В. Давление компонентов над амальгамой щелочных металлов в разрядных лампах. Прикладная механика и техническая физика, 2011, т. 52, № 6, с. 92--99.