Газоразрядные источники света. Основные типы

Страницы работы

Содержание работы

Лекция №7

Газоразрядные источники света. Основные типы.

Разделение  газоразрядных источников на типы производится по давлению, составу газа, типу разряда, которые определяют спектральные особенности  источника света.

В области малых давлений газа (меньше 10-3 атм.) спектр излучения линейчатый. Излучение возникает вследствие переходов между дискретными энергетическими уровнями атомов, молекул или ионов. Некоторая часть излучения возникает при пролете электронов близи ионов, атомов или ядра – тормозное излучение с интенсивностью пропорциональной квадрату среднего ускорения электрона. Характеристики отдельных спектральных линий определяются следующими процессами: естественным затуханием (спонтанная ширина), столкновением атомов (ударное уширение, сбой фазы, тушение, частотная модуляция), доплеровским уширением из-за теплового движения, штарковское уширение (снятие ориентационного вырождения уровней). Тепловое движение задается атомной температурой Ta число атомов, находящихся в возбужденном состоянии определяется электронной температурой Te. Конкретные спектральные линии, излучаемые плазмой низкого давления  определяются составов газа. Наиболее просты в осуществлении источники с тлеющим разрядом (стеклянная трубка с двумя металлическими ненакаливаемыми электродами). Ток разряда I = 1 – 100 ма, Uca = 0.5 -  2  kV, P = 1 – 10 мм рт.ст. Может применятся ВЧ разряд. Мощность излучения 0.5 Вт с см длины.

Получили распространение лампы ВСБ (высокочастотные спектральные безэлектродные). Они представляют собой стеклянный или кварцевый баллон диаметром 1 – 2 см, заполненный инертным газом (аргон или ксенон) с добавлением небольшого количества, легко испаряемого металла – Na, K, Li, Rb,  Hg, Tl, Zn, Cd и др. Труднолетучие элементы, такие как Ag, Cr, Fe и др. вводят в лампы в виде легколетучих соединений – хлоридов или  иодидов. Длины волн спектральных линий таких ламп определяются спектрами поглощения соответствующей добавки. Их легко узнать из спектральных справочников. Иногда встречаются лампы с чистыми инертными газами He и Ne. 

элемент

длины волн, Å

переход

Na

5895.9,

5889.9

32P1/2-3S  (D1)

32P3/2-3S (D2)

Li

6707.9

6.707.8

22P1/2-2S  (D1)

22P3/2-2S (D2)

K

7699.0

7664.9

42P1/2-4S  (D1)

42P3/2-4S (D2)

Rb

7947.6

7800.2

52P1/2-5S  (D1)

52P3/2-5S (D2)

Hg

1849.4

2536.5

3131.6

3131.8

3654.8

3662.9

4358.4

5460.7

5771.2

5792.3

61P1-6S  (UV)

63P1-6S  (UV)

63D1-63P10  (VV)

61D2-63P10  (VV)

63D2-63P20  (VV)

63D1-63P20  (VV)

73S1-63P10 (VB)

73S1-63P20 (VG)

63D2-61P1 0 (VY)

61D2-61P10 (VY)

Ne

735.9

743.7

5400.6

5881.9

5944.8

5975.5

6143.1

3s/[1/2]0(J=1)-2p6 (UV)

3s/[3/2]0(J=1)-2p6 (UV)

3p/[1/2](J=0)-3s/[3/2]0(J=2) (VG)

3p/[1/2](J=1)-3s/[3/2]0(J=2) (VY)

3p/[3/2](J=2)-3s/[3/2]0(J=2) (VY)

3p/[3/2](J=1)-3s/[3/2]0(J=2) (VO)

3p[3/2](J=2)-3s/[3/2]0(J=2) (VO)

Ne

6217.3

6334.4

6402.2

7032.4

3p[3/2](J=1)-3s/[3/2]0(J=2) (VR)

3p[5/2](J=2)-3s/[3/2]0(J=2) (VR)

3p[5/2](J=3)-3s/[3/2]0(J=2) (VDR)

3p[1/2](J=1)-3s/[3/2]0(J=2) (VDR)

Cd

2980.6

3261.1

4678.2

4799.9

5085.8

6438.5

63D3-53P20 (UV)

53P2-5s2 (VV)

63S1-53P00 (VB)

63S1-53P10 (VB)

63S1-53P20 (VG)

61D2-51P10 (VR)

В таблице указаны наиболее яркие линии газоразрядных источников с тлеющим или ВЧ разрядом. Линии, указанные в таблице возбуждаются и в лампах с полым катодом  (ЛПК) (разряд без положительного столба). Распределение электронов в ЛПК отличается от максвелловского наличием некоторой избыточной доли быстрых электронов. Что помогает эффективно возбуждать линии не только атомов, но и ионов.

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Конспекты лекций
Размер файла:
49 Kb
Скачали:
0