SU308672A1 - Gas Dynamic Pulsed Light Source - Google Patents
Gas Dynamic Pulsed Light SourceInfo
- Publication number
- SU308672A1 SU308672A1 SU1388550A SU1388550A SU308672A1 SU 308672 A1 SU308672 A1 SU 308672A1 SU 1388550 A SU1388550 A SU 1388550A SU 1388550 A SU1388550 A SU 1388550A SU 308672 A1 SU308672 A1 SU 308672A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- discharge
- light source
- chambers
- gas
- radiation
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/0915—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light
- H01S3/092—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light of flash lamp
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Lasers (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
Description
Изобретение относитс к газоразр дным источникам света, в частности к газодинамическим имнульсным устройствам, в которы.х иснользуетс излучение, возникающее нри взаимодействии встречно направленны.х ударных волн н движун,ейс газоразр дной нлазмы.The invention relates to gas-discharge light sources, in particular, to gas-dynamic impulse devices, in which the radiation emitted during the interaction of counter-directed shock waves and the gas-discharge nlazm is used.
Предлагаемый газодинамический импульсный источник света предназначен дл получени многократных интенсивных световых вспышек короткой длительности, иснользуемых главным образом дл оптической накачки жидких активных сред на основе органических красителей (жидкостных лазеров), а также при флешфотолизе растворов.The proposed gasdynamic pulsed light source is designed to produce multiple intense light flashes of short duration, mainly used for optical pumping of liquid active media based on organic dyes (liquid lasers), as well as during flash photo shooting of solutions.
Известен импульсный разр дный источник света, и 4нтиру оп;ий ударную Т:рубку и выполненный в виде наполненной ксеноном Тобразной кварцевой колбы, в которой смонтированы электродные узлы с совпадающей продольной осью, расположенные симметрично относительно трубчатого отростка колбы. Быстрое расншрение газа, происход щее в результате выделени джоулева тепла в процессе прохождени импульса тока через газ, а также электромагнитное взаимодействие тока разр да с поперечным магнитным полем, создаваемым возвратным током разр дной цепи, протекающим по металлической щине, расположенной на колбе вдоль разр дного промежутка , способствует выплескиванию газоразр дной плазмы в цилиндрический отросток, порожда ударную волну.A pulsed discharge light source is known, and a 4-tip op impact shock T: wheelhouse and made in the form of a xenon-filled T-shaped quartz bulb in which electrode nodes with a matching longitudinal axis are mounted symmetrically with respect to the tubular process of the bulb. The rapid expansion of the gas resulting from the release of Joule heat during the passage of a current pulse through the gas, as well as the electromagnetic interaction of the discharge current with the transverse magnetic field created by the return current of the discharge circuit flowing through the metal bar located on the flask along the discharge gap , contributes to the splashing of the gas-discharge plasma into a cylindrical process, generating a shock wave.
Основной недостаток такого пмнульсного источника света - низкий к.п. д. преобразовани подводимой энергии в полезное световое нзлучение, используемое дл накачкн, поскольку 40-50% энергии, нодводпмой в разр д , рассе 1ваетс .ламной при помощи излучени , проход щего через прозрачные стенки, ограничиваюнще плазму в разр дном промежутке . В этом случае полезно используетс только излучение выплеснутой при расширении газа в отросток газоразр дной плазмы п ударных волн. В свою очередь возрастаниеThe main disadvantage of such a pnumulus light source is a low QC. e. converting the input energy into useful light radiation, used for pumping, since 40-50% of the energy, but not in the discharge, is dissipated in bulk with the help of radiation passing through the transparent walls, limiting the plasma in the discharge gap. In this case, only the radiation emitted by the expansion of gas into the process of the gas discharge plasma and shock waves is used. In turn, increasing
скорости накоплени энергии газоразр дной плазмы разр дного промежутка в течение короткого импульсного разр да увеличивает скорость расширени плазменного столба в излучающем цилиндрическом отростке п способствует получению более сильных ударных волн.The rate of accumulation of energy of the gas discharge plasma of the discharge gap during a short pulse discharge increases the rate of expansion of the plasma column in the radiating cylindrical process n and contributes to obtaining stronger shock waves.
Обычно иовыщени скорости накоплени энергии в разр дном промежутке достигаютUsually, at the rate of accumulation of energy in the discharge gap,
путем увеличени di/dt, т. е. увеличени скорости нарастани тока разр дной цепи, подключа устройство в малоиндуктивный разр дный контур, прибега к целому р ду ухин1рений , обеспечивающих уменьи епие :ндуктив (ииу dirdi W а/сек дл no,i,o6Hijix устройств .by increasing di / dt, i.e., increasing the rate of increase of the discharge circuit current, plugging the device into a low-inductive discharge circuit, resorting to a whole range of reductions: nductive (iu dirdi W a / s for no, i, o6Hijix devices.
Цель изобретени - создание газодинамиче:-кого разр дного источника света, основанного на взаимодействии встречно направленных ударных волн и движущейс газоразр дной нлазмы, обладающего новышенной эффективностью нреобразовани подводимой электрической энергии в световое излучение и обеспечивающего возможность получени более коротких световых вснышек и равномерной плотности излучени , исход щего от свет щейс части устройства.The purpose of the invention is to create a gas dynamic: a discharge light source based on the interaction of oppositely directed shock waves and a moving gas discharge nlazma having an increased efficiency of converting the supplied electrical energy into light radiation and making it possible to obtain shorter light caps and a uniform radiation density, the outcome from the light side of the device.
В основу изобретени , решающего поставленную задачу, полол ен известный газодинамический разр дный источник света, содержащий две наполненные рабочим газом разр дные камеры из термостойкого материала с аксиально расположенными отве рсти ми, соир женными с оптически прозрачной трубой, предназначенной дл выхода излучени .The invention, which solves the problem, is based on the well-known gas-dynamic discharge light source, which contains two discharge gas-filled discharge chambers made of heat-resistant material with axial openings that are coaxial with an optically transparent tube intended for radiation output.
Дл повышени к. п. д. источника света и нолучени более равномерной плотности излучени вдоль трубы стенки разр дных камер выполнены светоотражающими. Они изготовлены из светоотражающего материала или покрыты подобным материалом, например диффузно рассеивающей двуокисью кремни .In order to increase the efficiency of the light source and to obtain a more uniform radiation density along the pipe, the walls of the discharge chambers are made reflective. They are made of a light reflecting material or coated with a similar material, for example, diffusely scattering silica.
Особенностью предлагаемого источника света вл етс также выполнение указанных камер цилиндрическими и с плоскими торцовыми стенками - с одной стороны, и имеющими конический переход со стороны соединени с оптически прозрачной трубой, причем угол раствора указанного конического перехода выбираетс в пределах от 15 до 60°.A feature of the proposed light source is also the performance of said chambers with cylindrical and flat end walls on the one hand and having a conical junction on the side of the joint with an optically transparent tube, with the angle of the solution of the said taper junction ranging from 15 to 60 °.
На фиг. 1 показан предлагаемый газодинамический разр дный источник света, вид спереди с частичным разрезом; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - блок-схема включени указанного разр дного прибора .FIG. 1 shows the proposed gasdynamic discharge light source, front view with partial section; in fig. 2 is a section along A-A in FIG. one; in fig. 3 is a block diagram of the inclusion of the specified bit device.
Предлагаемый газодинамический разр дный источник света 1 выполнен в виде двух аналогичных по конструкции непрозрачных разр дных камер 2 и 3, снабженных соосными отверсти ми, которые сопр жены с оптически прозрачной трубой 4 (диаметром 12 мм и длиной 96 мм), изготовленной из плавленого кварцевого стекла и предназначенной дл выхода излучени . Указанные камеры выполнены из термостойкого материала со светоотражающими стенками, например из окиси берилли или из плавленого кварцевого стекла, покрытого слоем 5 отражающей двуокиси кремни , спеченной до нулевой пористости . Кажда камера представл ет собой полый цилиндр (диаметром 18 мм) с плоской торцовой стенкой 6 с одной стороны и имеет конический переход 7 со стороны сопр жени с оптически прозрачной трубой 4. Угол раствора конического перехода 7 разр дной камеры в цилиндрическую трубу 4 составл ет 15-60°.The proposed gas-dynamic discharge light source 1 is made in the form of two opaque discharge chambers 2 and 3 with similar design, equipped with coaxial holes that are coupled with an optically transparent tube 4 (diameter 12 mm and length 96 mm) made of fused silica glass and intended to emit radiation. These chambers are made of heat-resistant material with reflective walls, such as beryllium oxide or fused silica glass, covered with a layer of 5 reflective silicon dioxide, sintered to zero porosity. Each chamber is a hollow cylinder (18 mm diameter) with a flat end wall 6 on one side and has a conical junction 7 on the mating side with an optically transparent tube 4. The angle of the solution of the conic junction 7 of the discharge chamber into the cylindrical tube 4 is 15 -60 °.
иксиалыю смонтированы две пары цилиндриMLCKiix ножек 8 (диаметром 12 мм), в котоpiiix собраны две пары одинаковых по конструкции электродных узлов с совпадающей продольной осью симметрии, каждый из которых содержит электрод 9 с плоской рабочей поверхностью из торированного вольфрама . Электрод запрессован в полый коваровый держатель 10, снабженный кольцевым выступом , на котором размепхен титановый цилиндр 11, образую1ций кольцевой зазор с ножкой 8, заполн емый в процессе герметизации оловом .Two pairs of cylindrical MLCKiix legs 8 (12 mm in diameter) are mounted in the axial, in which two pairs of identical electrode nodes with the same longitudinal axis of symmetry are assembled, each of which contains an electrode 9 with a flat working surface of thoriated tungsten. The electrode is pressed into a hollow cob holder 10, equipped with an annular protrusion on which a titanium cylinder 11 is placed, forming an annular gap with a leg 8, which is filled with tin during the sealing process.
Электродные узлы смонтированы в ножкахElectrode assemblies mounted in legs
колбы так, что плоска рабоча поверхность каждого электрода, имеющего диаметр, близкий к внутреннему диаметру сечени ножки, выставлена на уровень разр дного объема камеры вблизи от ее торцовой стенки, образу flask so that the flat working surface of each electrode having a diameter close to the internal diameter of the leg section is exposed to the level of the discharge volume of the chamber in the vicinity of its end wall,
параллельные разр дные промежутки (длиной 20 мм). Вдоль этих разр дных промежутков с внешней стороны колбы, перпендикул рно нродольной оси трубы 4, соедин ющей камеры 2 и 3, смонтированы две токоведущиеparallel spacing gaps (20 mm long). Along these discharge gaps on the outer side of the bulb, perpendicular to the axis of rotation and length of the pipe 4 connecting the chambers 2 and 3, two current-carrying wires are mounted
шины 12 и 13, выполненные в виде металлических колпачков, насаженных на выступаюп ие торцовые стенки цилиндрической части камеры , по которым пропускают ток разр дной цепи к одному из электродных узлов каждойtires 12 and 13, made in the form of metal caps, mounted on the protruding end walls of the cylindrical part of the chamber, through which a discharge current is passed to one of the electrode nodes of each
разр дной камеры.discharge camera.
О.писанный разр дный источник света, наполненный ксеноном до давлени 50 торр, включаетс в симметричный малоиндуктивный разр дный контур с общей землей (см.O. The described discharge light source, filled with xenon up to a pressure of 50 Torr, is included in a symmetrical low-inductance discharge circuit with a common ground (see
фиг. 3), содержащий две наконительные батареи 14 и 15, управл емые двухканальным блоком последовательного поджига 16, обеспечивающим инициирование разр да одновременно в двух разр дных каме|рах. Направлени разр дных токов в обоих разр дных промежутках совпадают между собой и противоположны направлени м токов в вышеуказанных металлических щинах. Перемеща сь с большой скоростью за счетFIG. 3), containing two terminal batteries 14 and 15, controlled by a two-channel sequential ignition unit 16, ensuring the initiation of the discharge simultaneously in two discharge chambers. The directions of the discharge currents in both discharge gaps coincide with each other and are opposite to the directions of the currents in the above-mentioned metal shells. Moving at high speed due to
теплового расширени газа и электромагнитного взаимодействи токов разр да с возвратным токо.м шин внешней цепи, газоразр дна плазма выплескиваетс одновременно из обеих камер 2 и 3 в соедин ющую их трубу 4,thermal expansion of the gas and the electromagnetic interaction of discharge currents with the return current of the busbars of the external circuit, the plasma discharge gas is discharged simultaneously from both chambers 2 and 3 into the pipe 4 connecting them,
порожда сильные встречно направленные ударные волны. После отражени друг от друга ударные волны движутс уже по распростран ющимс навстречу расшир ющимс столбам газоразр дной плаз.мы, подогреваемой энергией токов разр дных промежутков и отраженными от торцов камер ударными волнами. Эта стади разр да характеризуетс заполнением канала трубы и равномерной плотностью излучени .generating strong counter-directed shock waves. After reflection from each other, the shock waves move already along the gas-discharge plasma plasma propagating towards the expanding pillars, heated by the energy of the currents of the discharge gaps and reflected by the shock waves reflected from the chamber ends. This stage of the discharge is characterized by filling the pipe channel and a uniform radiation density.
Предлагаемый источник света по сравнению с известными газодинамическими разр дными устройствами обладает существенными преимуществами, а именно: - увеличенным к. п. д. преоб|разовани лодсветовое излучение (примерно на 20-30%) в результате уменьшени рассеивани энергии толкающей газоразр дной плазмы («толкающего поршн ) за счет излучени в разр дных промежутках и использовани дл подогрева плазмы отраженных от плоских стенок камеоы ударных волн;The proposed light source has significant advantages as compared to the known gas-dynamic discharge devices, namely: - increased efficiency to transform sublight light radiation (by about 20-30%) as a result of a decrease in the dissipation of the energy of the pushing discharge plasma (" a pushing piston) due to radiation in the discharge gaps and using shock waves reflected from the flat walls of the cameo to heat the plasma;
-уменьшенной длительностью световой вспыщки в результате затенени разр дных промежутков относительно облучаемого объекта , исключающего воздействие на объект «свет щегос щлейфа, т. е. остаточного излучени последней стадии разр да накопительной батареи конденсаторов разр дного контура;- reduced duration of the light flash as a result of shading of the discharge gaps relative to the irradiated object, eliminating the impact on the object of the light of the slit, i.e., the residual radiation of the last stage of discharge of the storage capacitor of the discharge circuit;
-увеличенной скоростью заполнени газоразр дной плазмой олтически прозрачной трубы и получением более равномерной плотности излучени , исход щего из нее, за счет дополнительной фотоионизации газа впереди скачков уплотнени движущихс в трубе навстречу ударных волн и свет щейс плазмы;- the increased filling rate of the gas-transparent plasma of an optic-transparent tube and obtaining a more uniform density of radiation emanating from it, due to the additional photoionization of the gas ahead of the shock waves moving in the pipe towards the shock waves and glowing plasma;
-возросп ей скоростью ударных волн в трубе за счет перехода сечений разр дной камеры в указанную трубу меньшего диаметра.- to restore the velocity of shock waves in the pipe due to the transition of the discharge chamber cross sections into the specified pipe of smaller diameter.
Достоинством описанного источника света вл етс также то, что нрн изменении соотношени диаметров излучающей трубы и разр дной , а также в зависимости от напр жени на накопительной батарее конденсаторов малоиндуктивного разр дного контура и давлени рабочего газа можно измен ть в сравнительно широких пределахThe advantage of the light source described is also that the change in the ratio of the diameters of the radiating tube and discharge, as well as depending on the voltage on the storage battery of low-inductance discharge circuit capacitors and the pressure of the working gas, can be changed within relatively wide limits.
спектральный к. п. д. излучени (спектральн-ый состав излучени ). Так, например, уменьщение отношени диаметра излучающей трубы к диаметру разр дной камеры при прочих равных услови х способствует увеличению скорости ударных волн и уменьшению проникновени газоразр дной плазмы в излучаюП1 ,ую трубу, обеспечива увеличение излучени в ультрафиолетовой области спектра.spectral efficiency of radiation (spectral composition of radiation). Thus, for example, reducing the ratio of the diameter of the radiating tube to the diameter of the discharge chamber, all other things being equal, increases the velocity of the shock waves and decreases the penetration of the discharge plasma into the P1 radiation, thus increasing the radiation in the ultraviolet region of the spectrum.
Claims (3)
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU1388550A SU308672A1 (en) | 1969-12-24 | 1969-12-24 | Gas Dynamic Pulsed Light Source |
GB5356570A GB1304468A (en) | 1969-12-24 | 1970-11-11 | |
US94744A US3703658A (en) | 1969-12-24 | 1970-12-03 | Gas-dynamic discharge light source |
CS8304A CS160984B1 (en) | 1969-12-24 | 1970-12-09 | |
FR7045249A FR2072040B1 (en) | 1969-12-24 | 1970-12-15 | |
JP45118469A JPS4822318B1 (en) | 1969-12-24 | 1970-12-24 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU1388550A SU308672A1 (en) | 1969-12-24 | 1969-12-24 | Gas Dynamic Pulsed Light Source |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU308672A1 true SU308672A1 (en) | 1976-02-15 |
Family
ID=20448902
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU1388550A SU308672A1 (en) | 1969-12-24 | 1969-12-24 | Gas Dynamic Pulsed Light Source |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3703658A (en) |
JP (1) | JPS4822318B1 (en) |
CS (1) | CS160984B1 (en) |
FR (1) | FR2072040B1 (en) |
GB (1) | GB1304468A (en) |
SU (1) | SU308672A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6150020U (en) * | 1984-07-13 | 1986-04-04 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2775718A (en) * | 1954-03-04 | 1956-12-25 | Dubilier William | Electronic speed light |
US2922890A (en) * | 1957-10-08 | 1960-01-26 | Josephson Vernal | Magnetic method for producing high velocity shock waves in gases |
US2940011A (en) * | 1958-07-11 | 1960-06-07 | Alan C Kolb | Device for producing high temperatures |
US2975332A (en) * | 1959-12-02 | 1961-03-14 | Lockheed Aircraft Corp | Plasma propulsion device |
US3289026A (en) * | 1964-01-07 | 1966-11-29 | Raymond C Elton | High intensity reproducible shock radiation source |
-
1969
- 1969-12-24 SU SU1388550A patent/SU308672A1/en active
-
1970
- 1970-11-11 GB GB5356570A patent/GB1304468A/en not_active Expired
- 1970-12-03 US US94744A patent/US3703658A/en not_active Expired - Lifetime
- 1970-12-09 CS CS8304A patent/CS160984B1/cs unknown
- 1970-12-15 FR FR7045249A patent/FR2072040B1/fr not_active Expired
- 1970-12-24 JP JP45118469A patent/JPS4822318B1/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS4822318B1 (en) | 1973-07-05 |
GB1304468A (en) | 1973-01-24 |
US3703658A (en) | 1972-11-21 |
FR2072040A1 (en) | 1971-09-24 |
CS160984B1 (en) | 1975-05-04 |
FR2072040B1 (en) | 1975-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10057973B2 (en) | Electrodeless single low power CW laser driven plasma lamp | |
US3387227A (en) | High intensity electrically energized gas discharge light source particularly adpatable for pumping laser systems | |
SU308672A1 (en) | Gas Dynamic Pulsed Light Source | |
JP2020505733A (en) | Electrodeless single low power CW laser driven plasma lamp | |
US3164782A (en) | Gas-filled envelope for solid laser tube having internal electrodes | |
US3721917A (en) | Gas-discharge devices for optical pumping of lasers | |
US4397023A (en) | High efficiency dye laser | |
Okada et al. | High-energy dye laser pumped by wall-ablation lamps | |
GB1276367A (en) | High power carbon monoxide gas laser | |
SU430772A1 (en) | GAS DYNAMIC DISCHARGE SOURCE RADIATION | |
US3898586A (en) | Coaxial short pulsed laser | |
US3911375A (en) | Optically pumped laser systems | |
US3829732A (en) | Gas-dynamic discharge light | |
SU333882A1 (en) | LAMP OPTICAL LASER PUMPING | |
US20070205724A1 (en) | Advanced surface discharge lamp systems | |
SU367486A1 (en) | ||
SU410490A1 (en) | ||
US3271612A (en) | Flash device | |
SU415753A1 (en) | ||
SU499767A1 (en) | Low-inductive gas-dynamic discharge light source | |
Gusinow | The enhancement of the near UV flashlamp spectra withe special emphasis on the iodine photodissociation laser | |
SU479177A2 (en) | Gas dynamic light source | |
SU367485A1 (en) | P T | |
RU2067337C1 (en) | Lamp producing high-power radiation in optical range of spectrum | |
US3510801A (en) | Optical pump system for repetitive operation |