- •Импульсный разряд как источник света
- •Томск - 2005 Содержание
- •Глава 1. Возникновение разряда — электрический пробои газа
- •Глава 2. Электрические параметры сильноточной стадии конденсированного импульсного разряда в газе
- •Глава 3. Характеристики излучения импульсного разряда………...…18
- •Глава 4. Газоразрядные импульсные источники света…………………22
- •Заключение…..………………………………………………………………………….27
- •Список используемой литературы………………..………………………..28
- •Введение
- •Глава 1. Возникновение разряда— электрический пробои газа
- •Глава 2. Электрические параметры сильноточной стадии конденсированного импульсного разряда в газе
- •Глава 3. Характеристики излучения импульсного разряда
- •Глава 4. Газоразрядные импульсные источники света
- •Заключение
- •Список используемой литературы
М ИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
Кафедра ЛИСТ
Реферат
Импульсный разряд как источник света
Выполнила студентка гр. 1В20:
Королёва Н.С.
Проверил преподаватель:
Штанько В.Ф.
Томск - 2005 Содержание
Введение………………………………………………………………………….1
Глава 1. Возникновение разряда — электрический пробои газа
1.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ВИДОВ ПРОБОЯ………………………………………..3
1.2. ПРОБОЙ ВИДА А………………………………………………………………...6
Глава 2. Электрические параметры сильноточной стадии конденсированного импульсного разряда в газе
2-1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СИЛЬНОТОЧНОЙ СТАДИИ……………….11
2-2. ТЕОРИЯ РАСШИРЕНИЯ РАЗРЯДА…………………………………………..15
Глава 3. Характеристики излучения импульсного разряда………...…18
Глава 4. Газоразрядные импульсные источники света…………………22
Заключение…..………………………………………………………………………….27
Список используемой литературы………………..………………………..28
Введение
Одним из наиболее широко применяемых агентов переноса энергии и информации в самых различных отраслях современной техники является электромагнитное излучение. Решение многих научно-технических проблем требует весьма высокого уровня интенсивности излучения, причем мгновенный уровень интенсивности часто играет в этих проблемах большую роль, чем ее усредненная величина на протяжении длительного времени. В соответствии с этим в технике возникло стремление повышать интенсивность, жертвуя непрерывностью излучения, т. е. переходить на импульсные посылки излучения. Помимо увеличения интенсивности, осуществление импульсных посылок открывает также возможность их кодирования, имеющего самостоятельное значение для многих проблем передачи информации, а также выделения их на 'постоянном фоне излучения.
Стремление к переходу на импульсные посылки излучения в области радиоволнового диапазона длин волн было осуществлено при создании новейшей радиотехники—радиолокации, радионавигации и т. п. То же стремление в области оптического диапазона привело к зарождению отрасли импульсных источников оптического электромагнитного излучения (к которому относятся ультрафиолетовые, видимые и инфракрасные лучи). Для краткости такие источники излучения называются просто импульсными источниками света.
Преимущества импульсных источников света в тех случаях передачи энергии и информации, при которых либо используется приемник излучения, обладающий достаточно малой инерцией (например, вакуумный фотоэлемент или фотоэлектронный умножитель), либо сам процесс передачи должен принципиально продолжаться короткое время (например, фотографирование передвигающегося объекта, стробоскопическое наблюдение и т. д.). Развитие новой техники, характеризуемое увеличением скоростей, повышением точности, расширением диапазонов и автоматизацией процессов, заставляет все чаще прибегать к импульсным источникам электромагнитного излучения оптического диапазона при решении самых различных задач.
Кратковременные световые вспышки могут, вообще говоря, быть получены с помощью постоянного источника излучения, снабженного тем или иным оптическим затвором или действующего в течение короткого времени (например, лампы накаливания, работающие в течение короткого времени с перекалом, или мгновенно перегружаемые ксеноновые дуговые лампы). Импульсные источники света могут быть основаны на использовании химической реакции (лампы однократного действия ) типа фотовспышек с металлической нитью или фольгой, сгорающими в атмосфере кислорода, так называемые магниевые фотовспышки или фотобомбы, в которых металлический «порошок мгновенно сгорает благодаря выделению кислорода из смешанной с ним богатой кислородом соли, или аргоновые лампы, дающие вспышку под действием ударной волны, которая создается взрывчатым веществом. Они могут основываться на кратковременном возбуждении люминофора (например, пучком электронов в электроннолучевой трубке, на взрыве металлической проволочки при прохождении через нее мощного импульса тока и на использовании весьма кратковременного электрического разряда в газе—конденсированной электрической искры. Специфические особенности конденсированного искрового разряда: высокие температура и яркость, легкая управляемость, возможность частого повторения вспышек, сравнительная простота вспомогательных устройств — обеспечили последнему виду импульсных источников света наиболее широкое применение.
Начало такому применению искрового разряда было положено в середине XIX в., когда Фокс-Тальботом было впервые осуществлено скоростное фотографирование при освещении электрической искрой.
В наше время импульсный электрический (искровой) разряд в газах явился предметом изучения и освоения в весьма большом числе работ. Им много занимаются в технике высокого напряжения при разработке проблем грозозащиты и изоляции. Он применяется как основной способ зажигания горючих смесей, например, в двигателях. Искровой разряд широко используется в спектроскопии для возбуждения спектров ионизованных атомов. Он играет значительную роль во многих коммутирующих приборах электротехники, радиотехники и электроники (разрядники, тиратроны и т. п.);
Благодаря тому, что импульсный разряд в газе является в настоящее время самым высокотемпературным физическим процессом, который может быть осуществлен в малом объеме (в отличие от взрывных процессов, использующих кратковременные химические или ядерные цепные реакции, которые захватывают колоссальные пространства), им заинтересовалась в последнее время и ядерная физика, рассматривая его как
теневого световым пучков и т.д.), серия строботронов с частотой вспышек до нескольких килогерц для стробоскопов и осветителей при скоростной киносъемке (от маломощных. неоновых строботронов—тиратронов для строботахометров до ксеноновых ламп со средней мощностью в десятки киловатт), серия ламп для светосигнальных устройств (частота 1—3 гц. мощность 10-500 вт, срок службы—до нескольких вспышек), серия ламп длн скоростной фотографии и различной электронной аппаратуры, имеющих короткий искровой промежуток в широком баллоне (длительность вспышки порядка 1 мксек), серия строботронов для счетно-решающих устройств (мощность несколько ватт, частота—сотни герц) и т. д.
Для питания этих ламп и их использования выпускается большой ассортимент оптической аппаратуры, в числе которой могут быть названы различные электронные фотовспышки широкого потребления, осветители для скоростной, медицинской (внутриполостной, офталмологический, хирургической и т. п.), биологической, воздушной и другие специальных видов фотографии, рачличные стробоскопы и осветители для скоростной киносъемки и т. д. Импульсные лампы применяются в автоматике и телемеханике (приборы со световыми каналами управления и передачи информации —оптические дистанционные контактирующие устройства, датчики «угол —число» счетно-решающих машин, аппаратура светового ограждения, управление преобразователями на линиях высокого напряжения, передач постоянным током, толщиномеры и т. п.).Они находят применение в оптической локации и связи (измерители высоты облачности и другие дальномеры, оптическая телефония, так называемые «лазеры»— квантомеханические усилители и генераторы света).Все больше создается светосигнальных приборов с импульсными лампами (световые трассеры, маяки и огни для вождения современных скоростных самолетов большого радиуса действия, прочее транспортное светооборудование). Существует и разрабатывается целый ряд приборов, в которых импульсные лампы используются для получения отметок времени, фоторегистрации, микрофильмирования, цайтрафферной съемки, изготовления полиграфических клише, фото- и сенси- тометрических целей и т. п. Недавно появилось несколько типов кинопроекторов с импульсными лампами и эти лампы начали применяться для телевизионной передачи кинофильмов, а также для освещения телестудий при системе передачи со сканирующим лучом. В настоящее время намечаются пути применения импульсных ламп в целом ряде новых отраслей, как, например, в фотохимии (фотолиз, фотосинтез, металлообработка путем поверхностного травления листа, предварительно покрытого светочувствительным лаком, который задубляется светом в непротравливаемых местах) и т. п. Можно не сомневаться в том, что дальнейшее развитие науки и техники откроет и другие важные отрасли.
Правильное использование существующих типов импульсных ламп, а также проведение работ по созданию новых типов ламп и изысканию новых областей их применения требуют знания физических процессов, протекающих в этих лампах, а также знания связи технических характеристик ламп с их конструктивными данными и параметрами их питания. Необходимым также является знакомство с ассортиментом существующих ламп и аппаратурой, в которой эти лампы находят применение.