Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Миленин В.М. -> "Плазма газоразрядных источников света низкого давления" -> 14

Плазма газоразрядных источников света низкого давления - Миленин В.М.

Миленин В.М. , Тимофеев Н.А. Плазма газоразрядных источников света низкого давления. Под редакцией Мызникова Т.В. — Л.: Ленинградский университет, 1991. — 240 c.
ISBN 5-288-00727-6
Скачать (прямая ссылка): plazmagor1991.djvu
Предыдущая << 1 .. 8 9 10 11 12 13 < 14 > 15 16 17 18 19 20 .. 73 >> Следующая

При давлениях инертного газа р%, 5 тор в баланое энергии электронов начинают играть роль ее потери при столкновениях электронов о атомами инертного газа* Необходимость учета упругих соударений о атомами инертных газов может возникнуть и при рассмотрении плазмы динамичеокого разряда. При малых значениях E и кТе, которые могут наблюдаться в нестационарной плазме потери энергии при неупругих столкновениях о атомами ртути становятся малыми. Средняя энергия электронов в этой ситуации уотанавливаетоя из баланоа ее приобретения при Qсоударениях второго рода о возбужденными атомами ртути и из потерь при диффузии заряженных чаотиц к отенке разрядной трубки, а также при упругих ооударениях о атомами инертного rasa. Эти потери мы будем при необходимости учитывать,например, при решении уравнения баланоа для фазы послесвечения импульоно-периодического разряда, В то же время в случае разряда постоянного тока и фазы динамичеокого разряда о E^E0 (напряженности поля в разряде постоянного тока) мы будем ограничиваться условиями, когда потери энергии от упругих ооударений учитывать не надо.
43
Наконец, систему уравнений можно дополнить уравнениями для второго метаотабильного уровня 63P0. В типичных условиях работы газоразрядных иоточников света низкого давления концентрация 63P0 -атомов в неоколько раз (4-6) меньше концентрации 63J|-атомов [60. 62]. Точность сечения отупенча-той ионизации атомов ртути, раосчитанного в помощью формулы Томоона [58], значительно ниже точнооти определения концентрации метаотабидышх атомов ртути, которую мы имеем даже в случае пренебрежения вкладом в ступенчатую ионизацию процеооов о участием 63J0-атомов. Поэтому такое уточнение, о нашей точки зрения, ничего нового, кроме некоторого усложнения задачи, не даот.
4.
Резонансное излучение плазмы источника овета низкого давления
Для преобразования электричеокой энергии в излучение газовый разряд в омеои газов (малой примеси, например, паров ртути и инертного газа при давлении в неоколько торр) обладает, пожалуй, самым выоокчм коэффициентом полезного дейотвия. Выоокая эффективность такого разряда связана с тем, что, о одной отороны, давление газа порядка нескольких торр уже достаточно для того» чтобы заметно уменьшить отеночные потери энергии и увеличить концентрацию возбужденных атомов в плазме воледотвие замедления диффузии заряженных чаотиц и возбужденных атомов к отенкам разрядной трубки, С другой отороны» указанное давление еще недостаточно для того, чтобы привести к большим потерям энергии электронов при столкновениях о атомами инертного газа. В олучае, когда возбуждаетоя и ионизуетоя только малая примеоь к инертному газу (например, пары ртути» натрия и т.д.), пленение резонаноного излучения относительно мало» что приводит к слабому "тушению" возбужденных оостоянии» - следовательно, появляется еще один факг-тор» повышающий эффективность использования электрической энергии а газоразрядном иоточнике овета.
44
Постановка задачи. Необходимость учета пленения резонансного излучения. Основной вклад в оветовой поток,излучаемый плазмой газового разряда в смеси паров ртути о инертными газами, дает резонансное излучение ртути о ^ = 184f9 и Яр= = 253,7 нм. Доля энергии, идущей на возбуждение этих линий в люминесцентных источниках света достигает 60—7Q56 [56, 63 J . Это ультрафиолетовое излучение преобразуется в видимое о помощью люминофора, нанесенного на внутреннюю поверхность разрядной трубки. Интенсивность овечения люминофора пропорциональна интеноивнооти резонаноного излучения ртути, поэтому для определения оветовых характеристик люминесцентной лампы часто бывает достаточно изучить характеристики резонансного излучения атомов ртути и иоключить процессы, протекающие в люминофоре.
Резонансное излучение ртути возникает при переходе ее атома из ооотояний 63JJ (Аг= 253,7 нм) и 61P1 (Яр « с 184,9 нм) в основное ооотояние 61S0. Рассмотрим задачу о выходе резонаноного излучения из объема плазмы на примере более длинноволнового излучения (Яг в 253,7 нм). Полученные результаты затем легко обобщаются и на излучение о Яр «= * 184,9 нм. Интенсивность резонаноного излучения пропорциональна заселенности (Np) уровня 63P1 и вероятности (^) вылета резонаноных фотонов из плазмы:
Здесь Iг - интенсивность резонансной линии, испуокаемой единицей объема плазмы; ^а)г - энергия резонаноного кванта. Интенсивность излучения от единичной длины трубки, а именно она интересна для оветотехники, будет определяться интегралом R AR
При отсутствии пленения резонаноного излучения вероятность вылета резонансных фотонов ($г) оовпадает о вероятностью испускания фотонов изолированными атомами (A^), . при этом радиальные распределения (Л?.<р)) завиоят только от процеосов возбуждения атомов ртути. Однако при давлении паров ртути Pxg ^ ^0"3 тор пленение резонансного излучения уже велико
45
63J
($r « Ar0). Радиальные распределения атомов в этом олучаї обусловлены не только (и не отолько) распределением источников возбуждения, но и процессами многократного поглощения переизлучения резонаноных фотонов. Если тушение ооотояний мало, то пленение излучения не окажется на выходе резонаноного излучения из плазмы: все фотоны, рожденные в плазме, раж или поздно выйдут наружу. Пленение излучения проото увеличив абсолютную концентрацию резонаноных атомов ртути. С повышение ем давления паров ртути растет пленение резонаноного излучения, а с роотом величины разрядного тока увеличивается вероятность тушений. При Pxg^j ї°"2 тор и 0,3 А тушением оостоянии 63Pj пренебрегать уже нельзя, и задача о выходе резонансного излучения становится весьма сложной.
Предыдущая << 1 .. 8 9 10 11 12 13 < 14 > 15 16 17 18 19 20 .. 73 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed