газоразрядное устройство

Формула изобретения

Газоразрядное устройство, включающее герметичную цилиндрическую разрядную камеру, заполненную рабочим газом, содержащую электродную систему, отличающееся тем, что электродная система выполнена в виде попеременно чередующихся кольцевых анодов и катодов одинакового диаметра, расположенных соосно и разделенных изоляторами.

Описание изобретения к патенту

Область техники

Изобретение относится к газоразрядной технике и может быть использовано для получения тлеющего разряда (ТР) постоянного тока для различных целей, преимущественно для накачки газовых лазеров и в спектроскопических исследованиях газов и их смесей.

Уровень техники

Известно газоразрядное устройство, содержащее аноды и катоды в виде стержней, расположенных параллельно образующей газоразрядной трубки на одинаковых расстояниях друг от друга и от стенок трубки по окружности с центром на ее оси (SU №550081). Система электродов образует разрядный промежуток в форме цилиндра, расположенного соосно с разрядной трубкой.

При надлежащем выборе давления и сорта газа, или смеси газов, и при подключении к электродам источника постоянного напряжения внутри цилиндрической поверхности, на которой расположена система стержней, зажигается ТР постоянного тока.

Известно также газоразрядное устройство, содержащее полый катод в виде прямого кругового цилиндра, в полости которого установлен анод, представляющий собой систему 24 стержней, параллельных образующей катода и расположенных равномерно на поверхности прямого кругового цилиндра с осью, параллельной образующей катода (K.Rozsa, M.Janossy, J.Bergou, L.Csillac. Noble gas mixture CW hollow cathode laser with internal anode system. Optics Communications, 1977, v.23, №1, p.15-18).

Известным газоразрядным устройствам присущ следующий недостаток: азимутальная неоднородность плазмы ТР. Это снижает удельную на единицу объема интенсивность свечения плазмы, что ведет к уменьшению кпд газоразрядных устройств, например лазеров, использующих данный тип разряда.

Последнее устройство, как наиболее близкое по технической сущности, выбрано в качестве прототипа.

Раскрытие изобретения

Техническим результатом изобретения является увеличение удельной на единицу объема интенсивности свечения плазмы при одинаковом с прототипом напряжении питания.

Технический результат достигается тем, что в газоразрядном устройстве, включающем герметичную цилиндрическую газоразрядную камеру, заполненную рабочим газом, содержащую электродную систему, новым является то, что электродная система выполнена в виде группы попеременно чередующихся кольцевых анодов и катодов одинакового диаметра, расположенных соосно и разделенных изоляторами.

Благодаря выполнению электродной системы в виде попеременно чередующихся анодов и катодов одинакового диаметра, расположенных соосно и разделенных изоляторами, заявляемое газоразрядное устройство позволяет получить азимутально-однородный ТР при одинаковом с прототипом напряжении питания и тем самым увеличить удельную на единицу объема интенсивность свечения плазмы.

В устройстве - прототипе электроды расположены азимутально-неоднородно, что приводит к азимутальной неоднородности плазмы газового разряда, и при использовании его для накачки лазера ведет к уменьшению мощности устройства.

Не обнаружены технические решения, совокупность признаков которых совпадает с совокупностью признаков заявляемого газоразрядного устройства, в том числе с отличительными признаками. Эта новая совокупность признаков является новым техническим средством и обеспечивает получение технического результата, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию "изобретательский уровень".

Рассмотрим пример выполнения предлагаемого газоразрядного устройства. Его продольное сечение показано на чертеже, где 1 - цилиндрическая разрядная камера, 2 - аноды, 3 - катоды, 4 - отрицательное свечение ТР - характерная область ТР, отличающаяся наибольшей яркостью свечения.

Катоды 3 и аноды 2 можно выполнить, например, из нержавеющей стали или вольфрама.

Работает газоразрядное устройство следующим образом. Сначала в устройство (после предварительной откачки) напускают газовую смесь требуемого состава и требуемого давления (например, для активной среды газоразрядного лазера). Затем к электродам 2 и 3 прикладывают постоянное напряжение величиной несколько сотен вольт. Тогда в устройстве зажигается ТР с отрицательным свечением 4, занимающим место вблизи оси устройства.

На предприятии проведено расчетно-теоретическое обоснование работоспособности предложенного устройства и выполнен макет. Испытания показали, что заявляемое устройство решает поставленную задачу с достижением указанного технического результата.

Применение данного газоразрядного устройства позволило увеличить кпд газовых лазеров.