Ultraviolet Radiation of Repetitively Pulsed High-pressure Discharges in Xenon

Abstract

Экспериментально и теоретически исследованы факторы, определяющие эффективность излучения в ультрафиолетовом диапазоне импульсных ксеноновых ламп высокого давления с кварцевой оболочкой. Рассматриваются режимы периодического следования импульсов, в которых лампы работают в составе различного технологического оборудования, применяемого в фотохимии, фотомедицине, наноэлектронике, биологии и т.д. для обеззараживания сред, фотодеструкции молекул отходов, сохранения пищевых продуктов в нетепловых технологиях. Разработана реалистичная математическая модель стабилизированного стенкой разряда в составе внешней электрической цепи. На основе модели и экспериментов получены данные по влиянию параметров источника излучения (диаметра и длины разрядного канала, давления наполнения ксенона, длительности импульса, параметров разрядного контура) на эффективность радиации в области спектра 220-400 нм. Сделаны выводы о возможностях разряда в ксеноне при исключении влияния на результаты оптических свойств кварца, которые меняются от изделия к изделию и зависят от наработки ламп и, кроме того, могут деградировать в течение импульса тока. Полученные результаты расширяют представление о путях оптимизации источников излучения в коротковолновой области.Ключевые слова: ультрафиолетовый диапазон спектра, источник излучения, ксенон, нестационарная плазма, перенос излучения, математическое моделирование ВведениеИмпульсные ксеноновые разрядные источники излучения лампового типа на протя-жении многих лет находят широкое применение в различных производствах, оптических технологиях, светотехнике, военном деле, квантовой электронике и многих других отрас-лях науки и техники. Достоинством данных источников излучения является высокий КПД преобразования электрической энергии в энергию излучения, доходящий до 95%, широ-кий диапазон спектральных распределений в зависимости от удельной электрической мощности (от селективного спектра при низких мощностях до сплошного при высоких),