Принципиальная электрическая схема питания фэу-79
Электрическая схема питания ФЭУ-79 представлена на рис. 4. Высокое напряжение с вторичной обмотки трансформатора TV1 выпрямляется мостом VD1-VD4, сглаживается конденсатором С1 и распределяется делителем напряжения R1-R13 по динодам ФЭУ-79. Конденсаторы С2-С4 служат для подпитки трех последних динодов, т. е. поддерживают потенциал динодов при регистрации мощных импульсных световых сигналов. С нагрузочного сопротивления R14 и конденсатора С5 сигнал подается на вход осциллографа С8-12.
Рисунок 4. Принципиальная электрическая схема питания ФЭУ
Общий порядок работы на установке
Перед началом работы необходимо:
Установить ручку управления латра в крайнее левое положение, что обеспечивает снятие напряжения на первичной обмотке высоковольтного трансформатора;
Сетевые переключатели 8 и 10 (рис. 3) должны быть в положении “Выкл.”
Переключатель 3 (рис. 3) в положении “1”;
Подключить разъем ХВ2 сигнального кабеля ФЭУ-79 к гнезду “Вход” осциллографа;
Подключить разъем ХВ1 (рис. 1) к гнезду “Вход синхр.” Блока развертки осциллографа;
На этом подготовка установки к работе завершена. Выполнение измерений:
Подключить установку и осциллограф к сети с помощью соединительных шнуров;
Перевести переключатель 8 (рис. 3) в положение “Вкл.”, при этом должна загореться индикаторная лампа 7 (рис. 3);
Перевести переключатель 10 (рис.3) в положение “Вкл.”, при этом должна загореться индикаторная лампа 9 (рис. 3);
Установить на лимбе монохроматора МУМ требуемую длину волны (регулировка интенсивности излучения, падающего на ФЭУ-79, осуществляется набором щелей);
Согласно требованиям заданий 1-3 установить необходимые параметры разрядного контура (тумблером 4 рис. 3 произвести подключение требуемый тип нагрузки);
Поворотом вправо ручки 5 управления латра выставить нужное высокое напряжение на емкостном накопителе, которое контролируется стрелочным прибором 1 рис. 3 (максимально допустимое напряжение 2000 В);
Подготовить осциллограф для записи сигнала, для чего нажать кнопку “Готов” на блоке развертки и установить требуемую чувствительность переключателями диапазонов усилителя осциллографа;
Кнопочным выключателем 11 рис.3 осуществить поджиг разряда.
Ход работы
ЗАДАНИЕ 1. ИЗМЕРЕНИЕ СПЕКТРАЛЬНОГО СОСТАВА ИЗЛУЧЕНИЯ ИМПУЛЬСНОГО РАЗРЯДА
λ, нм |
J, В |
λ, нм |
J, В |
λ, нм |
J, В |
λ, нм |
J, В |
λ, нм |
J, В |
λ, нм |
J, В |
280 |
0,08 |
426 |
5,32 |
437,6 |
3,92 |
449,2 |
6,72 |
460,8 |
5,52 |
530 |
2,76 |
285 |
0,08 |
426,2 |
5,56 |
437,8 |
4,96 |
449,4 |
5,6 |
461 |
6,56 |
535 |
2,92 |
290 |
0,104 |
426,4 |
5,04 |
438 |
3,56 |
449,6 |
6,84 |
461,2 |
6 |
540 |
2,82 |
295 |
0,164 |
426,6 |
5,28 |
438,2 |
5,6 |
449,8 |
6,8 |
461,4 |
6,72 |
545 |
3,2 |
300 |
0,328 |
426,8 |
5,6 |
438,4 |
5,44 |
450 |
6,8 |
461,6 |
4,84 |
550 |
2,68 |
305 |
0,488 |
427 |
5,62 |
438,6 |
6,12 |
450,2 |
6,72 |
461,8 |
5,84 |
555 |
2,84 |
310 |
0,692 |
427,2 |
5,2 |
438,8 |
5,96 |
450,4 |
7,68 |
462 |
6 |
560 |
2,64 |
315 |
0,728 |
427,4 |
5,6 |
439 |
4,84 |
450,6 |
6,8 |
462,2 |
5,92 |
565 |
2,28 |
320 |
1,32 |
427,6 |
5,8 |
439,2 |
3,8 |
450,8 |
5,76 |
462,4 |
6,08 |
570 |
2,52 |
325 |
1,76 |
427,8 |
5 |
439,4 |
5,76 |
451 |
6,8 |
462,6 |
6,2 |
575 |
2,36 |
330 |
1,72 |
428 |
3,84 |
439,6 |
5,48 |
451,2 |
6,08 |
462,8 |
5,92 |
580 |
2,88 |
335 |
1,64 |
428,2 |
5,32 |
439,8 |
5,6 |
451,4 |
5,92 |
463 |
4,88 |
585 |
2,04 |
340 |
2,56 |
428,4 |
3,72 |
440 |
5,76 |
451,6 |
6,4 |
463,2 |
5,64 |
590 |
2,04 |
345 |
2,98 |
428,6 |
5,16 |
440,2 |
5,76 |
451,8 |
5,48 |
463,4 |
5,4 |
595 |
2,42 |
350 |
2,92 |
428,8 |
5,32 |
440,4 |
5,16 |
452 |
4,32 |
463,6 |
5,28 |
600 |
2,2 |
355 |
2,88 |
429 |
5,6 |
440,6 |
5,6 |
452,2 |
5,12 |
463,8 |
6,8 |
605 |
1,86 |
360 |
3,76 |
429,2 |
5,92 |
440,8 |
4,84 |
452,4 |
5,12 |
464 |
6,4 |
610 |
1,72 |
365 |
3,48 |
429,4 |
4,84 |
441 |
4,92 |
452,6 |
4,88 |
464,2 |
6,96 |
615 |
2,1 |
370 |
4,28 |
429,6 |
5,76 |
441,2 |
5,12 |
452,8 |
5,76 |
464,4 |
8,64 |
620 |
2,36 |
375 |
4,48 |
429,8 |
6,36 |
441,4 |
5 |
453 |
3,88 |
464,6 |
11,5 |
625 |
1,92 |
380 |
3,6 |
430 |
5,52 |
441,6 |
5,04 |
453,2 |
6,08 |
464,8 |
14,2 |
630 |
1,88 |
385 |
4,44 |
430,2 |
6,28 |
441,8 |
5,36 |
453,4 |
5,16 |
465 |
11,6 |
635 |
1,56 |
390 |
5,44 |
430,4 |
3,88 |
442 |
6,04 |
453,6 |
8,08 |
465,2 |
11,8 |
640 |
1,6 |
395 |
6,44 |
430,6 |
6,08 |
442,2 |
5,48 |
453,8 |
6,24 |
465,4 |
8 |
645 |
1,24 |
400 |
4,4 |
430,8 |
4,88 |
442,4 |
5,4 |
454 |
5,96 |
465,6 |
7,68 |
650 |
1,2 |
405 |
5,36 |
431 |
5,76 |
442,6 |
5,92 |
454,2 |
5,64 |
465,8 |
7,92 |
655 |
1,22 |
410 |
5,2 |
431,2 |
5,84 |
442,8 |
5,8 |
454,4 |
6,44 |
466 |
6,8 |
660 |
0,82 |
415 |
4,44 |
431,4 |
4,08 |
443 |
5,16 |
454,6 |
5,8 |
466,2 |
5,76 |
665 |
1 |
420 |
5,44 |
431,6 |
6,28 |
443,2 |
5,6 |
454,8 |
6,24 |
466,4 |
5,52 |
670 |
1,08 |
420,2 |
5,36 |
431,8 |
5,64 |
443,4 |
5,76 |
455 |
4,88 |
466,6 |
6,32 |
675 |
1,04 |
420,4 |
5,04 |
432 |
5,4 |
443,6 |
5,12 |
455,2 |
6,72 |
466,8 |
4,56 |
680 |
1,14 |
420,6 |
5,68 |
432,2 |
5,08 |
443,8 |
6,6 |
455,4 |
5,6 |
467 |
5,28 |
685 |
1,16 |
420,8 |
5,64 |
432,4 |
3,88 |
444 |
4,36 |
455,6 |
4,84 |
467,2 |
6,08 |
690 |
0,712 |
421 |
5,84 |
432,6 |
5,44 |
444,2 |
4,96 |
455,8 |
6,12 |
467,4 |
6,16 |
695 |
0,784 |
421,2 |
6,12 |
432,8 |
4,32 |
444,4 |
4,2 |
456 |
6,24 |
467,6 |
5,96 |
700 |
0,592 |
421,4 |
6,44 |
433 |
4,48 |
444,6 |
5,4 |
456,2 |
5,16 |
467,8 |
6,16 |
705 |
0,48 |
421,6 |
5,72 |
433,2 |
4,76 |
444,8 |
5 |
456,4 |
6,56 |
468 |
6,36 |
710 |
0,512 |
421,8 |
5,52 |
433,4 |
4,48 |
445 |
4,68 |
456,6 |
6,76 |
468,2 |
6,96 |
715 |
0,52 |
422 |
6 |
433,6 |
7,04 |
445,2 |
4,32 |
456,8 |
6,88 |
468,4 |
5,2 |
720 |
0,4 |
422,2 |
6,56 |
433,8 |
4,52 |
445,4 |
4,76 |
457 |
6,44 |
468,6 |
6,4 |
725 |
0,36 |
422,4 |
5,28 |
434 |
4,8 |
445,6 |
7,76 |
457,2 |
5,8 |
468,8 |
5,6 |
730 |
0,516 |
422,6 |
6,68 |
434,2 |
6,16 |
445,8 |
5,6 |
457,4 |
5,68 |
469 |
5,28 |
735 |
0,36 |
422,8 |
5,8 |
434,4 |
4,64 |
446 |
5,84 |
457,6 |
6,6 |
469,2 |
4,48 |
740 |
0,28 |
423 |
5,36 |
434,6 |
5,26 |
446,2 |
4,08 |
457,8 |
6,24 |
469,4 |
4,4 |
745 |
0,316 |
423,2 |
5,64 |
434,8 |
5,64 |
446,4 |
3,68 |
458 |
6,76 |
469,6 |
4,4 |
750 |
0,244 |
423,4 |
4,6 |
435 |
4,12 |
446,6 |
4,2 |
458,2 |
7,04 |
469,8 |
4,6 |
755 |
0,26 |
423,6 |
5,16 |
435,2 |
5,56 |
446,8 |
7,12 |
458,4 |
6,16 |
470 |
4,96 |
760 |
0,356 |
423,8 |
5,52 |
435,4 |
4,68 |
447 |
5,44 |
458,6 |
7,92 |
475 |
5,88 |
765 |
0,244 |
424 |
6,58 |
435,6 |
4,8 |
447,2 |
7,44 |
458,8 |
7,04 |
480 |
4,8 |
770 |
0,184 |
424,2 |
4,2 |
435,8 |
4,92 |
447,4 |
7,68 |
459 |
7,12 |
485 |
3,92 |
775 |
0,196 |
424,4 |
4,48 |
436 |
4,96 |
447,6 |
5,52 |
459,2 |
6,8 |
490 |
6,96 |
780 |
0,22 |
424,6 |
5,2 |
436,2 |
5,76 |
447,8 |
5,12 |
459,4 |
5,76 |
495 |
4,32 |
785 |
0,228 |
424,8 |
6,28 |
436,4 |
6,2 |
448 |
7,68 |
459,6 |
7,44 |
500 |
4,32 |
790 |
0,148 |
425 |
4,64 |
436,6 |
3,88 |
448,2 |
5,92 |
459,8 |
6,72 |
505 |
3,88 |
795 |
0,136 |
425,2 |
4,88 |
436,8 |
6,24 |
448,4 |
5,44 |
460 |
7,64 |
510 |
3,72 |
800 |
0,138 |
425,4 |
5,44 |
437 |
5,96 |
448,6 |
3,68 |
460,2 |
7,68 |
515 |
3,24 |
|
|
425,6 |
5,32 |
437,2 |
6 |
448,8 |
6,4 |
460,4 |
10,8 |
520 |
3,08 |
|
|
425,8 |
5,2 |
437,4 |
5,12 |
449 |
6,16 |
460,6 |
8,24 |
525 |
2,88 |
|
|
Рисунок 5. Спектр излучения заданной импульсной лампы.
ЗАДАНИЕ 2. ИЗМЕРЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ СИЛЫ СВЕТА ОТ МОЩНОСТИ РАЗРЯДА.
Измерения проводились на балласте R3.
U, B |
λ, нм |
P, Вт |
|||
390 |
480 |
640 |
|||
900 |
4,96 |
4,64 |
1,4 |
2430 |
|
1000 |
5,08 |
5,76 |
2,48 |
3000 |
|
1100 |
7,44 |
7,12 |
1,78 |
3630 |
|
1200 |
6,88 |
6,32 |
1,64 |
4320 |
|
1300 |
7,76 |
7,28 |
2,82 |
5070 |
|
1400 |
6,56 |
9,36 |
2,34 |
5880 |
|
1500 |
8,16 |
9,6 |
2,88 |
6750 |
|
1600 |
10,6 |
13,5 |
3,76 |
7680 |
|
1700 |
10,6 |
14 |
3,12 |
8670 |
|
1800 |
12,4 |
15,4 |
4,4 |
9720 |
|
1900 |
15,6 |
14,6 |
4,36 |
10830 |
|
2000 |
14,4 |
18,4 |
5,44 |
12000 |
|
Рисунок 6. Зависимость силы света от мощности разряда.
ЗАДАНИЕ 3. ИЗУЧЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ПИКОВОЙ СИЛЫ СВЕТА И ДЛИТЕЛЬНОСТИ РАЗРЯДА ОТ ТИПА БАЛЛАСТА.
Рисунок 7. Осциллограмма для балласта R3
Рисунок 8. Осциллограмма для балласта R4
Рисунок 9. Осциллограмма для балласта L3
Рисунок 10. Осциллограмма для балласта L4
ВЫВОД: в результате данной лабораторной работы были изучены электрическая схема питания импульсных разрядов, способы управления параметрами импульсного разряда и зависимость спектрально-кинетических параметров импульсного разряда от мощности. Были проведены измерения спектрально-кинетических параметров импульсного разряда.
Было выяснено, что
балластные нагрузки, позволяют изменять
характер разрядного тока и длительность
импульса свечения меняется в зависимости
от балласта. Также спектральный состав
излучения импульсной лампы представляет
собой сплошной фон с наложенным на него
линейчатым спектром и имеет максимум
на длине волны 465 нм. Наибольшее значение
мощности будет поступать на лампу,
согласно соотношению
.
Обратная зависимость должна наблюдаться
с увеличением сопротивления балласта.
Отсюда можно сделать вывод, что зависимость
роста интенсивности более крутая на
длине волны максимума излучения лампы,
но более линейную зависимость роста
интенсивности можно наблюдать на
второстепенных линиях.