2.3. Принцип работы резонансного источника питания гармонического напряжения
Принцип работы устройства заключается в следующем.
При работе инвертора, питаемого от источника постоянного напряжения, в резонансном колебательном контуре возбуждаются гармонические колебания. Колебательный контур нагружен на повышающий трансформатор, вторичная обмотка которого подключена к электродам лампы барьерного разряда через коаксиальную линию. Таким образом, на электроды лампы подается высоковольтное напряжение гармонической формы. Коаксиальная линия представляет собой дополнительную емкость, которая также участвовала в резонансном колебательном процессе. После нескольких осцилляций в колебательном контуре прерыватель запрещает работу инвертора. Колебания в резонансном контуре прекращаются, равно как на электродах лампы. При этом соответственно возбуждение лампы также прекращалось, благодаря чему происходило релаксация плазмы в газоразрядном промежутке. После некоторой паузы инвертор запускается снова и весь процесс повторяется. В результате на электродах лампы появляются пачки гармонических колебаний с паузами между пачками.
2.4. Конструкция эксилампы барьерного разряда
Исследование было проведено на двухбарьерной эксилампе коаксиального типа УФ-диапазона, заполненнойXeCl(200:1), которая была подключена через коаксиальную линию длинной 3 метра. Типичный спектр такой лампы представляет собой интенсивную полосу В - Х с максимумом на λ = 220 нм. Рабочая поверхность эксилампы составляет 100 мм, а общее давление газа 120 торр. Колба эксилампы изготовлена из полупрозрачного кварца. Так как эксилампа включалась на небольшие промежутки времени, то использование дополнительного охлаждения (водное, принудительное воздушное) не требовалось.
Глава 3. Эксперимент и обработка результатов
Для проведения эксперимента и достижения поставленных задач использовались стандартные методы регистрации тока и напряжения (клещи токовые, мультиметр), определения мощности излучения (фотоприемник HamamatsuH9535, цифровой осциллографTektronixTDS1001B),для определения характеристик колебательных контуровLCR-метрGwinstekLCR-78101G.
Основным методом исследования в работе является физический эксперимент, в ходе которого проводились измерение энергетических параметров эксилампы барьерного разряда через коаксиальную линию и измерение полного КПД системы (источник питания и лампа). Измерения проводились с использованием двух разных источников питания: резонансный источник питания гармонического напряжения и источник питания квазипрямоугольных импульсов.
3.1 Описание экспериментальной установки
На рис.29 показана блок-схема экспериментальной установки. Плотность мощности ультрафиолетового излучения эксилампы (4) измерялась фотоприемником (5), расположенным непосредственно на излучающей поверхности лампы. Для фиксации формы импульсов напряжения и тока использовался осциллограф (6).
Для подачи и регулировки напряжения на источники питания (2) использовался лабораторный трансформатор (ЛАТР) (1). Для определения тока на выходе ЛАТРа использовались токовые клещи (3).
Рис.29. Блок-схема экспериментальной установки. 1 - ЛАТР, 2 – источник питания, 3 – токовые клещи, 4 – эксилампа, 5 – фотоприемник, 6 - осциллограф , 7 – коаксиальная линия