Газоразрядный точечный источник УФ-излучения на основе газопаровой смеси аргона и меди

Шуаибов А.К., Грицак Р.В., Миня А.И., Гомоки З.Т., Малинина А.А., Малинин А.Н., Ватрала М.И.

Abstract

УДК 537.523.3

Приведены характеристики импульсно-периодического источника дальнего ультрафиолетового (УФ) излучения с накачкой перенапряженным биполярным разрядом наносекундной длительности между медными электродами в аргоне в условиях атмосферного давления. Пары меди вносились в разряд за счет эктонного механизма. Исследованы характеристики перенапряженного наносекундного разряда при расстоянии между электродами 2 мм. Изучены спектры излучения разряда и проведена оптимизация интенсивности УФ-излучения точечного излучателя в зависимости от напряжения питания высоковольтного модулятора и частоты следования разрядных импульсов. Исследование спектральных характеристик плазмы на основе газопаровых смесей медь–аргон показало, что наиболее интенсивными были резонансные спектральные линии атома и иона меди. Установлено, что между электродами из меди при межэлектродном расстоянии 2 мм зажигался однородный в пространстве перенапряженный наносекундный разряд. Выявлено, что максимальное значение средней мощности УФ-излучения при p(Ar) = 101 кПа наблюдалось в диапазоне УФ-А.

Ключевые слова: перенапряженный биполярный разряд наносекундной продолжительности, плазма, аргон, медь, излучение.

The characteristics of a pulse periodic source of a long-range UV radiation with overvoltage pumping by a bipolar discharge of nanosecond duration between copper electrodes in argon at atmospheric pressure are investigated. Copper vapors were introduced into the discharge due to the ectonic mechanism, in which a sufficient amount of the electrode material vapors is introduced into the discharge gap due to microexplosions of inhomogeneities of the surface of metal electrodes in a strong electric field of an overvoltage high-current nanosecond discharge. The characteristics of an overvoltage nanosecond discharge at a distance between the electrodes of 2 mm are studied. The emission spectra of the discharge were analysed, and the intensity of the UV radiation of a point emitter was optimized depending on the supply voltage of the high-voltage modulator and the repetition rate of discharge pulses. The identification of the emission spectra of plasma made it possible to establish the main excited plasma products that form the spectrum of the UV radiation of the plasma. The study of the spectral characteristics of plasma based on gas-vapor mixtures "copper – argon" showed that the most intense were the spectral resonance spectral lines of the copper atom and ion. It was found that a space-uniform overvoltage nanosecond discharge was ignited between copper electrodes at an inter-electrode distance of 2 mm. It was found that the maximum value of the average UV power at p(Ar) = 101 kPa was observed for the UV-A range.

Keywords: overvoltage bipolar discharge of nanosecond duration, plasma, argon, copper, radiation.

Download full-text PDF. 253 downloads

Menu

Vol. 58 (2022), Issue 4, p. 81-87

Газоразрядный точечный источник УФ-излучения на основе газопаровой смеси аргона и меди

Abstract