|
|
X
5
и
зе
тометрии (светоизмерит. лампы). РТоменклатура серийных ЛИ составляет ок. 600 типоразмеров ≈ от сверхминиатюрных (Р=0,01 Вт, 0 0,2 см) до мощных прожекторных (P=1Q кВт, 030 см). Тело накала изготовляется из W в виде нити, спирали или ленты и помещается в вакуумируемую или наполняемую инертным газом стеклянную колбу, обычно каплеобразной формы. Световые характеристики и срок службы ЛН, ограничиваемый потемнением колбы из-за распыления W нити я е╦ перегоранием, сильно зависят от Т накала: при Г=2400≈ 3300 К, £w=10e≈ 3 -107 кд/м2, Г|^≈ 8 ≈ 28 лм/Вт срок службы ог 1000 до 5 ч. соответственно.
Галогенные ЛИ (ГЛН) наполняются Хе с добавками 12 иди летучих хим. соединений Вг, обеспечивающими обратный перенос испарившегося W со стенки колбы на нить в замкнутом хим. цикле. Благодаря этому они служат до 2000 ч при 7*с=3200 К л ib=2S лм/Вт, Р= (15≈ 2)-104 Вт. Для осуществления галогенного цикла оболочка должна иметь Т ≈ 500 К, поэтому колбой ГЛН служит узкая квар-цеван трубка 0(0,8 ≈ 3,6) X (3,6 ≈ 90) см, вдоль оси к-рой располагается вольфрамовая спираль или кварцевый цилиндр, близко прилегающий к компактному толу накала. ГЛН применяются в тех же областях, что и обычные ЛН, а также для накачки непрерывных лазеров, в ксерографии и термографии.
Электродосветные И. о. и., в к-рых достигаются предельные для веществ в конденсированном состоянии Т ~ 4200 К и /,в^=3-108 кд/м2, используются в прожекторах, установках радиац. нагрева, в качество стандарта яркости в спектроскопии и точечного эталонного источника в фотометрии. Излучателем в них служит анодный кратер или ограниченная раскал╦нная зона катода (0 0,07 ≈ 1 см) дугового разряда в воздухе (угольные электроды, Р до 30 кВт) или в наполненной Аг лампе (вольфрамовые электроды, ДО 2 Вт). Для улучшения световых характеристик
222
в электродах делают спец. вставки из Zr02, Ce203 и др. На сплошной спектр теплового излучения электрода накладываются линии и полосы спектра дуговой плазмы.
Плазменные И. о* и. имеют энергетяч. характеристики и вид спектра излучения, определяемые темп-рой Т и давлением р плазмы, образующейся в них при электрич. разряде или иным способом, и изменяющиеся в широких пределах в зависимости от хим. состава рабочего вещества и вводимой уд. мощности. При низких Тир спектр излучения в основном представляет собой узкие атомные резонансные линии и молекулярные полосы. С увеличением вводимой уд. мощности и повышением Т в спектре излучения плазмы начинают преобладать линии возбужд╦нных атомов и ионов и появляется сплошной фон, обусловленный тормозным и рекомбинац. излучениями, возникающими при столкновениях электронов и ионов. При повышении давления линии уширяются, интенсивность континуума возрастает и сначала в линейчатом, а затем и в сплошном спектре, начиная с длинноволновой его части, достигается насыщение до интенсивности излучения абсолютно черного тела при Т плазмы. Предельные параметры, ограничиваемые технически осуществимой скоростью ввода энергии и стойкостью материалов конструкции, в импульсных плазменных И. о. и. намного выше, чем в непрерывных,
Газоразрядные И. о. и. изготовляются в виде герметичных ламд трубчатойт шаровой и др. формы с впаянными в них электродами, наполняемых газами при давлениях от Па до МПа, В них могут вводиться металлы или их хим. соединения, испаряемые при разряде в буферном инертном газе (Аг, смесь No ≈ Аг, р ~ сотни ≈ тысячи Па) до давления насыщенных паров рн, определяемого темп-рой колбы. Особенно широко используется Hg, имеющая относительно высокое рн при низких Т и химически не взаимодей-
ствующая со стеклом. Разрядные трубки ламц со щелочными и др, металлами изготовляются из термо-н химически стойких прозрачных материалов {спец. сорта стекла, поликор и др.) и обычно помещаются во внеш. стеклянную оболочку для поддержания необходимого теплового режима, к-рый устанавливается только через неск, минут после включения. Ртутные и ксеноновые лампы высокого (до 2 МПа) и сверхвысокого (до 20 МПа) давления имеют колбы из кварцевого стекла, сохраняющего прочность при рабочих теми-pax 700≈1200 К. В лаб. источниках используются камеры спец. конструкций, напр, с продувом газа, с дифференциальной откачкой для получения вакуумного УФ-излучения и др. Спектральный диапазон излучения, выходящего из газоразрядных И. о. и,, определяется областью пропускания материала колбы лампы ≈ силикатных (0,29≈4 мкм) и кварцевых (0,16≈4', 5 мкм) ст╦кол или окошек из этих и др. оптических материалов (сапфир, флюорит, MgF, LiF),
Газоразрядные И. о. и, низкого давления (р^20 кПа) в зависимости от плотности тока на катоде /R работают в режиме тлеющего или дугового разряда. В индикаторных лампах и панелях, обычно наполняемых смесью Ne с Не и Аг, используется тлеющее свечение, локализованное вблизи катода (L^≈lO2≈10* кд/м2). Трубчатые лампы с ларами Н# (рн^-10 Па) и Na (рн^0,2 Па) в положительном столбе разряда излучают в резонансных линиях Hg (A,=253,7; 184Т9 нм) и Na (Я≈589,0; 589,6 ЕМ) до 80% вводимой мощности, благодаря чему достигаются большие кпд и r\v. Вследствие малых токов их мощность Р^80 и 500 Вт соответственно, а срок службы доходит до 15 000 ч. Натриевые лампы имеют самую высокую т\у (до 170 лм/Вт), но из-за плохой цветопередачи применяются только для наружного освещения и сигнализации. Ртутные люминесцентные лампы широко используются для внутреннего и декоративного освещения. На внутр. поверхность их стеклянной трубки 0 (1,7≈4)Х (13≈150) см наносится слой люминофора, преобразующий резонанспое излучение Hg в видимую область со спектральным составом излучения» близким к дневному свету (Tc** ≈2700≈6000 К, Lv до 80 ккд/м3, v\v до 90 лм/Вт) или определ╦нной цветности. Эритемные (люминесцентные с >,= 280≈400 нм) и бактерицидные лампы, излучающие с 1=253,7 нм через стенку колбы из увиолевого стекла, используются в медицине и биологии.
Спектральные лампы, излучающие узкие, в основном резонансные линии разл. элементов или непрерывный спектр с известной спектральной плотностью Ф^., используются п спектрофотометры!^ эмиссионном, атомпо-абсорбцпонном и атомно-флуорес-центном анализе, спектроскопии сверхвысокого разрешения, оптич. магнитометрии, рефрактометрии, в качестве эталонов длин волн и спектральной плотности при градуировке спектральных приборов и при╦мников излучения. Спектральные дуговые лампы с парами металлов (Hg, Cd, Zn, Tl, Na, К, Bb, Cs) излучают линейчатые спектры с яркими (Lw=2,5≈1000 ккд/м2) розонансными линиями металлов в видимой, ближних УФ- и ИК-областях; лампы с инертными газами излучают линейчатые спектры с резонансными линиями инертных газов в вакуумной УФ-области (ф^=Ю14≈ 101в ф/с). Водородные и дейтсриевые лампы излучают рекомбинац. и молекулярный континуум в диапазоне Х=5(Ю≈105 нм и линейчатый спектр до 7,≈ 90 нм. В высокочастотных бсзэлектродпых лампах (серийные≈ со сферич. стеклянной колоой £f 2 см) -спектры этих и нек-рых др. легколетучих элементов возбуждаются ол.-магн, полем с частотой 1 ≈10* МГц, благодаря чему устраняются электродные загрязнения, уменьшаются самопоглощение и уптирение резонансных линий, а их интенсивность значительно возрастает. Спектральные лампы с полым катодом излучают линейчатые
