ИМПУЛЬСНЫЙ ИСТОЧНИК СВЕТА НА ОСНОВЕ ПОВЕРХНОСТНОГО РАЗРЯДА

ИМПУЛЬСНЫЙ ИСТОЧНИК СВЕТА НА ОСНОВЕ ПОВЕРХНОСТНОГО РАЗРЯДА


RU (11) 2176837 (13) C2

(51) 7 H01J61/88 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 2000101341/09 
(22) Дата подачи заявки: 2000.01.17 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2000.01.17 
(45) Опубликовано: 2001.12.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: КОЛЕСНИКОВ Ю.А. и др. Исследование канальных поверхностных разрядов и их применение для фотоионизации лазерных сред. ЖТФ. 1985, т. 55, N8, с. 1512 - 1520. RU 2172583 C1, 27.01.1997. US 5608227 A, 04.09.1997. RU 2065242 C1, 10.08.1996. 
(71) Заявитель(и): Дубинов Александр Евгеньевич 
(72) Автор(ы): Дубинов А.Е.; Дубинова И.Д.; Михеев К.Е.; Садовой С.А. 
(73) Патентообладатель(и): Дубинов Александр Евгеньевич; Дубинова Ирина Дмитриевна; Михеев Константин Евгеньевич; Садовой Сергей Александрович 
Адрес для переписки: 607188, Нижегородская обл., г. Саров, а/я 93, А.Е.Дубинову 

(54) ИМПУЛЬСНЫЙ ИСТОЧНИК СВЕТА НА ОСНОВЕ ПОВЕРХНОСТНОГО РАЗРЯДА 

Изобретение относится к газоразрядным источникам импульсов света и может быть использовано в качестве средств накачки газовых лазеров, импульсных прожекторов, световых сигнализаторов и маяков. Сущность изобретения состоит в том, что в импульсном источнике света на основе поверхностного разряда, содержащем электроды, подключенные к импульсному источнику высокого напряжения и разделенные диэлектриком, разрядная поверхность диэлектрика выполнена пористой в результате ее предварительной обработки облучением, при этом система пор пористой поверхности является фрактальной с величиной фрактальной размерности, большей единицы. Такую поверхность может иметь диэлектрик, предварительно подвергнутый облучению сильноточными релятивистскими пучками заряженных частиц или импульсами проникающего излучения. Техническим результатом изобретения является увеличение яркости светового излучения на единицу поверхности плазмообразующего диэлектрика. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к газоразрядным источникам импульсов света и может быть использовано в качестве средств накачки газовых лазеров, импульсных световых прожекторов, сигнализаторов и маяков.

Известны импульсные источники света на основе разряда вдоль поверхности диэлектрика, содержащие электроды, подключенные к импульсному источнику высокого напряжения и разделенные плазмообразующим диэлектриком [1. Басов Ю.Г. Источники накачки микросекундных лазеров. М.: Энергоатомиздат, 1990, п. 4.5, с. 214-222]. В качестве плазмообразующего диэлектрика используют, например, фибру, полиформальдегид, текстолит и др. (более полный список см. [1, с. 217]).

Наиболее близок к предлагаемому изобретению импульсный источник света на основе поверхностного разряда, представленный в [2. Колесников Ю.А., Котов А. А. Исследование канальных поверхностных разрядов и их применение для фотоионизации лазерных сред. ЖТФ, 1985, т. 55, N 8, с. 1512-1520] и также содержащий электроды, подключенные к импульсному источнику высокого напряжения и разделенные плазмообразующим диэлектриком. Этот импульсный источник света, в котором в качестве плазмообразующего диэлектрика использовались керамика, стеклотекстолит и кварцевое стекло, выбран нами за прототип.

Работают импульсные источники света на основе поверхностного разряда [1, 2] следующим образом: при подаче на электроды импульса высокого напряжения на электроды происходит развитие поверхностного вдоль диэлектрика разряда, который является источником мощного светового излучения.

Техническая проблема заключается в повышении яркости светового излучения, что позволит в свою очередь расширить круг решаемых с помощью таких источников задач, например увеличивать энергетический уровень световой накачки лазеров.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение яркости светового излучения на единицу поверхности плазмообразующего диэлектрика.

Этот результат достигается тем, что в импульсном источнике света на основе поверхностного разряда, содержащем электроды, подключенные к импульсному источнику высокого напряжения и разделенные плазмообразующим диэлектриком, разрядная поверхность диэлектрика в отличие от прототипа выполнена пористой. Дополнительным отличием может быть то, что система пор пористой поверхности является фрактальной с величиной фрактальной размерности большей единицы. Такую поверхность может иметь диэлектрик, предварительно подвергнутый облучению сильноточными релятивистскими пучками заряженных частиц или импульсами проникающего излучения.

Аргументация того, что пористая и тем более фрактальная поверхность способствует повышению яркости основана на том, что при равной видимой площади излучаемой поверхности развитие поверхности плазмообразующего диэлектрика ведет к повышению фактической площади излучаемой поверхности.

Наличие одинаковых по размеру пор на поверхности плазмообразующего диэлектрика может привести к повышению отношения фактической площади излучаемой поверхности к видимой на 5-20%, а если пористая структура является фрактальной, то теоретически это отношение стремится к бесконечности, а в реальности рост отношения может превышать 100%.

Облучение диэлектриков сильноточными релятивистскими пучками заряженных частиц или импульсами проникающего излучения приводит к возникновению вблизи поверхности центров разрушения с пористой фрактальной структурой. Так, например, в [3. Бонюшкин Е.К., Завада Н.И., Платонова Л.А., Сельченкова Н.И., Учаев А.Я. Фрактальная природа процесса динамического разрушения, в сб. науч. трудов "Фракталы в прикладной физике", под ред. Дубинова А.Е., Арзамас-16: ВНИИЭФ, 1995, с. 123-174] таким способом получена пористая фрактальная поверхность с размерностью ~1,6, что существенно увеличивает фактическую площадь излучаемой поверхности.

Пример выполнения импульсного источника света на основе поверхностного разряда показан на чертеже, где обозначено: 1 - импульсный источник высокого напряжения; 2, 3 - электроды; 4 - пористый плазмообразующий диэлектрик, стрелкой обозначено направление развития поверхностного разряда.

В качестве импульсного источника высокого напряжения 1 можно использовать конденсаторную батарею, снабженную управляемым разрядником. Электроды 2 и 3 могут быть выполнены из любого конструкционного металла или сплава, например из меди, латуни, нержавеющей стали. Плазмообразующий диэлектрик 4 может быть приготовлен следующим образом: сначала изготовленный под размер диэлектрик 4, например, из оргстекла (полиметилметакрилат) подвергают облучению с той стороны, вдоль которой планируется возбуждать поверхностный разряд. Для облучения годится, например, источник релятивистских электронов с энергией 1-3 МэВ, током пучка 20-50 кА, длительностью импульса 10-100 нс. Подобным пучком необходимо выполнить 20-200 импульсов облучения в зависимости от площади облучаемой поверхности. При этом диэлектрик покрывается фрактальной паутиной пор на глубину ~1 см. Как правило, после такой обработки диэлектрик "разбухает", поэтому необходимо провести его чистовую обработку под размер, не обрабатывая при этом рабочую поверхность диэлектрика.

После этого диэлектрик готов к работе в составе импульсного источника света на основе поверхностного разряда. Этот источник в свою очередь функционирует следующим образом: при подаче импульса высокого напряжения на электроды происходит развитие поверхностного вдоль диэлектрика разряда, который является источником мощного светового излучения, причем развитая поверхность диэлектрика способствует повышенной яркости источника. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Импульсный источник света на основе поверхностного разряда, содержащий электроды, подключенные к импульсному источнику высокого напряжения и разделенные диэлектриком, вдоль поверхности которого происходит поверхностный разряд, отличающийся тем, что разрядная поверхность диэлектрика выполнена пористой за счет ее предварительного облучения сильноточными релятивистскими пучками заряженных частиц или импульсами проникающего излучения.

2. Импульсный источник света по п.1, отличающийся тем, что пористая поверхность диэлектрика представляет собой систему пор, которая является фрактальной с величиной фрактальной размерности больше единицы.


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к лазерным квантовым генераторам, а именно лазеры и лазерное оборудование:

- твердотельные полупроводниковые лазеры

- газовые лазеры

- химические лазеры

- практическое применение в промышленности, науке и в быту газовых, твердотельных и химических лазеров.


Лазеры. Лазерное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+газовый -лазер".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "лазер" будут найдены слова "лазеры", "лазерный" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("лазер!").



Рейтинг@Mail.ru