Катодные процессы в дуговом разряде, разработка методов расчета и конструирование электродов газоразрядных источников излучения

• Автор: Решенов, Станислав Петрович
• Шифр специальности: 05.09.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 382 c. : ил

Основные обозначения и сокращения, принятые в работе

АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

2.1. Развитие современных представлении о катодных процессах

2.2. Модель катодных процессов в дуговых источниках излучения низкого давления

2.3. О некоторых путях совершенствования конструкций катодов ламп низкого давления

2.4. Современные представления о катодных процес-сах в дугах высокого давления

2.5. Современные приемы конструирования катодов ламп высокого давления с парами металлов

2.6. Основные задачи работы

ФУНКЦИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОНОВ ПО ЭНЕРГИИ У КАТОДА

3.1. Расчет функции распределения электронов без учета неупругих электрон-атомных соударений

3.2. Влияние неупругих взаимодействий на функцию распределения электронов у катода

3.2.1. Учет одного типа неупругого соударения
3.2.2. Учет нескольких типов неупругих взаимодействий
3.2.3. функция распределения электронов при учете произвольного числа неупрутих процессов в ее релаксации

3.3. Результаты и выводы
4. РАСЧЕТ СКОРОСТИ ВОЗБУЖДЕНИЯ И ИОНИЗАЦИИ У КАТОДА
4.1. Основы метода расчета
4.1.1. Расчет скорости и вероятности неупругих процессов
4.1.2. О роли ионизации инертного газа и ртути
в люминесцентных лампах
4.2. Расчет скорости ионизации
4.2.1. Влияние верхних возбужденных состояний
на скорость ступенчатой ионизации
4.2.2. Скорость ионизации у цилиндрического выпуклого катода ПО
4.2.3. Скорость ионизации в активной зоне
полого катода
4.2.4. Скорость ионизации вблизи плоского
катода
4.3. Выводы
5. РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИКАТОДНОЙ ОБЛАСТИ
5.1. Основная система уравнений
5.2. Расчет плазменных характеристик прикатодной области люминесцентных ламп
5.2.1. Катод с плоской и цилиндрической выпуклой поверхностью
5.2.2. Согласование характеристик прикатодной области неравновесной ионизации и области низковольтной дуги

5.3.Плазменные характеристики активной зоны полого
катода
5.4.Характеристики прикктодной области в условиях дугового разряда высокого давления
5.5.Характеристики ленгмюровского слоя
5.6.Выводы
6. ЗАМКНУТАЯ МОДЕЛЬ КАТОДНЫХ ПРОЦЕССОВ.
ТЕОРИЯ, РАСЧЕТ, СРАВНЕНИЕ С ЭКСПЕРИМЕНТОМ
6.1.Катодное пятно в люминесцентных лампах
6.1.1.Основные допущения
6.1.2.Исходная система уравнений
6.1.3.Алгоритм решения системы и его реализация
6.1.4.Результаты расчета, сравнение с экспериментом
6.2.Расчет режима полого катода
6.2.1.Исходная система уравнений
6.2.2.Блок-схема вычислительного процесса
6.2.3 Анализ результатов расчета и эксперимента
6.3.Выводы
7. МЕТОДЫ РАСЧЕТА И НАПРАВЛЕНИЯ УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ КАТОДНЫХ УЗЛОВ ДУТОВЫХ ИСТОЧНИКОВ ИЗЛУЧЕНИЯ
7.1.Механизм истощения активного покрытия в дуговых
источниках излучения
7.1.1.Теоретическая модель процессов
7.1.2.Анализ результатов экспериментальных исследований, направленных на изучение возвратных циклов атомов активатора у катода

тория [і22]
Казалось бы, данные [з] открывают црямой путь к конструированию электродов для ламп ДРЛ. Однако следует заметить, что геометрическое подобие электрода может в известных пределах гарантировать неизменность распределения температуры по его конструктивным элементам, если сохраняется неизменность распределения тока по электроду в течение периода переменного тока при изменении величины последнего. Б частности, вышеприведенные данные из[3] справедливы только в том случае, когда ток в катодный и анодный полупериоды поступает на торец вольфрамового керна. Как показали исследования, описанные в [147] , это обеспечивается не при
любой длине выступающей части керна. Только при величине I , равной I - 2 мм, катодное пятно образуется на торце керна и сюда же поступает ток в анодный полупериод. При 1=0 ток в оба полулерио-да поступает на спиральную часть электрода, результатом чего может быть интенсивное распыление активатора и быстрое потемнение концов горелки. При большой величине 1 ( I ^ 3,5 мм) наблюдается интересное явление: в анодный полупериод ток поступает на торец керна, в то время как в катодный - на его боковую поверхность приблизительно на расстоянии 2 мм от передней поверхности спирали. Положение катодного пятна хаотически меняется с течением времени, однако это не приводит к каким-либо нежелательным последствиям в течение первых 5 тыс. часов горения и лишь после этого может произойти погасание дуги, причины которого неясны. По-видимому, при конструировании электродов для ламп типа ДРЛ, ДНаТ, ДРТ можно пользоваться данными [з] (рис.2.13) с учетом ограничений, изложенных в [і47] . При правильном выборе типа активатора и геометрических параметров катодов последние могут обеспечивать срок службы ламп указанного типа до 20 и более тыс. часов [147]
Однако с появлением металлогалогенных ламп (типа ДРИ, ДРТИ,