分光学的手法による無水銀キセノン放電ランプの開発

利用分光法开发无汞氙气放电灯

• 批准号: 13780388
• 负责人: 本村 英樹
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Ehime University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13780388/
• 关键词: レーザ吸収分光法; 無水銀キセノン蛍光ランプ; 準安定原子; 共鳴準位原子; パルス放電; 真空紫外放射; 効率; レーザ吸収分光; 準安定原子密度; 共鳴準位原子密度

キセノン蛍光ランプをパルス点灯したときの、共鳴準位(1s_4)および準安定準位(1s_5)原子密度の時間変化を測定し、プラズマパラメータおよび真空紫外放射、さらにランプの効率との相関について考察した。前年度の実績より、冷陰極放電を用いる内部電極方式では、電流を増やすとパルスの休止期間に1s_4および1s_5準位原子が新たに生成されることが分かっているが、電流の代わりにガス圧を1.3kPaから10.7kPaまで増加しても同様の結果が得られることが分かった。これらは、ランプ内での空間分布を考えなければ、パルスの印加期間に生成されたイオンや高エネルギー準位にある励起原子が、パルスの休止期間に電子温度が低下することにより、再結合やそれに続くカスケード遷移、および自発遷移を起こし、より低い準位の1s_4や1s_5の原子を生成するためであると説明できる。しかし、内部電極方式では、電流や圧力を増加すると放電が径方向に収縮し、陽光柱が線条状態になる。したがって、パルスの印加期間でも、陽光柱内で生成されたイオンが径方向外側に向かって拡散する過程でも再結合を起こす。そのため、現在1s_4および1s_5準位原子密度の径方向空間分布の測定を試みている。バリア放電を用いる外部電極方式では、ガス圧が低い場合、1s_4や1s_5準位原子は、基底原子との二体衝突や三体衝突による消滅確率が低いため、パルスの休止期間での減衰が緩やかであった。エキシマ(Xe_2)はこの三体衝突により生成されるが、低ガス圧(2.7kPa)では、準安定原子がエキシマ放射(172nm)にあまり寄与せず、主として拡散してガラス管壁でそのエネルギーを失い、ランプの管壁温度が上昇した。この熱損失は、低ガス圧での効率低下の因となる。内部電極方式では放電が収縮することから、ランプの効率との相関を検証できていない。今後、径方向空間分布の測定および解析をおこなうことにより、この問題を解決したい。また、放電が収縮する機構についても明らかにしたい。

当测量Xenon荧光灯打开脉冲时，谐振水平（1S_4）和亚稳态水平（1S_5）原子密度的时间变化，并还检查了血浆参数，真空紫外线辐射和灯效率之间的相关性。从往年的结果开始，已经发现，当使用冷阴极放电的内部电极系统增加电流时，在脉搏暂停期间新生成的1S_4和1S_5水平原子是新生成的，但是可以通过将气体压力从1.3 kPa增加到10.7 kPa而获得，而不是电流。这可以解释为这是因为，在不考虑灯泡内的空间分布的情况下，在脉冲的施用期间产生的离子在脉搏剩余期间在脉搏水平高的脉冲原子和激发原子中产生，从而导致重组，导致cascade过渡和自发过渡，从而在1S_4或1S_4或1S_5 ATOMS中产生。但是，在内部电极系统中，当电流或压力增加时，放电合同沿径向方向划定，从而导致正柱变形。因此，即使在脉冲的应用周期或在正柱中产生的离子的径向向外扩散的过程中，重组也会发生。因此，我们目前正在尝试测量1S_4和1S_5级原子密度的径向空间分布。在使用屏障排放的外部电极系统中，当气压较低时，1S_4或1S_5水平原子的概率很低，由于与基本原子和三体碰撞的两体碰撞导致消失，因此在脉冲暂停期间的衰减很慢。准分子（XE_2）是由这种三体碰撞产生的，但是在低气压（2.7 kPa）下，亚稳定原子对准分子辐射（172 nm）几乎没有贡献，主要是扩散并在玻璃管壁上散布并失去了其能量，从而增加了灯管壁的温度。这种热量损失导致低气压下效率的降低。由于内部电极方法缩小了放电，因此无法验证它与灯的效率相关。将来，我们希望通过测量和分析径向空间分布来解决这个问题。我还想澄清出院合同的机制。