Влияние электростатического экрана на зажигание емкостного и индукционного разрядов низкого давления

Аннотация

Приведены результаты экспериментального исследования влияния электростатического экрана на характеристики зажигания емкостного и индукционного разрядов низкого давления в смеси паров ртути давлением 7,5⋅10–3 мм рт. ст. и инертного газа (аргона) давлением 0,3 мм рт. ст. Разряд зажигался на частоте f = 13,56 МГц в каплеобразной колбе (IDb = 105 мм, Hb = 118 мм), имеющей на своей оси цилиндрическую полость (ODcav = 36 мм, Hcav = 65 мм), в которой размещалась индуктивная катушка с числом витков N = 6, 8 и 11. Установлено, что для уменьшения емкостной связи между индуктивной катушкой и плазмой индукционного разряда и предотвращения формирования между плазмой и стенкой полости постоянного электрического поля, ускоряющего ионы к стенке полости, катушка должна быть размещена «внутри» электростатического экрана на расстоянии от его верхней кромки не менее, чем на 5 мм. Обнаружено, что применение экрана повысило напряжение зажигания емкостного разряда до значений, превышающих напряжение зажигания индукционного разряда. Предложен и апробирован способ разделения областей зажигания емкостного и индукционного разрядов, обеспечивающий низкое напряжение зажигания емкостного разряда без ухудшения технических и эксплутационных параметров индукционной лампы с электростатическим экраном. Разработана и апробирована конструкция индукционной лампы с электростатическим экраном с щелями, в которой емкостной разряд зажигается в расположенной на оси колбы горловине (d = 15 мм) при значительно меньших напряжениях, чем индукционный разряд. Экспериментально установлено, что световой поток индукционной лампы с электро- статическим экраном, с восемью или более продольными щелями, составляет 95% и выше от светового потока лампы в отсутствии экрана.