Том 26, номер 10, статья № 13

Аннотация:

Экспериментально и теоретически изучено влияние концентрации хлора на эффективность излучения коаксиальной эксилампы барьерного разряда в бинарных смесях Xe-Cl₂ при давлении рабочей смеси 240-250 торр. Экспериментальные исследования проведены в диапазоне концентраций Cl₂ 0,01-1%. Расчеты характеристик барьерного разряда выполнены в рамках одномерной гидродинамической модели в диапазоне концентраций Cl₂ 0,1-5%. Показано, что при концентрации хлора в смеси 0,01-0,1% интенсивности излучения полос Xe₂* (172 нм) и XeCl* (308 нм) сопоставимы. C ростом концентрации Cl₂ в смеси интенсивность излучения молекулы Xe₂* быстро падает и при концентрации хлора 0,2% излучение полосы B→X молекул XeCl* с максимумом интенсивности на длине волны 308 нм доминирует в потоке излучения разряда. Максимальная эффективность излучения этой полосы наблюдается при концентрациях хлора 0,4-0,5%. Численно показано, что полная мощность, вкладываемая в разряд, увеличивается с ростом концентрации хлора вследствие роста мощности, расходуемой на нагрев положительных и отрицательных ионов. Мощность, рассеиваемая электронами, уменьшается с ростом концентрации хлора в рабочих смесях. Даны рекомендации по выбору величины содержания хлора в смеси для снижения интенсивности вакуумного ультрафиолетового излучения второго континуума эксимера Xe₂* при незначительном уменьшении эффективности эксилампы.

Ключевые слова:

XeCl, эксиплексная лампа, эффективность излучения, барьерный разряд, гидродинамическая модель

Список литературы:

1. Gellert B., Kogelschatz U. Generation of excimer emission in dielectric barrier discharges // Appl. Phys. B. 1991. V. 52, N 1. P. 14-21.
2. Sosnin E.A., Tarasenko V.F., Lomaev M.I. UV and VUV excilamps. Saarbrucken, Deutschland / Germany: LAP LAMBERT Academic Publishing, 2012. 318 p.
3. Kogelschatz U. Silent-discharge driven excimer UV sources and their applications // Appl. Surf. Sci. 1992. V. 54, N 9. P. 410-423.
4. Avtaeva S.V., Saghi B., Rahmani B. One-Dimensional Fluid Model and Characteristics of the Dielectric Barrier Discharge in 0.99 Xe - 0.01 Cl₂ Mixture // IEEE Transactions on Plasma Sci. 2011. V. 39, N 9. P. 1814?1822.
5. Ломаев М.В., Скакун В.С., Соснин Э.А., Тарасенко В.Ф., Шитц Д.В., Ерофеев М.В. Эксилампы ? эффективные источники спонтанного УФ- и ВУФ-излучения // Успехи физ. наук. 2003. Т. 173, № 2. С. 201-217.
6. Ломаев М.И., Тарасенко В.Ф., Ткачев А.Н., Шитц Д.В., Яковленко С.И. О формировании конусообразных микроразрядов в KrCl- и XeCl-эксилампах // Ж. техн. физ. 2004. Т. 74, вып. 6. С. 129-133.
7. Sosnin E.A., Avdeev S.M., Panarin V.A., Tarasenko V.F., Pikulev A.A., Tsvetkov V.M. The radiative and thermodynamic processes in DBD driven XeBr and KrBr exciplex lamps // Eur. Phys. J. D. 2011. V. 62, N 3. P. 405-411.
8. Avtaeva S. Hydrodynamic Modeling of the Dielectric Barrier Discharges in Xe and Xe-Cl2 Mixtures // Horizons in World Physics. Vol. 279 / Ed.: Kenneth R. Carter and George E. Murphy. New York: Nova Publishers, USA, 2012. P. 1-36.
9. Ломаев М.И., Соснин Э.А., Тарасенко В.Ф., Шитц Д.В., Скакун В.С., Ерофеев М.В. Эксилампы барьерного и емкостного разряда и их приложения // Приборы и техн. эксперим. 2006. № 5. С. 5-26.
10. Автаева C.В. Барьерный разряд. Исследование и применение. Saarbrucken, Germany: LAP LAMBERT Academic Publishing, 2011. 193 с.