Устройство для питания лампы с полым катодом

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ЛАМПЫ С ПОЛЫМ КАТОДОМ(71) Заявитель Конструкторско-технологическое республиканское унитарное предприятие Нуклон(72) Авторы Бузук Александр Александрович Курейчик Константин Петрович Сидоренко Виктор Николаевич(73) Патентообладатель Конструкторскотехнологическое республиканское унитарное предприятие Нуклон(57) 1. Устройство для питания лампы с полым катодом, содержащее управляющий усилитель, нагруженный на регулирующий элемент, последовательно связываемый с указанной лампой, датчик тока и источник питания лампы, а также формирователь синхронизирующих однополярных импульсов, связанный выходом с неинвертирующим входом управляющего усилителя, отличающееся тем, что датчик тока связан с регулирующим элементом и с инвертирующим входом управляющего усилителя, а вход формирователя импульсов связан со входом источника питания. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что формирователь импульсов выполнен в виде коммутируемого резонансного последовательного контура. Фиг. 1 Изобретение относится к атомно-абсорбционной спектрометрии и может быть использовано в спектральном приборостроении. Известно устройство питания лампы с полым катодом, содержащее управляющий усилитель, регулирующий элемент, который связан с резистором обратной связи, источником питания лампы и лампой с полым катодом 1. Известно также устройство 2, содержащее управляющий усилитель, нагруженный на транзисторный регулирующий элемент, последовательно связываемый с лампой с полым 15062 1 2011.12.30 катодом, датчик тока и источник питания лампы, выполненный с возможностью подачи на его вход внешних импульсов синхронизации. В импульсном режиме работы в обоих устройствах на управляющий усилитель подаются синхронизирующие импульсы заданной амплитуды при заданной скважности, в результате чего лампа с полым катодом излучает импульсы света. Принципиальным недостатком указанных устройств является то, что обратный ток ключевых транзисторов протекает через лампу в момент, когда ток не задан, при этом лампа с полым катодом не гасится. Перед полостью полого катода накапливаются атомы,которые являются источником уширения излучаемых резонансных линий. Качество излучения лампы ухудшается и при использовании таких устройств в атомно-абсорбционных спектрофотометрах чувствительность анализа снижается. Задачей настоящего изобретения является повышение качества излучения лампы с полым катодом путем гашения лампы с полым катодом в промежутках между формированием импульсов тока лампы. Поставленная задача достигается тем, что устройство для питания лампы с полым катодом содержит управляющий усилитель, нагруженный на регулирующий элемент, последовательно связываемый с указанной лампой, датчик тока и источник питания лампы,а также формирователь синхронизирующих однополярных импульсов, связанный выходом с неинвертирующим входом управляющего усилителя. При этом датчик тока связан с регулирующим элементом и с инвертирующим входом управляющего усилителя, а вход формирователя импульсов связан со входом источника питания. Предпочтительно формирователь импульсов выполнен в виде коммутируемого резонансного последовательного контура. На фиг. 1 приведено устройство питания лампы с полым катодом. На фиг. 2 приведена диаграмма работы устройства питания лампы с полым катодом. Устройство питания лампы с полым катодом содержит формирователь синхронизирующих импульсов 1, который выполнен, например, на основе стандартного генератора Г 5-54, имеющего устройство регулируемой задержки 2 и генератор прямоугольных импульсов 3, управляющий усилитель 4, нагруженный на регулирующий элемент 5, связанный с датчиком тока 6, лампой с полым катодом 7 и источником ее питания 8 (фиг. 1). Датчик тока 6 соединен с первым - инвертирующим - входом управляющего усилителя 4. Источник питания лампы 8 выполнен в виде стандартного коммутируемого резонансного последовательного контура, который состоит из развязывающего диода 9, индуктивности 10, емкости 11 и ключа 12, вход которого связан со входом блока 1. Индуктивность 10 подключена к источнику питания . Ключ 12 может быть выполнен на основе транзистора. Выход развязывающего диода 9 является выходом источника питания 8. Пиковое значение напряжения на выходе источника питания 8 должно несколько превышать напряжение зажигания лампы 7. Формирователь синхронизирующих импульсов 1 осуществляет подачу импульсов управления на вход управляющего усилителя 4. Устройство питания лампы с полым катодом работает следующим образом. При поступлении внешних импульсов синхронизации (фиг. 2, а) на вход устройства 1, устройство задержки 2 вырабатывает импульс задержки (фиг. 2, б). В промежутках между импульсами синхронизации (фиг. 2, а) ключ 12 открыт и индуктивность 10 накапливает энергию от источника . При поступлении импульсов синхронизации на вход ключа 12 последний закрывается, и на выходе диода 9 возникает импульс высокого напряжения (фиг. 2, в). Генератор 3 вырабатывает импульс синхронизации лампы, который поступает на вход управляющего усилителя 4 (фиг. 2, г). Длительность импульса задержки (фиг. 2, б) выбирается так, чтобы в этот момент напряжение на выходе диода 9 достигло значения зажигания лампы, т.е. порядка 450-500 В. Эта длительность может составлять от сотен микросекунд до миллисекунды при частоте импульсов, изображенных на фиг. 2, а, равной 100 Гц. 2 15062 1 2011.12.30 Управляющий усилитель 4 открывает регулирующий элемент 5, вследствие чего лампа 7 зажигается, и за счет напряжения обратной связи, поступающего с датчика тока 6, ток через лампу стабилизируется. Длительность импульса, поступающего на вход усилителя 4, устанавливают так, чтобы в его конце напряжение питания лампы, поступающее с блока 8, на несколько (5-10) вольт превышало напряжение горения, что требуется для регулирования тока. При дальнейшем снижении напряжения питания (фиг 2, в) лампа с полым катодом погаснет. При частоте внешних импульсов синхронизации порядка 100 Гц длительность импульсов, изображенных на фиг. 2, г составляет порядка 1-2 мс. Концентрация атомов, накопленных перед полым катодом во время питания лампы импульсом тока, снижается за счет диффузии к моменту задания следующего импульса тока, что и обусловливает положительный эффект - повышение качества излучения за счет уменьшения самопоглощения резонансной линии. Дополнительным положительным эффектом предлагаемого способа является автоматическое гашение лампы в промежутках между подачей импульсов тока, что требуется при изучении свойств тлеющего разряда. Перечисленные существенные отличительные признаки не следуют очевидным образом из сегодняшних знаний в данной области техники. Источники информации 1. Курейчик. К.П. Импульсная атомная спектрометрия. Методы измерений. Аппаратура. - Минск Университетское, 1989. - С. 244, рис. 9.5. 2. А.с. СССР 1311038, 1987 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3