Способ стабилизации тока питания лампы с полым катодом и устройство для его осуществления

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ТОКА ПИТАНИЯ ЛАМПЫ С ПОЛЫМ КАТОДОМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(72) Авторы Бузук Александр Александрович Курейчик Константин Петрович Сидоренко Виктор Николаевич(57) 1. Способ стабилизации тока питания лампы с полым катодом, при котором формируют синхронизирующие импульсы тока, близкие по форме к прямоугольным с крутым фронтом спада, и подают их на лампу, отличающийся тем, что устанавливают длительность фронта нарастания каждого импульса не меньшей длительности формирования электронного объемного заряда в лампе и не большей длительности разряда в лампе. 2. Устройство для стабилизации тока питания лампы с полым катодом способом по п. 1, характеризующееся тем, что содержит последовательно соединенные формирователь синхронизующих импульсов тока, блок установки длительности фронта нарастания импульсов, управляющий усилитель, регулирующий элемент и лампу с полым катодом, подключенную к источнику питания, и датчик тока лампы, выходом соединенный с соответствующим входом управляющего усилителя с образованием отрицательной обратной связи. 17372 1 2013.08.30 Изобретение относится к атомно-абсорбционной спектрометрии и может быть использовано в спектральном приборостроении. Известен способ питания ламп с полым катодом 1, включающий формирование импульса питающего лампу тока, стабилизацию его и подачу на лампу. Недостатком способа является недостаточно высокая стабильность тока через лампу. Известен способ питания ламп с полым катодом 2, включающий фомирование импульса тока, стабилизацию его и подачу на лампу. Недостатком способа является недостаточно высокая стабильность тока в начальный момент его формирования, поскольку лампа с полым катодом является инерционным элементом, и это приводит к разрыву отрицательной обратной связи в момент включения и быстрого нарастания сигнала управления на выходе управляющего усилителя. В результате через лампу в начальный момент времени формируется значительный и неуправляемый выброс тока. Длительность этого выброса зависит от скорости компенсации объемного заряда электронов, который формируется в полом катоде в момент развития разряда. После того как объемный заряд скомпенсирован, выброс тока через лампу спадает до величины регулирования и стабилизируется. Указанный эффект также не дает возможности повысить частоту модуляции лампы, при которой стабильность тока будет высока. Устройство, реализующее первый способ, содержит импульсный формирователь тока и регулирующий элемент, выполненный на транзисторе. Устройство, реализующее второй способ, содержит импульсный формирователь синхронизирующих импульсов, управляющий усилитель, регулирующий элемент, который связан с резистором обратной связи, источником питания лампы и лампой с полым катодом. На лампу подается импульс тока, фронт нарастания и спада которого имеет высокую крутизну. Задачей настоящего изобретения является повышение стабильности излучения лампы с полым катодом при коротких импульсах тока. Поставленная задача достигается тем, что в способе стабилизации тока питания лампы с полым катодом, при котором формируют синхронизирующие импульсы тока, близкие по форме к прямоугольным с крутым фронтом спада, и подают их на лампу, устанавливают длительность фронта нарастания каждого импульса не меньшей длительности формирования электронного объемного заряда в лампе и не большей длительности разряда в лампе. Устройство для стабилизации тока питания лампы с полым катодом, характеризуется тем, что содержит последовательно соединенные формирователь синхронизующих импульсов тока, блок установки длительности фронта нарастания импульсов, управляющий усилитель, регулирующий элемент и лампу с полым катодом, подключенную к источнику питания, и датчик тока лампы, выходом соединенный с соответствующим входом управляющего усилителя с образованием отрицательной обратной связи. Устройство, реализующее данный способ, приведено на фиг. 1 и содержит импульсный формирователь тока 1 с устройством регулирования длительности фронта нарастания тока 2, управляющий усилитель 3, нагруженный на регулирующий элемент 4, связанный с лампой с полым катодом 5, источником ее питания 6, датчиком тока 7. Датчик тока может быть включен и в эмиттер регулирующего элемента 4, как показано на фиг. 2. Предлагаемый способ реализуется в устройстве следующим образом. Импульсный формирователь тока 1 вырабатывает импульсы синхронизации, близкие по форме к прямоугольным. Эти импульсы поступают на вход устройства регулирования фронта нарастания импульса синхронизации 2. Данный блок может быть выполнен в виде синхронизируемого генератора тока так, как изображено на фиг. 3. Длительность фронта нарастания синхронизирующего импульса зависит в данной схеме от тока, протекающего через емкость . Далее импульсы поступают на вход управ 2 17372 1 2013.08.30 ляющего усилителя 3, который управляет током через лампу 5. Обратная отрицательная связь поступает на вход управляющего усилителя с датчика тока 7. На Фиг. 4 изображены эпюры тока, формируемого через лампу с полым катодом по известному способу (а, б), формы напряжения на коллекторе регулирующего транзистора(в) и по предлагаемому способу (г) и форма светового импульса (д). Штриховой линией дана форма импульса тока при длительности нарастания фронта его больше длительности формирования электронного объемного заряда в лампе. Соответствующий ему импульс света лампы имеет меньшую амплитуду, что приводит к ухудшению световой отдачи при коротких импульсах. Поскольку длительность фронта нарастания тока через лампу устанавливается не меньшей длительности формирования электронного объемного заряда в лампе, отрицательная обратная связь не разрывается и выброс тока в начальный момент его формирования через лампу не наблюдается (фиг. 4, г), что и приводит к положительному эффекту,повышению стабильности излучения лампы, особенно при коротких импульсах тока. Устанавливать длительность фронта нарастания тока больше длительности развития разряда в лампе нецелесообразно из-за возможной потери светоотдачи лампы (фиг. 4, д). Дополнительным положительным эффектом предлагаемого способа является возможность повышения частоты модуляции лампы с полым катодом при сохранении стабильности излучения. Длительность питающих импульсов тока при этом не может превосходить длительности формирования электронного объемного заряда в лампе. Источники информации 1. Курейчик К.П. Импульсная атомная спектрометрия. Методы измерений. Аппаратура. - Минск Университетское, 1989. - С. 244. 2. Курейчик К.П. Импульсная атомная спектрометрия. Методы измерений. Аппаратура. - Минск Университетское, 1989. - С. 216. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4