113497. lajstromszámú szabadalom • Eljárás villamos energiának fénnyé való átalakítására
Példa: Legyen R = 3 cm, a primérenergia E = 200 voilt, az ionkoncentráció n = 4.101 2 /cm3 , az elektroinhőmérséklet T —- 2 volt. A gáztöltés álljon higanygőz-5 bői, vagyis V = 5 volt. Akkor a 2. képlet szerint R2 .T: ln Y.E: ! - 7,2. 10«, miután pedig ez nagyobb, mint 2..108 , megfelel a 2. képletben kifejezett föltételmek. Az 1. ábra görbéjéből megállapíthatjuk, hogy 7ip — 10 30%. Ezt az értéket behelyettesítve a 3. képletbe, kiadódik X = 0.84 cm. Higanygőzben 0° és 1 mm nyomás mellett a molekulák átlagos szabad úthossza 1,65-10 -3 cm, az elektronok szabad úthossza4.|/2-15 szer ennyi, vagyis 9,35.10"3 cm. 1 = 0,84 cm, tehát 0° mellett 9,35.10-3 /0.8i = 1,1-10—2 mm higanynyomásinak felel meg. Ha a világító tér hőmérsékletét 200° C-ra vesszük, akkor a tényleges nyomás 200 + 273/273-20 szoros, vagyis 1,9.10—8 mm Hg. Ez körülbelül 57° telítési hőmérséfcílteínek felel meg. Számos hasonlló példa átszámítása azt mutatja, hogy az új eljárás megvalósítására 101 1 —101 2 /'cm3 -t meghaladó elekron-25 koncentrációra vain szükség. Kisebb, pl. 100 voltnak megfelelő sebességű elektronok alkalmazásánál elegendő az alacsonyabb értéklet meghaladó elektironkoncenitráció, míg nagyobb, pl. 220 voltnak megfelelő 80 sebességű elektronok energiájának gazdaságos hasznosítására azonos elektronhőmérsékletnél magasabb koncentráció szükséges. Adott esetben, tekintettel arra, hogy a 35 nagyobb energiájú elektronsugarak egyébként azonos körülmények között nagyobb mértékben fokozzák a plazmaelektronok hőmérsékletét is, nagysebességű elektronsugarak gazdaságos hasznosítására is ele-40 gendő lehet a 101 1 /cm3 -t meghaladó elektronkoncentráció. Ha pl. a fenti példa adatait úgy változtatjuk meg, hogy a koncentráció mindössze 2.101 1 /cm*, vagyis az előbbi értéknek huszadrésze, de az elek-45 tronhőmérséklet, — minthogy ez esetben az energia kevesebb elektron között oszlik meg, —• 4 voltra emelkedik, úgy a értékére 3.108 -t kapunk, ami szintén megfelel a 2. képlet következményeinek. 50 A fentiekben kiszámított nyomás a legcélszerűbb arra, hogy az energiát a közvetlen folyamattal a plazmára átvigyük. Kisebb nyomás mellett a primérelektronok energiájuknak számottevő részének 55 megtartásával érnek a falhoz, hol az energia meleg alakjában elvész, bár részben hasznossá is tehető, például ha a fal anyagához fluoreszkáló anyagokat keverünk, vagy azt ilyenekkel vonjuk be. Magasabb nyomás esetén a primérenergiá- 60 nak nagyobb része használódik föl a gáz és gőzmolekulákkal való összeütközésekben. Azonban ez a rész sem vész el egészen a fényelőállítás szempontjából, egyrészt, mert az összeütközések közvetlenül 65 is fényt eredményeznek, — a rövidség kedvéért bármilyen hullámhosszú sugárzást fénynek nevezve, — másrészt pedig,' mert eközben szekundér elektronok keletkeznek, amelyek sebessége a primérelek- 70 tronok és a plazmaelektronok sebessége között fekszik és a 2. képlet, valamint az 1. diagramm tanúsága szerint ezeknek a lassúbb elektronoknak további energiakihasználása különösen kedvelő. Ezért 75 adott esetben célszerű lehet a 3. számú képlet által adott értéktől lefelé eltérni, vagyis a számított nyomásnál valamivel nagyobbat alkalmazni. Célszerű lehet azonban valamivel kisebb 80 nyomás alkalmazása is, ezzel szándékosan megengedve, hogy a primérelektronok a falba ütközve bizonyos fokú veszteséget okozzanak. Ez különösen akkor célszerű, ha az elektronok gyorsítására váltakozó 85 feszültséget alkalmazunk. Jelen találmány szerint váltakozó feszültség esetében előnyösen úgy választjuk meg a nyomozást, hogy a csúcsfeszültséghez közeleső értékeknél a primérenergiának már 90 számottevő (kb. 10%-ot meghaladó), része vész el a falhoz való ütközésekkel. Ezzel ugyanis az az előny jár, hogy a fénysugárzás időbeli lefolyásának görbéje lelapul, amivel a pislogás, amely váltó- 95 áramú gázkisüléses lámpáknál gyakran zavar, nagy mértékben kiküszöbölhető. A 2. ábra a kisugárzott fényintenzitás változását mutatja, a pillanatnyi feszültség függvényeként ábrázolva, még pedig 100 (I) a említett módszer alkalmazásával, (I') pedig anélkül. Az abszcissza egységéül az optimális feszültséget, „E0 "-t választottuk. ,,r,v " a primérelektronoknak a világítótérben leadott energiájának viszonya az 105 egész leadott energiához. A 3. ábra a fent! elv alkalmazásának eredményét mutatja, az intenzitás időbeli változásának feltün tetésével. Az (I) jelzésű lelapított fénygörbe sokkal csekélyebb pislogás benyo- no mását kelti, mint az (I') görbe. A találmány szerinti eljárás alkalmazásánál oly optikai jelenségek lépnek föl, amelyek eddig ismeretlenek voltak és amelyek az úgynevezett elektron-ütközé- 115 ses csövekben a fönt részletezett okokból
