Проведено экспериментальное исследование влияния скорости вращения разрядной колбы безэлектродной серной лампы высокого давления на её излучательные характеристики. Плазма возбуждалась в смеси паров серы (5—6 атм) и аргона (20 Торр) на сверхвысокой частоте (СВЧ) 2,45 ГГц и мощности магнетрона 90—540 Вт в кварцевой сферической колбе диаметром 35 мм, размещенной в цилиндрическом резонаторе диаметром 73 мм и высотой 147 мм. Установлено, что форма и положение плазмы СВЧ-разряда в колбе, а также спектр оптического излучения плазмы определяются скоростью вращения разрядной колбы. Увеличение скорости вращения сдвигает спектр плазмы в сторону длинных волн, повышает освещенность и снижает температуру стенок колбы, цветовую температуру и общий индекс цветопередачи плазмы. Экспериментально установлена граница устойчивого и неустойчивого режимов разряда, определяемая граничной мощностью магнетрона, уменьшающейся с увеличением скорости вращения разрядной колбы. Обсуждаются способы получения устойчивого СВЧ-разряда в парах серы высокого давления в неподвижной колбе.
Проведено исследование излучательных характеристик индукционного разряда низкого давления на частотах 0,5—12,0 МГц и мощности 25—130 Вт в смеси паров ртути ( ≈ 10-2 Торр) и аргона (0,1—0,6 Торр) в трубках длиной 300 мм и диаметром 40, 50, 60 и 70 мм с помощью индуктивной катушки, охватывающей трубку по ее продольному периметру. Установлено, что потоки и КПД генерации резонансного ультрафиолетового (УФ) излучения лампы на длинах волн 185 и 254 нм возрастают с увеличением диаметра разрядной трубки, числа витков катушки и частоты разрядного тока и уменьшаются с увеличением давления аргона. Установлено, что влияние частоты разрядного тока на излучательные характеристики ламп проявляется «через» КПД индуктивной катушки ηcoil = 1–(Pcoil/P). Обнаружено, что поток и КПД генерации УФ-излучения плазмы на длине волны 185 нм возрастают с увеличением мощности плазмы. Зависимость КПД генерации УФ-излучения лампы на длине волны 254 нм от мощности лампы имеет максимум на той же мощности, на которой зависимость мощности потерь в проводе катушки Pcoil от мощности лампы имеет минимум. Увеличение диаметра трубки, частоты разрядного тока, числа витков катушки и давления аргона сдвигает положение максимума в сторону меньших мощностей лампы. Результаты расчета суммарного КПД генерации УФ-излучения ηUV = η185 + η254 качественно согласуются с результатами эксперимента.
Индукционный разряд возбуждался на частотах f = 0,5—12,0 МГц и мощности P = 25—160 Вт в смеси паров ртути (0,01 Торр) и аргона (0,1—0,6 Торр) в цилиндрических разрядных трубках длиной 300 мм и диаметром D = 40, 50, 60 и 70 мм с помощью индуктивной катушки, охватывающей трубку по ее продольному периметру. Установлено, что зависимости тока катушки Icoil и мощности потерь в проводе катушки Рcoil от мощности лампы P имеют минимум, сдвигающийся в сторону меньших мощностей с увеличением диаметра трубки D, частоты разрядного тока f и числа витков катушки n. Зависимость Рcoil от частоты f имеет минимум, сдвигаюшийся с увеличением мощности лампы Р в сторону меньших частот. КПД индуктивной катушки ηcoil возрастает с увеличением мощности лампы, диаметра разрядной трубки, частоты разрядного тока, давления аргона и числа витков катушки. Результаты расчета электрических параметров индуктивной катушки находятся в хорошем согласии с экспериментальными данными.
Проведено экспериментальное исследование разгорания безэлектродной серной СВЧ-лампы высокого давления. Разряд зажигался и поддерживался в парах серы и аргоне (20 Торр) в кварцевой колбе диаметром 35 мм, размещенной в цилиндрическом резонаторе диаметром 73 мм и высотой 147 мм. Колба вращалась с угловой скоростью v от 0 до 24 об/с, плазма возбуждалась на частоте 2,45 ГГц при мощности магнетрона 200–740 Вт. Обнаружено, что появление светового потока (освещенности) лампы после зажигания в колбе СВЧразряда происходит с задержкой tз, которая не зависит от скорости вращения колбы, но уменьшается с увеличением мощности магнетрона. В процессе разгорания лампы наблюдалось изменение формы плазмы СВЧ-разряда и ее положения в колбе, которые определялись скоростью вращения колбы и мощностью магнетрона. Зависимость освещенности лампы от времени ее разгорания t имела максимум Еmax, положение которого, tmax, с увеличением мощности магнетрона и скорости вращения колбы сдвигалось в сторону меньших значений t. С увеличением скорости вращения колбы v от 0 до 7–8 об/с уменьшалось время достижения лампой установившегося режима tуст., возрастала максимальная освещенность Еmax, а спектр излучения плазмы сдвигался в длинноволновую область. Увеличение скорости вращения колбы свыше 8 об/с вызывало снижение освещенности и рост tуст.