автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.07, диссертация на тему:Исследование световых характеристик и разработка принципов конструирования короткодуговых ламп сверхвысокого давления для осветительных систем с точечным источником излучения

МОСКОВСКИЙ ордена ЛЕНИНА и ордена ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

КОВАЛЕВСКИЙ ВЛАДИМИР ЕВГЕНЬЕВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ СВЕТОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК И РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПОВ КОНСТРУИРОВАНИЯ КОРОТКОДУГОВЫХ ЛАМП СВЕРХВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ ДЛЯ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ С ТОЧЕЧНЫМ ИСТОЧНИКОМ ИЗЛУЧЕНИЯ

Специальность 05. 09. 07 Светотехника и источники света

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технически* наук

МОСКВА - 1991

Работа выполнена в НПО "ЗЕНИТ"

Научный руководитель -

Официальные оппоненты:

доктор технических наук профессор Атавв А. Е.

доктор технических наук профессор Решенов С. П. кандидат технических наук Милованова Р. А.

Ведущее предприятие - Научно-производственное

об'единение "Планар".

Защита диссертации состоится ».£ ^ 1дд2.г.

в аудитории Г в /6* час. 40 мин. на заседании

специализированного Совета Д 053.16.08 Московского ордена Ленина и ордена Октябрьской револг»ции энергетического института.

С диссертацией можно ознакомиться в научно - технической библиотеке ЫЭИ.

Отзывы С в двух экземплярах, заверенные печатью ) просим присылать по адресу. 105835, ГСП, Москва, ул. Красноказарменная, д. 14, Ученый Совет ЫЭИ

Автореферат разослан " ^•ьйнАауМ 199 2. г.

Ученый секретарь специализированного Совета. Д 053. 16. 08 Я

к. т. н. /у.^ Григорьев А. А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы: В настоящее время значительно расширилась сфера применения короткодуговых ламп сверхвысокого давления ( КЛ СВД ). Они широко используются в различных областях науки и техники: спектроскопии, хроматографии, микроскопии, фотолитографии, эндоскопии и светосигнализации.

КЛ СВД являются точечным источником излучения высокой яркости в ультрафиолетовой (УФ), видимой и ближней инфракрасной (ИК) областях спектра. В качестве такого источника они применяется в осветительных системах (ОС) эндоскопического, фотолитографического и светосигнального оборудования, состоящих из лампы и эллипсоидного отражателя, которые имеют высокие излучательные характеристики, отличаются простотой конструкции и надежностью в эксплуатации.

Повышение производительности оборудования, в котором используются ОС с О СВД, требует значительного улучшения излучательных характеристик ламп при их высокой стабильности и сохранении в процессе эксплуатации, что может быть достигнуто оптимизацией конструкции ламп и применением специальных режимов работы.

Эффективность ОС с указанными источниками излучения во многом определяется согласованностью параметров лампы с параметрами других элементов ОС - отражателя и облучаемого объекта ( например, световода в эндоскопическом обрудовании ).

Повышение эффективности ОС увеличением мощности, подаваемой на лампу, уменьшает коэффициент полезного действия ( КПД ) системы и вызывает доролнительный нагрев элементов ОС.

Избежать указанных недостатков позволяет применение режимов форсирования электрической мощности. Условия и возможности применения режимов форсирования мощности не определены, требуют принципиально новых подходов при разработке конструкции и исследовании излучательных характеристик ламп.

Использование ксенонового,.и ртутно - ксенонового наполнения позволяет получить широкие границы спектрального распределения энергии излучения ламп. Увеличение энергии излучения в спектральных диапазонах применяемых в оборудовании, использующем ОС с КЛ СВД повышает КПД ОС, а также делает возможным ряд полезных эффектов, например, повышение контраста изображения в фотолитографических установках.

Современные методы расчета ОС не учитывают особенностей КЛ СВД как источника излучения, имеющего резко неравномерное распределение яркости светящего тела.

Оптимизация конструкции КЛ СВД с учетом особенностей ОС, является важным резервом для существенного увеличения излуча-тельных параметров ламп и КПД ОС.

Цель работы при оптимизации конструкции КЛ СВД как элемента ОС необходимо знать поведение наиболее важных характеристик и иметь возможность их расчитывать. Для достижения этой цели требуется:

- провести расчет светового потока системы лампа - эллипсоидный отражатель - световод для определения излучательных и конструкционных параметров КЛ СВД, подлежащих оптимизации;

определить конструкционные параметры ламп, обеспечивающие оптимальные излучательные характеристики а заданных спектральных диапазонах;

- определить интервалы изменения излучательных характеристик и конструкционных параметров ламп в режимах форсирования мощности, а также зависимости частот акустического резонанса от конструкционных параметров мощных ксеноновых ламп при работе в режиме 100% модуляции разрядного тока.

Методики исследований заклинались в:

измерениях излучательных характеристик О СВД в специальном макете комплекса АИБС (АН БССР);

- исследование работы и изменения излучательных характеристик ртутно - ксеноновых ламп в режиме ступенчатого форсирования мощности;

расчетных исследований с применение микро-ЭВМ ДВК-ЗМ2 ( программирование на языке ПАСКАЛЬ).

Научная новизна работы состоит в: разработке методики приближенного расчета осветительной системы КЛ СВД - эллипсоидный отражатель - световод и определении излучательных и конструкционных параметров, подлежащих оптимизации при разработке КЛ СВД, предназначенных для работы в ОС с эллипсоидным отражателем;

получении эмпирических зависимостей размеров участка светящего тела для измерения полезной габаритной яркости КЛ

СВД от параметра ОС;

- определении изменений конструкционных параметров KJ! в процессе работы лампы и влияние этих изменений на излучательные характеристики ОС с эллипсоидным отражателем;

- получении эмпирических зависимостей нижней граничной частоты акустического резонанса от конструкционных параметров КЛ ( диаметра колбы, давления наполняющего газа )„ а также эмпирических выражений для нижней частоты резонанса от величины мекэлектродного расстояния при работе КЛ СВД в режиме 100% модуляции разрядного тока при средней мощности более 880 Вт.

- определении условий переключения КЛ СВД большой мощности из режима постоянного горения з режим модуляции тока, обосновании необходимости работы лампы в режиме постоянного горения ( "прогрев" ) после зажигания;

- экспериментальном определении условий получения максимального выхода излучения для ртутно - ксеноновых ламп СВД, предназначенных для работы s режиме ступенчатого форсирования мощности.

Практическая ценность и реализация результатов работы определяется использованием полученных результатов при разработке и внедрении в производство эффективных источников излучения, работающих в принципиально новых режимах:

- типоряда ксеноновых КЛ СВД типа ДКсШ(Л) мощностью 150, 300 и 500 Вт, работающих в постоянном и комбинированном ( с наложением'импульсов тока повышенной амплитуды ) режимах;

опытных образцов короткодуговых ртутно-ксеноновых ламп, работающих в режиме форсирования мощности при мощности максимальной ступени 1500 Вт и средней мощности 1000 Вт;

ксеноновых КЛ СВД работающих в режиме 100% модуляции разрядного тока при среднем токе лампы 35 А ( средняя мощность лампы 900 Вт ) с модуляцией светового потока глубиной до 80 % на частотах до 6 кГц.

Апробация работы, материалы и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

Всесоюзном семинаре по медицинской технике ( г. Москва, 1Э84г.)

Всесоюзной аколе-семинаре по интроскопической технике

( г. Москва, 1986 г. ), Всесошном семинаре " Импульсная фотометрия ( г. Москва, 1986 г., 1 987 г. ),

Всесоюзном семинаре * Фотонные процессы в микроэлектронике " { г. Суздаль, 1989 г. ),

3 Всесоюзном семинаре " Микролитография- 90 " { п. Черноголовка, 1990 г.).

Публикации: по материалам диссертационной работы опубликовано 5 печатных работ.

Структура и объем работы: Диссертационная работа изложена на Ш страницах машинописного текста, состоит из Введения, четырех глав. Общих выводов и реализации результатов работы и списка использованных литературных источников. Содержит 5В рис. , 14 таблиц, расположенных по тексту и Приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность задач, решение которых позволит существенно улучшить излучательные характеристики осветительных систем с использованием КЛ СВД Сформулированы основные проблемы оптимизации конструкции короткодуговых ксеноновых и ртутно - ксеноновых ламп. Приведены основные научные и практические результаты работы. Кратко аннотировано содержание работы.

В первой главе на основании обзора отечественных и зарубежных литературных данных рассмотрены характеристики короткодуговых высокоинтенсивных источников излучения СВД с ксеноновым и ртутно - ксеноновым наполнением; проведен анализ осветительных систем с КЛ СВД в качестве точечного источника излучения; определены пути повышения интенсивности излучения, а также рассмотрена работа КЛ СВД в режимах форсирования мощности.

В КЛ СВД дуга свободна от влияния стенок и стабилизируется только электродами. За счет этого достигается значительная удельная мощность дуги и высокая яркость светящего тела. Изменение в широких пределах размеров колбы и электродов позволяет создавать КЛ различной мощности без принудительного

охлаждения.

Зависимость излучательных и спектральных характеристик КЛ от наполнения требует определения пределов давления ксенона или удельного количества ртути, дозируемой в колбу, для получения максимального выхода излучения.

Малые мекэлектродные расстояния КЛ СВД обуславливают высокую относительную долю потерь энергии на электродах и нагрев их рабочей части до высоких температур. Катод служит источником электронов и его конструкция должна обеспечивать термоэлектронную эмиссию, достаточную для поддержания разрядного тока, что требуется для стабильной работы лампы.

Конструкция анода, работающего при высоких температурах, должна обеспечивать его малую эрозию.

Основными излучательными характеристиками КЛ СВД являются сила излучения ( или поток излучения ) и ее спектральное распределение и яркость светящего тела дуги. Эти характеристики определяются конструкционными параметрами ламп и влияют на излучательные характеристики осветительных систем.

Яркость светящего тела имеет резкую неравномерность как вдоль, так и поперек разряда. В практическом применении используется величина габаритной ( усредненной ) яркости некоторого участка светящего тела. В . связи с этим, необходимо определение формы, размера и местоположения участка светящего тела, определяющего эффективность работы лампы в ОС.

Основное назначение осветительных систем с КЛ - создавать высокую плотность энергии излучения на облучаемом объекте. Наиболее широкое распространение получили моноэллипсоидные ОС, состоящие из эллипсоидного отражателя и О. Светящее тело дуги помещается в первом фокусе отражателя, во втором располагается приемная площадка потребителя энергии излучения ОС ( например, входной торец световода в эндоскопическом оборудовании или растровая линза в фотолитографической установке ).

Существующие данные о расчете ОС с КЛ недостаточны для разработки ламп, обеспечивающих оптимальные излучательные характеристики моноэллипсоидных ОС.

Увеличение эффективности ОС достигается применением режимов форсирования мощности на время полезного цикла лампы, с одновременным снижением тепловых нагрузок на лампу,

элеметы ОС и облучаемый объект. Форсирование мощности лампы может осуществляться наложением однократных импульсов тока повышенной амплитуды, применением ступенчатого увеличения разрядного тока, а также 1 0055 модуляцией разрядного тока. В литературе отсутствуют данные об изменении характеристик ламп в этих режимах, что требует проведения исследований излучатчльных характеристик, стабильности тела дуги и их изменение во времени.

Анализ литературных источников позволил определить задачи исследований, решение которых необходимо для достижения цели диссертационной работы.

Для обеспечения оптимизации конструкционных и излучательных параметров КЛ разработать методику инженерного расчета светового потока ОС КЛ - эллипсоидный отражатель - световод и провести исследования излучательных характеристик ОС. Определить влияние на излучательные характеристики ( яркость и распределение яркости ) ксеноновой КЛ, предназначенной для. работы в ОС эндоскопического оборудования конструкционных параметров лампы. Провести исследования изменения характеристик при работе ламп в комбинированном, с форсированием мощности, режиме.

Для повышения энергии излучения ртутно - ксеноновых КЛ, провести исследования излучательных характеристик в ограниченных спектральных интервалах в зависимости от конструкционных Параметров при работе ламп в постоянном и форсированном ( со ступенчатым изменением мощности ) режимах.

Провести исследования работы ксеноновых ламп в режиме 100 % модуляции разрядного тока с определением эмпирических зависимостей граничных частот акустического резонанса от конструкционных параметров ламп ( межэлектродного расстояния, диаметра колбы, давления наполняющего газа ), условий перевода ламп из режима постоянного горения в режим модуляции тока, а также возможности повышения стабильности работы лампы применением специальных схем питания.

Во второй главе рассматривается предложенная методика расчета осветительной системы ксеноновая КЛ С8Д - эллипсоидный отражатель - световод. Приводятся: результаты исследований зависимости светового потока на выходе ОС от конструкционных параметров лампы ( межэлектродного расстояния и

наполнения ) и параметров ОС ( эксцентриситета отражателя и диаметра световода ); распределение яркости светящего тела лампы и величины габаритной яркости в зависимости от формы электродов и наполнения; величина изменения межэлектродного расстояния при работе лампы в постоянном и комбинированном режимах. Определены иэлучательные и конструкционные параметры ксеноновых КЛ СВД, подлежащие оптимизации для обеспечения максимального КПД ОС,

Методика расчета ОС основана на методе элементарных отображений ( рис. 1 ). Высокая освещенность объекта определяется выполнением следующих условий: -отражатель должен захватывать возможно большую часть светового потока лампы; -размер светового пятна, сформированного отражателем должен быть согласован с размерами световода. При расчете определялись: площадь следа выходного пучка, сформированного ОС на фокальной плоскости и коэффициент виньетирования ( К у ). как отношение площади следа, попавшего на входной торец световода, ко всей площади следа.

Варьируя параметры ОС ( эксцентриситет и угол охвата отражателя, радиус световода и радиус светящего тела лампы ) можно получить значение Кч><1- Это означает, что весь световой поток, вышедший из отражателя, попадает на входной торец световода.

Выходной световой поток ОС определяется по формуле: "Ачл*

о

или в приближенном виде: "Ли«*/**

где: ^о - коэффициент отражения отражателя;

£} -габаритная яркость светящего тела лампы;

Рис 1. Формирование следа элементарного отображения моноэллипсоидиой ОС и варианты взаимного расположения совокупности следов и торца световода радиуса Й .

1 - ¡эллипсоидный отражатель;

2 - источник света ( КЛ СВД );

3 - изображение источника света.

<С(р) - коэффициент пропускания световода, как функция угла падения лучей;

60! "-телесный угол < зоны отражателя.

Это выражение позволяет при заданных параметрах отражателя, источника света и световода приближенно оценить световой поток на выходе ОС.

КПД ОС определяется как отношение светового потока, вышедшего из отражателя, к световому потоку, выкедгему из световода и рассчитывается по формуле:

Чпох/л*?

(1-С05Ч>;) (3)

где (г - 1 [(1- С05 Ум**)

Для определения оптимальных параметров элементов ОС были рассчитаны коэффициент виньетирования и КПД в зависимости от межэлектродного расстояния лампы и диаметра световода. Проведенные расчеты показали, что для повышения эффективности ОС необходима оптимизация величины межэлектродного расстояния для согласования с параметрами ОС и получения оптимальных значений габаритной яркости.

Так как светящее тело КЛ характеризуется неравномерным распределением яркости и не имеет четко выраженных границ, под оптимизацией габаритной яркости подразумевалось определение формы, размера и местоположение участка светящего тела, определяющего эффективную работу лампы в ОС.

Экспериментальные исследования зависимости светового потока ОС от величины межзлектродного расстояния и- габаритной яркости КЛ, измеренной с различных по величине участков светящего тела, а также распределения яркости по светящему талу показали хорошее совпадение полученных результатов с расчетными данными, подтвердили правильность предложенной методики и позволили определить интервал значений величины межэлектродного расстояния ( 1.1 - 1.7 ми ) для ксенсновых КЛ СВД, предназначенных для эндоскопических ОС. Предложена эмпирическая зависимость диаметра участка светящего тела для определения эффективной габаритной яркости от параметров ОС в виде:

а.кШ

о

где К - коэффициент пропорциональности; К -0.22 при мм;

К -0.18 при 1 мм <с(а-<< 3 мм; Я - ради/с световода; £ - эксцентриситет отражателя.

Проведены исследования изменения во времени конструкционных параметров ламп при работе в постоянном и комбинированном ( с форсированием мощности ) режимах работа Комбинированный режим представлял собой наложение на режим постоянного горения одиночных импульсов тока с амплитудой в 15 - 20 раз превышающей . номинальное значение и длительностью 6 - 10 мс. В результате исследований определены характер изменения межэлектродного расстояния от эрозии электродов, оптимальные значения межэлектродного расстояния и геометрии катода, обеспечивающие сохранение оптимального значения габаритной яркости в процессе работы лампы.

В третьей главе рассматриваются пути повышения эффективности короткодуговых ртутно - ксеноновых ламп СВД мощностью до 1500 Вт, предназначенных для работыч в фотолитографическом оборудовании, приводятся результаты исследований габаритной энергетической яркости светящего тела и силы излучения в спектральных диапазонах I и Н - линий ртути ( 355-375 нм и 400-410 нм) и температурных режимов лампы в постоянном и форсированном режимах работы. .

Известно, что в ртутных лампах определяющим фактором, • влияющим на интенсивность излучения, форму светящего тела и форму спектральной линии является величина удельного количества ртути, дозируемой в колбу лампы. Исследования показали, что в ртутно - ксеноновом разряде эти зависимости сохраняются. при этом дЛя стабильности параметров важно обеспечить

существование разряда в ненасыщенных парах ртути.

Получено распределение энергетической яркости в спектральном диапазоне Н - линии ртути для различного наполнения. Область разряда с максимальной энергетической яркостью находится вблизи катода, доля потока излучения прикатодной части разряда в форме шара с диаметром равным 1/3 от межэлектродкого расстояния составляет 60 - 65 %. По мере увеличения наполнения ( свыше 10 мг/см3) форма этой области приближается к цилиндру.

Оптимизация удельного количества ртути проводилась по результатам экспериментальных исследований излучательных характеристик в указанных спектральных диапазонах. Анализ результатов показывает, что увеличение удельного количества ртути в лампе повышает выход излучения, однако При этом происходит значительное изменение формы спектральной линии - уменьшение амплитуды и увеличение ширины. Увеличение ширины линии приводит к снижению контраста изображения в фотолитографических установках. Избежать этого возможно ограничением ширины линии с помощью фильтров, однако, при этом часть энергии линии будет теряться, что снижает КПД ОС. Максимальная плотность потока излучения при которой удовлетворяются требования к контрасту изображения для ламп мощностью до 1500 Вт достигается при величине удельного количества ртути 30 - 50 мг/смг.

Результаты испытаний ламп с оптимальным наполнением в фотолитографических установках ЭМ - 560 и ЭМ - 5084 с рабочими длинами волн 365 нм и 404 км показали увеличение энергетической освещенности в плоскости объекта на 30-56% и, соответственно, уменьшение времени экспонирования на 30-40% по отношению к применяемым в настоящее время серийным лампам типа ДРКс 1500.

Проведено исследование излучательных • характеристик и тепловых режимов колбы з режиме форсирования мощности путем ступенчатого увеличения разрядного тока по отношению к средней мощности. При этом средняя мощность лампы обеспечивала существование разряда в ненасыщенных парах ртути.

Сравнение силы света, силы излучения в спектральных диапазонах I и Н - линий, распределения яркости светящего тела и температуры колбы в постоянном и форсированном режимах работы показало:

сила излучения на максимальной ступени форсированного

режима при мощности максимальной ступени на 40 - 50 % больше средней увеличивается на 20 - 30 % по сравнению с постоянным режимом при мощности, равной средней в форсированном режиме;

происходит уменьшение температуры колбы ( до 10% ) по сравнению с режимом постоянного горения на мощности равной средней мощности форсажного режима;

Ееличина габаритной яркости прикатодной части разряда в форсированном режиме увеличивается до 30 %, при мощности максимальной ступени на 40 - 50 % больше средней, разряд в по перечном направлении сжимается что "следует учитывать при конструировании ОС.

Анализ результатов показывает, что оптимизация наполнения и применения режима ступенчатого форсирования мощности позволяет увеличить производительность фотолитографического оборудования на 50 - 70 % при сохранении тепловых режимов лампы и обеспечении современных требований к качеству изображения.

В четвертой главе приводятся результаты исследования работы ксеноновых КЛ СВД в режиме 100% модуляции разрядного тока при средней мощности 800 - 900 Вт; рассмотрено влияние на стабильность работы лампы явления акустического резонанса ( погасания дуги ); получены зависимости частот модуляции тока, вызывающих акустический резонанс от конструкционных параметров ■ламп; определены условия перевода О после зажигания в режим модуляции тока.

Изготовлен блок питания, обеспечивающий режим 100 % модуляции разрядного тока лампы со скважностью 2iQ,3 и регулируемой частотой от 1 до 15 кГц.

Анализ известных выражений для нижней ( первой ) частоты акустического резонанса ( частоты погасания ) показал, что ее' величина определяется площадью внутренней поверхности колбы ( диаметром и длиной колбы ), плотностью наполняющего газа ( давлением газа в лампе ), а также межэлектродным расстоянием.

Экспериментальные исследования зависимостей частоты акустического резонанса от конструкционных параметров ламп показали, что наиболее сильное влияние на нижнюю границу резонанса оказывают величины диаметра колбы и межэлектродного расстояния. Получены эмпирические зависимости частоты погасания от этих

параметров. Давление наполняющего газа в пределах, используемых в КЛ СВД а также размеры и масса электродов практически не влияют на частотные характеристики ламп.

Результаты исследований позволили предложить эмпирическое выражение для нижней границы акустического резонанса от величины межэлектродного расстояния в виде:

Грез =■ COhSt при £ £ о/л-к < {-7

ГРе5 = 43 С(л-к3 -* < г-5

5е"0 /гс/А К < 4

где Рр«з - частота резонанса. кГц;

с|л-к - межэлектродное расстояние лампы в нерабочем состоянии, мм.

Большое значение для стабильной работы лампы имеет переходной процесс от момента подачи импульсов зажигания до перевода лампы в режим модуляции тока. После возникновения разряда за счет разогрева лампы происходит резкое изменение параметров разрядного промежутка: плотности наполняющего газа и радиального ее распределения, а также величины межэлектродного расстояния, что вызывает погасание лампы в момент перевода в режим модуляции.

Проведенные исследования по определению скорости разогрева колбы и работоспособности лампы после перевода'ее в режим модуляции тока показали необходимость работы лампы в режиме постоянного горения после зажигания до перевода в режим модуляции тока ( "прогрев" лампы ). С учетом этого, время готовности лампы для работы в режиме- модуляции тока составляет десятки секунд

Существенное сокращение времени "прогрева" без форсирования мощности практически невозможно, так как оно обусловлено физическими тепловыми процессами. Исследования показали, что сокращение времени готовности лампы ( до нескольких секунд ) возможно введением стабилизации амплитуды тока лампы в модуляционном режиме, так как нестабильная работа лампы вызывает снижение амплитуды разрядного тока вследствие изгиба дуги под влиянием резонансных явлений.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ.

Основным итогом диссертационной работы является разработка /кципов конструирования короткодуговых ксеноновых и ртутно -еионовых ламп сверхвысокого давления, используемых в освети--,;льных системах в качестве точечного источника света.

Разработана методика инженерного расчета осветительной сис-емы короткодуговая лампа - эллипсоидный отражатель- световод, •то позволяет установить взаимосвязь конструктивных параметров ламп с излучательными характеристиками ОС и определить параметры лампы, подлежащие оптимизации, для обеспечения максимального КПД ОС. '

Предложены эмпирические зависимости для инженерного расчете следующих параметров короткодуговых ламп, работающих как в постоянном, так и в форсированных режимах:

- размера и расположения участка светящего тела, для которого определяется эффективная габаритная яркость дуги в зависимости от конструктивных параметров лампы и элементов ОС для оптимизации величин межэлектродного расстояния и габаритной яркости ксеноновых КЛ работающих в эндоскопических установках;

- нижней граничной частоты акустического резонанса от межэлектродного расстояния для мощных ксеноновых ламп, предназначенных для создания модулированного светового потока.

Для ртутно - ксеноновых ламп, работающих в непрерывном и форсированном режимах, предназначенных для осветителей фотолитографического оборудования:

- оптимизированы границы удельного количества ртути дозируемой в лампу;

определено соотношение силы света и «энергии излучения I и Н - линий ртути в форсированном и постоянном режимах;

определено влияние на размеры светящего тела дуги наполнения в постоянном и форсированном режимах;

- определено соотношение температур колбы лампы при работе в постоянном и форсированном режимах.

Для ксеноновых КЛ СВД, работающих в режиме 100 % модуляции разрядного тока при средней мощности 800 - 900 Вт:

определены границы частот акустического резонанса, позволившие оптимизировать конструкционные параметры ламп; определено время готовности ламп при работе в режиме

модуляции тока, а также меры по его уменьсению.-

Определены конструкционные параметры и режимы эксплуатации влияющие на долговечность работы ламп, предназначенных работы в комбинированном режиме в эндоскопическом оборудован;:;1 и в режиме модуляции тока.

На основе результатов диссертационной работы: разработан типоряд короткодуговых ксеноновых ламп СБЛ. типа ДКСШИ(Л) мощностью от 150 до 500 Зт, работающих l постоянном и комбинированных режимах работы и обладающих стабильным положением светящего тела дуги;

созданы опытные образцы короткодуговых ртутно - ксеноновых ламп, работающих в режиме форсирования мощности при средней мощности 1000 Вт и мощности максимальной ступени 15ВЗ Вт, применение которых в фотолитографических установках ЭМ - 560 и ЭМ - 5084 позволяет увеличить производительность ка 30 - 70 %;

разработана короткодуговая ксеноновая лампа СЗД. работающая в режиме 100% модуляции разрядного тока при средней мощности 9В0 Вт обеспечивающая модуляцию светового потока глубиной не менее 80 % на частотах до 6 кГц.

Основные положения опубликованы в следующих работах:

1. Вартанян А. А. , Ковалевский В. Е. , Торгоненко б. А. Осветители с короткодуговыми ксеноновыми лампами для эндоскопии.// Светотехника, - 1585.- N 6 - С. 15-17.

2. Ковалевский В. Е. , Торгоненко В. А.

Оптимизация осветителей с ксеноновыми лампами. // Светотехника, - 1990,- N3.- С. 4-5.

3. Ковалевский В. Е. . Торгоненко В. А.

Влияние конструкции на яркость короткодуговой ксеноновой лампы.// Светотехника. - 199Э.-N5. С. 17-19,

4. Исследование характеристик светящего тела короткодуговых ртутно - ксеноновых ламп. / Ковалевский В, Е. , Торгоненко В. А. , Реутович В. И. , Чвялэва Л. В. // В кн. Третий Всесовз. семинар "МИКРОЛИТОГРАФИЯ": Тез. докл., 22- 23 мая 1980 г., Черноголовка,- Черноголовка, ОИХР АН СССР. - 1 990, - С. 21 - 22.

5. Пути повышения эффективности использования ртутно-ксеноновых ламп СВД в фотолитографическом оборудовании / Ковалевский В. Е., Торгоненко В. А. , Маховиченкова И. И. // В кн.: Третий Всесоюз. семинар " МИКРОЛИТОГРАФИЯ Тез. докл. , 2223 мая 1990 г., Черноголовка. - Черноголовка, ОИХР АН СССР. -1990,- С. 19-20.

'У

ч" " "• v,''"' )1 '•>'/-> ' ,,. -'¿'^