Уэймаус д., Газоразрядные источники света (988969), страница 49
Текст из файла (страница 49)
260 Вследствие наличиЯ фото л ктрического отрицателыюго заряда на наружной поверхности горелки равновесие между Ка! и 510х на внутренней поверхности непрерывно нарушается. Ра~вновесие при обычных для стенок горелок г температурах обусловливало бы необходимость иметь 5 — 10 ( миллионных частей ионов Ка, г Х растворенных в 5!Ох, находящейся в контакте с Ка1. Однако по ~мере растворения этих т ионов они притягиваются к наружной поверхности и расхо- 1111 дуются и, следовательно, тем большее количество Ка1 дол- л жно диссоциировать для поддержания равновесия между -!ф ' Ка1 и 510з.
Следовательно, фОтОЭЛЕКтРИЧЕСКИй ПРОЦЕСС Рнс.)О-)2 Схеме нзмерсппя селективно отсасывает натрий фотоэлектронного тока з го- релке. из полости горелки, оставляя в ней иод. Наличие фотоэлектрического заряда и ионного тока через стенку горелки было продемонстрировано при помощи схемы, показанной на рис. 10-12. Горелка ! была установлена так, что все токоведущие проводники были окружены металлическими эх~ранами 2. Этн металлические экраны имели отрицательное сме(цение 3 — 6 В относительно металлического стержня 4, так что фото- электроны, испускаемые стержнем, не могли достигнуть экрана нли дойти до токоведущих проводников, питающих лампу. Единственным возможным путем для непрерывного постоянного тока в виде фотоэлектронов между стержнем 4 и поверхностью горелки 1 был путь через стенку последней за счет ионной проводимости, через дугу к электродам и далее через средний отвод балласта, образованного двумя резисторами б с сопротивлением 100 кОм, а затем через регулируемый резистор б к гальванометру 7.
Горелка, стержень и экран заключены в стеклянную оболочку 3. Па рис, 10. р . 0-13 покааапы постоянные т ные гальванамстром, в ф нк1 е токи, измерепу 1ип от постоянного пот на стержне относительно с еднего а на сте жн р ывод аллас- ным направлением о, средней точки гн), ду ), Положитель- выходящий со стержня.
След е ением считается фотоэлект ронный ток, ж. леду т отметить, чта при по , равном нулю, фототок со лен и он не сп , ф стержня положите- падает до нуля до тех пор, пока н ние на стержне составляет +100 В, т. е. б тельна чем любая потенциалом и рас ая находящаяся по п . д положительным р нс о часть горел расположенная п отив кже отметить наличие строгой знвисимосРееоеиуеи и п ом еле ти между измеренным ток ееерлееие тоток положением стержня. Фоеберлу 005мин ок значительно больше х в случае, когда стержень нодится над горизонтально Гтерлееие го я ей р щей горелкой, чем кол 5 Уеду гда он находится под ней. -1йу 55 Это означает, что фактором, 155 ограничивающим ток, явля-ад1 ется не фот ф отак, а ионная проводимость 510ь Так как в верхней части горизонтально горящей горелки температура выше, проводимость здесь выше, чем м нее нижней части.
При первоначальном основное воз а лось в том, что из зраженне, выдвин тое п о представлении этой работы у е против псе, заключа- слишком малы для то, б м, что измеренные значения фото фототока были действительно явл я того, чтобы по тв, натрии, кото ые яются причиной ' и ой тех скоростей расхода торые обычно имеют место в л ф 1 А ° """" В 'ру' измеренные значения ототок в мк переносит 1 мкг натрия в час; апенин фм~юка составляли всего 0,02— к этому являет — раз меньше. Ключом ипе Ы~~~~тел~~~~~, 3 ся упомян тое вь еся в том,что ограничив ивающнм куарам являая проводимость кварца. Изм сни тись с горелками поти б лало небольшое , полное ра очее в емя е количество часов, со е ж р которых состав- кварце была небалыпим по 262 е ольшим по сравнению с содержанием Рнс.
10-13. Фотоэлектрическая ток, измеренный прв помощи схемы, изображенной рис. 10-12, в ззвиснмоста от напряжения смещения вв стержне (трвверзе), самого кварца. При большей длительности старения, что было невозможно при используемой конструкции, большее количество Хаь поступило бы в кварц из )ча1 и проводимость была бы выше, Более того, весьма вероятно, что горелки не работали при нормальных для них температурах, поскольку давление газа во внешней колбе было атмосферным, а пе ниже атмосферного, как это обычно имеет место. Следовательно, в действительных лампах по истечении нескольких сотен часов горения фотоионный ток несомненно достигает уровня микроампера, необходимого для подтверждения имеющего место расхода натрия 315 ' 1815 ч и Д Д11 715 Д ч ,5, 5, 1.1 Рвс.
10-14. Схема с уквззнкем учлстков горелки, работающей в гори- зонтельвом положении. Л вЂ” очвв шоб ы«ы ч ы З у всо и и Е биллоив а учистии Р— 1Е бвллоив; à — концевые участки; д — боковые стерыии (ври величии тиковых) рвсиоложеиы в горивоитвльиое илоскости ирочки участков 3 и у, И в И. Для того чтобы подтвердить. что боковые стер>яви арматуры действительна являются основной причиной процесса потерь натрия, был проведен опыт с радиоактивным Хауз в виде Ка1, добавленным к нормальному содержанию гчча1 в горелке.
Эти горелки были а~рмнровапы тремя различными методами; одна пара была смонтирована без боковых рамных стержней, другая пара была установлена в раму с боковыми стержнями, расположепнымн на ~расстоянии 1 мм от стенки горелки, и третья была смонтирована внутри клетки из вольфрамовой проволоки, па которую было подано смещение +150 В постоянного тока относительно горелки. Все горелки в состоянии горения находились в горизонтальном положении с штепгелем, обращенным вверх, и боковымн стержнями ~рамы в случае их наличия, размещенными в горизонтальной плоскости против участков 3 п 7, !! и и !б (рис.
10-14). Лампы работали в течение различных периодов времени и были затем разобраны для анализа распределе- 263 тио ерыетуры Скорость потерь (ороцеиие качель. ного содержи»и» в горелке череи юоо «> ния Хае . Сн ч м. а ала посредством сцинтилляцяонного ч чика был оп е р делен остаток Хайх в горелке; путем сравнения с первоначальным отсчетом был определен расх Х г ',а следовательно, и всего натрия) в горелке. Затем ра ход было определено содержание Хард во всех детал дст лях внешней колбы и в стекле. Так как о г деталях раиспытания ламп в п весь Хаий находился исключительна ное в деталях внешней колбы илн в стекле, могло проникнуть на них исключительно через кварпевые стенки горелки. Таблица 10.1 Зависимость антенснвностн потерь натри трия от монтажа горелки Таблица 10"2 Расположение потерянного нптрва поппе работы лампы петрив; (сроцеичы иечальиого содер- жи»и» натри» и горелке! Число чесси рабаты тио арматуры ио внешней «алб е и кварце Близко риспадожеииые боковые стержни Бев боховык стержней К, цв с прпложепвым и пей Обратным смещиющим ни пражевием 168 600 1000 2000 3000 5000 2,0 1,8 2,0 1,7 2,1 1,5 16,0 41,0 10,0 17,3 9,1 12,5 Блпико расположенные боковые стержви Бей боковых стержией Клетка с, 'приложенным к пей обрат~иым смощиющим напряжением 100 10 3 Наконе, сама ц, горелка была вскрыта с одного конца, растворимое содержание ее было удалено путем про- мывки разбавленной соляной кислотой и остат Х был оп е, елен п остаток агх р д н повторным подсчетом.
Таким образом было оп е слепо и р д олное количество наг!рия из первона- чального наполнения, растворенное в ква е. 3 а разрезана на 18 частей, как это схемати- чески показано на рнс. 10-14. Эти части были защищены с одной стороны путем покрытия парафином и подвер- гнуты травлению в 60а/о НГ в течен в 2 аза. т: в,результате чего их толщина уменьшилась илась примерно в раза. Затем было подсчитано содержание Хаий как в травильпом растворе, так и в кусках стекла. Табли а ! 0-1 ц - иллюстрирует интенсивность потерь показывае натрия в лампах трех типов, в то время к б . 10-2 ак та л.
Сле ет ывает распределение натрия в разных л мп ду отметить значительное !различие скоростей по- 100а/ 1000 т терь натрия в лампах трех исполнений, ", в пределах от бо /а/ ч в конструкции с близко расположерны ковыми стержнями до 3%/!000 ч в конст ннь ми атным р смещающим напряжением постоянного тока. 264 Следует, однако, отметить, что около 20о/о начального содержания натрия было обнаружено в стенках кварцевой горелки всех этих прех ламп. Таким образом, этп данные подтверждают предположение, что содержание натрия в кварце невелико и определяется, в основном, химическим равновесием с Ха! внутри горелки, в то вре. мя как потери натрия зависят от факторов, внешних по отношению к горелке. Даже более характерными с этой точки зрения были результаты подсчета содержания Хавх в отдельных частях горелки. На рис.
10-15 показано содержание натрия в различных участках внутренней и внешней половин одной и горелок, смонтированной с близко расположенными к ней боковыми стержнями. Следует отметить явно выраженные максимумы содержания натрия в участках 3, 7, 1/, 15, !расположенных против боковых стержней. Можно также отметить наличие большего количества натрия на внешней поверхности этих участков, чем на их внутренней поверхности. Эти данные показывают, что натрий проникает изнутри наружу в большей степени вблизи от боковых стержней.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
