Отзыв оппонента 2 (Экспериментальное исследование источника вакуумного ультрафиолетового излучения на основе ртутного разряда низкого давления с высокой плотностью тока)

отзыв Официального оппонента к.т.н, Прикупца Леонида Борисовича на диссертационную работу Шункова 10рия Евгеньевича «Экспериментальное исследование источника вакуумного ультрафиолетового излучения на основе ртутного разряда низкого давления с высокой плотностью тока», представленную, на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.09.07 — Светотехника. Область применения источников вакуумного УФ-излучения повышенной интенсивности не очень широка, но весьма значима.

Ряд современных технологий, связанных с очисткой природного газа, газообразных выбросов промышленных производств, финишной очистки поверхностей в радиоэлеьггронной промышленности„основаны на использовании вакуумного ультрафиолета. В св~~и с указанным, тема настояшей диссертации, посвяшенной экспериментальному исследованию условий излучения ртутного разряда НД в области вакуумного ультрафиолета 1184,95 нм) и созданшо на этой основе эффективных амальгамных ламп повышенной мощности, является актуальной.

Работа традиционна по структуре и состоит из введения, трех глав и заключения. Во введении кратко изложено состояние рассматриваемой проблемы, сформулированы пели, научная новизна, решаемые в работе задачи, приведены основные положения диссертации, выносимые на защиту.

В первой ~лаве автором выполнен обзор литературы по исследованию выхода излучения резонансных линий ртути г;, = 254 нм и Х. .=! 85 нм в ртутном разряде НД в зависимости от основных параметров разряда и геометрии разрядной трубки. Показана недостаточность экспериментальных данных для создания УФ-ламп повышенной моццюсти с максимальным энергетическим КПД излучения линии 185 нм, обоснованы для проведения собственных исследований интервалы варьирования тока разряда и частоты питания, выбраны диаметр колбы и диапазон давлений буферных газов.

Отдельно рассмотрена задача измерения характеристик УФ-ламп, сформулирована необходимость разработки методики фотометрических измерений потока излучения ртутных ламп НД в области вакуумного ультрафиолета, сочетающей простоту и необходимую точность. Во второй главе описаны параметры экспериментальных образцов ламп, на которых проводились исследования, много внимания уделено анализу и расчету погрешности, связанной с использованием косинусной модели кривой силы излучения резонансных линий ртути в начале и в процессе срока службы. Детально описана достаточно сложная экспериментальная установка на основе вакуумного монохроматора МсР1тегзоп 218, с помощью которого излучение с длиной волны 185 нм преобразовывалось в видимое с использованием сцинтиллятора из салицилата натрия и регистриро~алось с помошьго ФЭУ. Для автоматизации измерений в процессе исследований автором была разработана специальная приставка, позволяющая управлять током экспериментальных ламп и получать результаты измерений в численном и графическом виде.

В третьей ~лаве приведен наиболее полный набор экспериментальных данных, полученных автором, по зависимостям потока и КПД резонансных линий ртути 1в первую очередь, с длиной волны 185 нм) от основных параметров разряда в нехарактерном для ламп НД диапазоне повышенных значений тока и мощности.

Для создания УФ-ламп различной мощности представляет интерес определяемое автором значение мощности, рассеиваемой в анодно-катодном падении, которая составляет 18,5 Вт при токе порядка 2 Л, и практически не зависит от общего давления смеси и содержания в ней Хе и Аг. В отличие от традиционных представлений о зависимости потока излучения ртутных люминесцентных ламп НД от частоты питающего напряжения, показано, что максимум потока и КПД генерации линии 185 нм наблюдается при заметно больших значениях Г, достигающих, примерно.

80 кГц. Наибольший эффект «положительного влияния» на выход излучения линии 185 нм наблюдается для разряда в смеси Ме(30',4) - Аг170"4) при общем давлении 1 торр. При данном составе смеси достигается также наибольший КПД ртутного разряда в области вакуумного ультрафиолета, составляющий порядка 9"о. Достаточно общий для ртутного разряда НД характер зависимости потока излучения и КПД от тока нашли свое подтверждение в данной серии экспериментов, выполненных для линий 185 и 254 пм. На основе результатов исследований проведена разрабогка опытных образцов источников ВУФ-излучения, изготовленных из синтетического кварца с максимальным коэффициентом пропускания а области линии 185 нм, с межэлектродным расстоянием 648 мм и внутренним диаметром 16,6 мм.

Лампы рассчитаны на рабочий ток 2 Л и эксплуатацию с ЭПРА высокой частоты на 80 кГц. При этом давление смеси инертных газов составляет в лампах 1 или 2 торр, содержание Хе от 30 до 99",4, а Аг, соответственно. от 70 до !',а. В достаточно больших пределах при этом меняются остальные электрические параметры: Ьл=-47-66 В, и Рл=98-138 Вт. Лампы уникальны в отечествешюй промышленности и готовы к производству на НПО «ЛИТ», г.

Москва. Рецензируемая работа может быть квалифицирована, как законченное научное исследование ртутного разряда НД в ВУФ и УФ-С областях генерируемого излучения, ставящее своей целью получение необходимого набора данных, позволяющих провести инженерный расчет и разработку УФ- ламп повышенной мощности, используемых в ряде современных технологий. Лвтор продемонстрировал достаточно широкую эрудицию и высокий уровень научно-технической подготовки в области исследования газового разряда, обработки экспериментальных данных и решения сложной задачи измерения излучения резонансной линии ртути г.=185 нм.

Научная новизна работы заключается в комплексном исследовании зависимостей потока излучения и КПД резонансной линии ртути 7.=185 нм от основных параметров разряда: общего и парциального давления композиции инертных газов, плотиости рззряднОГО тока и частоты питания. Работа предваряет создание серии новых амальгамных ВУФ-ламп повышенной мощности, в этом заключается ее практическая ценность.

Достоверность основных научных результатов работы определяется: ° детальной проработкой сложных вопросов метрики излучения в ВУФ- области с использованием современного оборудования для спектральных и энергетических измерений; ° тщательным анализом погрешностей измерений УФ-излучения. Диссертация изложена на 116 стр. печатного текста, содержит список литературы (73 наименования). 57 рисунков и 6 таблиц. Оформление диссертации соответствует предъявляемым требованиям, Основные результаты диссертации отражены в 11 Опубликованных работах, в том числе, 3 — в рецензируемых изданиях из списка ВАК, 8 — доложены на международных и всероссийских конференциях. Содержание автореферата соответствует Основным положениям диссертации.

По диссертации имеются следующие загиечанни: 1. Нз наш взгляд, слишком большое внимание уделяется в гл.2 проблеме измерения кривой силы излучения ВУФ-ламп (1=185 нм). Априори можно было пре;шоложить, что она прак-Тически не должна отличаться от КСС для видимых линий ртути, что предельно близко к косинусной кривой; 2. В отличие от классических работ по исследованию характеристик ртутного разряда, автор абсолютно не пользуется понятием градиента электрического потенциала, что было бы полезно при анализе результатов; 3. Используемые АПРА обеспечивали в работе установи значения разрядного тока с точностью ='5'о. Подобная погрешность могла сказаться на определении зависимостей потока излучения и КПД линии 185 нм от частоты и ит а и ия; 4.

В дополнение к детальному анализу результ атов исследо~ззний излучательных характеристик ртутного разряда НД в УФ-области, нам казалось бы полезным сопоставить параметры разработанных в результате настоящей работы ВУФ-ламп с создаваемыми и производимыми зарубежными фирмами в настоящее время. Отмеченные недостатки не влияют на общую положительную оценку диссертационной работы Шункова 1О.Е. Она удовлетворяет требованиям, предъявляемым к кандидатским диссертациям. Автор работы — Шунков Юрий Евгеньевич заслуживает присуждения ему степени кандидата технических наук .