Разработка и исследование импульсного источника ИК излучения с разрядом в парах цезия тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.14 ВАК РФ

На правах рукописи

Гавриш Сергей Викторович

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ИМПУЛЬСНОГО ИСТОЧНИКА ИК ИЗЛУЧЕНИЯ С РАЗРЯДОМ В ПАРАХ ЦЕЗИЯ

01.04.14 - Теплофизика и теоретическая теплотехника

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-2005

Работа выполнена в ОАО «Научно-исследовательский институт «Зенит»

Научный руководитель:

Градов В.М. - доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты:

Любченко Ф. Н. - доктор физико-математических наук Камруков А. С. - кандидат технических наук, доцент

Ведущая организация: РНЦ «Курчатовский институт» РАН

Защита состоится «»^ » 2005 года В часов на заседании

диссертационного совета Д.212.141.08 в Московском государственном техническом университете имени Н.Э. Баумана по адресу: 107005, Москва, Лефортовская наб., д. 1, корпус факультета «Энергомашиностроение» МГТУ им. Н.Э. Баумана, ауд.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять по адресу: 105005, Москва, 2-ая Бауманская ул. д. 5, МГТУ им. Н.Э. Баумана, Ученому секретарю диссертационного совета Д.212.141.08.

• Автореферат разослан« »¿^» 2005 года,

Ученый секретарь диссертационного совета, #(// кандидат технических наук, доцент у^г^-^ Колосов Е.Б.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время источники излучения инфракрасного диапазона (ИК) широко используются в научных исследованиях, медицине, промышленности и военном деле. Одним из важнейших применений является использование ИК источников в системах оптико - электронного противодействия головкам самонаведениям (ГСН) зенитных управляемых ракет для защиты летательных аппаратов (ЛА). Для этих целей необходимо, чтобы источник работал в импульсном или импульсно-периодическом режимах генерации некогерентного модулированного излучения в спектральных диапазонах от 3,5 мкм до 5,5 мкм (ИК приёмники ГСН на базе PbS, диодные матрицы и др.). Используемые в настоящее время нагревательные элементы с модуляцией постоянного излучения механическими затворами имеют низкий КПД и не обеспечивают возможность создания импульсно-периодической структуры выходного лучистого потока с заданными энергетическими характеристиками. Импульсные лампы (далее лампы) с разрядом в инертном газе (ксеноне. криптоне и т.д.) позволяют добиться сложной структуры потока излучения за счет модуляции разрядного тока, но они имеют спектр излучения близкий к непрерывному (низкий КПД в ИК диапазоне), который ограничивается длинноволновой границей пропускания кварца (~4 мкм), используемого в качестве оболочки лампы.

Острая потребность в лампах, свободных от указанных недостатков, привела к созданию нового класса селективных источников излучения, а именно, ламп с разрядом в парах щелочных металлов. Как следует из зарубежной печати, наиболее перспективным при создании ИК источника является импульсный разряд высокого давления в парах цезия. В настоящее время за рубежом для защиты ЛА от ракет нового поколения разработаны станции AN/ALQ-123 и AN/AAQ-4, использующие импульсную цезиевую лампу с двумя сапфировыми оболочками. По экспертным оценкам такая лампа должна обеспечивать максимальную амплитуду импульса ИК сигнала более А=50 Вт/ср и глубину модуляции не-менее т=95% в спектральном интервале 3,5 - 5,5 мкм при средней потребляемой мощности не более 3 кВт.

Отечественных разработок аналогичных ламп в настоящее время не существует, а имеющаяся информация о характеристиках, конструкции, технологии изготовления зарубежных излучателей и физике протекающих в них процессов либо весьма отрывочна, либо отсутствует вовсе. Вместе с тем, рассматриваемые источники излучения являются весьма сложными изделиями электронной техники с широкой номенклатурой нелинейных теплофизических процессов, определяющих их функциональные параметры, и труднопрогнозируемой зависимостью спектрально- энергетических и эксплуатационных характеристик от конструктивных особенностей и режимов их работы. В итоге оказывается, что создание таких источников невозможно без детального исследования всего комплекса физических явлений, развивающихся в плазме разряда, стабилизирующих его оболочках и внешней электрической цепи с максимальным привлечением методов и средств математического эксперимента. Все выше-

сказанное выдвигает в качестве актуальной задачу полной конструкторско-технологической проработки ПК- источников на базе расчетно-теоретического и экспериментального исследования физики процессов в элементах изделия

Целью работы является проведение исследований по созданию высокоэффективных источников излучения на основе импульсного разряда высокого давления в парах цезия для оптических систем противодействия ракетам с инфракрасными головками самонаведения.

Для достижения этой цели решаются следующие задачи:

- разработка технических требований к источнику излучения и выявление конструктивных и технологических предпосылок создания нового типа импульсных ламп с цезиевой плазмообразуюшей средой;

- расчетные исследования импульсного разряда в парах цезия, направленные на формирование детальной картины физических процессов в плазме и стабилизирующих разряд оболочках, а также выявление основных параметров, влияющих на технические характеристики ИК излучения ламп;

- установление факторов, определяющих омическое сопротивление лампы в процессе остывания, и изучение способов надежного зажигания разряда в различных температурных условиях;

- экспериментальное изучение зависимости характеристик ИК излучения импульсного разряда в парах цезия от конструктивных характеристик, параметров электрической схемы питания и условий эксплуатации ламп;

- проведение конструкторских и технологических проработок импульсных цезиевых ламп, исследование свойств используемых материалов (оптическое пропускание, механическая прочность и т.д.) для обеспечения требуемых излучательных характеристик и надежности ИК источника;

- изучение перспектив дальнейшего совершенствования данного класса

ламп.

Объектом исследований являются импульсные лампы с двумя сапфировыми оболочками с разрядом в парах цезия, отличающиеся конструкцией, размерами, рабочим наполнением, режимами электрического питания и условиями эксплуатации.

Научная новизна. В диссертации разработан новый тип источников излучения, дающий начало целому классу приборов специального назначения.

1. Разработана математическая модель, впервые в комплексе описывающая физические процессы в цезий - ртуть - ксеноновой плазме и стабилизирующих разряд оболочках, создан алгоритм реализации соответствующей системы уравнений, сформирована база данных по материальным функциям плазмы и материала оболочек.

2. Впервые расчетным путем получены данные по температурным полям в лампе, структуре баланса мощности, сбрасываемой разрядом и оболочками, спектральному распределению излучения и глубины модуляции в зависимости от удельной мощности разряда

3 Разработаны оригинальная универсальная экспериментальная установка и методики исследования ИМПУЛЬСНОГО разряда в парах щелочных металлов позволяющие изучать импульсные ИК источники при различных режимах питания и эксплуатации

4 Выявлены особенности зажигания Сэ - - Хе разряда, установлено влияние конструктивных параметров, условий электрического питания и охлаждения на излучательные характеристики ламп в ИК диапазоне спектра

5 Проведены исследования различных вариантов конструкций и соответствующих технологических решений, направленные на обеспечение необходимых характеристик излучения и срока службы ламп Предложено оригинальное конструктивное исполнение электродных узлов, разработаны способы соединения сапфировых баллонов с металлическими деталями, изучены прочностные свойства и оптические характеристики сапфировых оболочек, выбран тип наполнения внешней колбы лампы и его давление

6 Определены и экспериментально подтверждены перспективные направления дальнейшего увеличения пиковой силы излучения

7 Разработана методика исследования и изучен энергетический баланс импульсных ламп с Сз-Н§-Хе разрядом в спектральном диапазоне 0,3 - 10,6 мкм

Результаты проведенных исследований позволили впервые в России разработать и приступить к серийному выпуску ламп СП-2500, СП-2500-1, СП2-1500 с двумя оболочками из искусственного сапфира на основе импульсного разряда в парах цезия и ртути, предназначенных для систем оптико-электронного противодействия ГСН управляемых ракет В диссертации приведены акты об использовании результатов диссертации в производстве ламп в ОАО СКТБ «Ксенон» (г Москва) и изделий, разработанных в ОАО «НИИ «Зенит» (г Москва) и ФГУП «Экран» (г Самара)

Апробация работы Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международном семинаре «МЭИ Светотехника 1992», (Москва, 1992г), на II (Суздаль, 1995г), III (Новгород, 1997г) и IV (Вологда, 2000г) Международных светотехнических конференциях, Международной конференции по вычислительной механике и современным прикладным программным системам (Москва, 2003г), на научных семинарах и совещаниях в ОАО «СКТБ «Ксенон», ОАО «НИИ «Зенит», ВНИИС им А Н Лодыгина,ВНИСИим СИ Вавилова,

На защиту выносятся

- методика вычислительного эксперимента, включающая построение математической модели физических процессов в цезий-ртутной плазме и стабилизирующих разряд оболочках, алгоритма реализации соответствующей системы уравнений и базы данных по материальным функциям и коэффициенту поглощения,

- расчетные данные по составу Cs - Щ - Хе плазмы, температурным полям в разряде и оболочках, структуре баланса мощности, сбрасываемой оболочками,

спектральному распределению глубины модуляции в зависимости от удельной мощности разряда;

- результаты изучения факторов, определяющих сопротивление лампы после выключения, условий надежного зажигания и выхода на рабочий режим, влияние на излучательные характеристики конструктивных параметров, условий электрического питания и охлаждения ИК источника:

- методики расчета тангенциальных напряжений в зоне соединения оболочки с металлом, определения предельных прочностных характеристик и оптических свойств сапфировых труб;

- расчетно-экспериментальные данные по изучению направлений повышения излучательных параметров ИК источников и результаты исследования энергетического баланса излучения Сэ - ^ - Хе ламп.

Личное участие автора в расчетно - теоретических работах, выполненных в соавторстве, заключается в непосредственном их выполнении или равноправном участии в формировании содержательной модели и систем уравнений с комплексом граничных условий, проведение' численных экспериментов по разработанным программам, анализе адекватности моделей, корректировке расчетных схем и интерпретации полученных результатов. В работах, посвященных экспериментальным исследованиям, личный вклад автора заключается в непосредственном выполнении, участии в постановке задач или руководстве исследованиями, разработке методик испытаний и технических решений, анна-лизе результатов. В итоге автор внес решающий вклад в разработку вопросов, рассматриваемых в диссертационной работе.

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 18 печатных работах, включая три патента.

Структура работы. Диссертация изложена на 135 страницах машинописного текста, состоит из введения, четырех глав и заключения, содержит список литературы (166 наименований), 46 страниц иллюстраций (66 рисунков), 17 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении показана актуальность темы, сформулированы цель, задачи исследования, научная новизна полученных результатов, показана практическая ценность работы, перечислены положения, выносимые на защиту. Определены основные излучательные характеристики ламп рассматриваемого назначения -пиковая сила А, постоянная составляющая А„ и длительность импульса излучения по уровню 0,5 от максимального значения /<>.з, глубина модуляции, рассчитываемая по формуле:

В первой главе проведен анализ зарубежных технических решений импульсных ИК источников на основе разряда в парах щелочных металлов. Показана технологическая возможность создания такого источника на базе отечественных достижений в области ламп накачки лазеров и технологии выра-

щивания сапфировых труб по методу Степанова Выявлены основные конструктивные и эксплутационные особенности разрабатываемого источника наполненная Сб - Нд - Хе смесью сапфировая разрядная трубка расположена во внешней оболочке из того же материала, которая заполнена газом-теплоносителем с принудительным охлаждением воздушным потоком снаружи Данная конструкция лампы была взята в качестве базовой при разработке математической модели, позволяющей расчетным путем получить прогнозируемые параметры и выделить основные направления экспериментальных исследований

Для рассматриваемого типа разрядов характерны диапазоны температур (3-10)-103К и давлений (0,01-0,5) МПа Показано, что наличие неравновесной пристеночной зоны (порядка 0 2-0 4 от внутреннего радиуса Я разрядной трубки) не сказывается существенным образом на результатах расчетов, выполненных без учета неравновесности Это позволяет строить модель разряда в приближении локального термодинамического равновесия (ЛТР), которая включает уравнения сохранения энергии (11), неразрывности (1 2), переноса излучения в плазме (13) -(1 5), сохранения массы в замкнутом объеме (1 6), закона Ома (1 7), (1 8), уравнения внешней электрической цепи (1 9), (1 10) и для достаточно длинных разрядных промежутков в условиях цилиндрической симметрии имеет вид

В приведенной системе приняты следующие обозначения Т- температура плазмы, единая для легких и тяжелых частиц, ст,Х,кх- коэффициенты электро- и

теплопроводности и оптического поглощения плазмы с учетом вынужденного испускания; ср,р,р —теплоемкость, плотность и рабочее давление в разряде; Я, L- радиус и длина разрядного канала; с- скорость света; Е,Р — напряженность электрического поля и плотность интегрального по спектру потока излучения в точке с текущей радиальной координатой; плотность спектрального потока излучения; и^, Цх равновесная объемная плотность энергии излучения и объемная плотность энергии излучения, устанавливающаяся в плазме;

начальные давление наполнения и температура плазмообразующей среды; П т радиальное распределение тяжелых частиц в разряде;

электрическое сопротивление плазмы, индуктивность, емкость и сопротивление разрядного контура, напряжение на конденсаторе, электрический ток.

Для учета влияния излучения разогретых оболочек на состояние цезиевой плазмы математическая модель дополняется уравнениями энергии (теплопроводности) для двух оболочек с зазором между ними, заполненным газом. При этом спектральный поток излучения в оболочках в области полупрозрачности сапфира рассчитывается в приближении Шустера - Шварцшильда для цилиндрического слоя. Решение сформулированной системы дифференциальных уравнений осуществляется методом конечных разностей с применением итерационной процедуры, состоящей из множества вложенных циклов. В главе подробно рассмотрен алгоритм, реализующий общую модель нестационарного разряда с учетом системы излучающих оболочек.

Теплопроводность плазмы вычислялась с учетом электронной, атомной, ионной составляющих и переноса энергии ионизации. Для расчета электропроводности и электронной составляющей теплопроводности использован метод Фроста. При расчете коэффициента поглощения учитывались как отдельные спектральные линии, так и непрерывный фон. В работе представлены температурная зависимость состава плазмы и спектральный коэффициент поглощения цезиевой плазмы при температурах, характерных для источников инфракрасного излучения.

В результате реализации математической модели получено радиальное распределение температуры в плазме и системе двух поглощающе-излучающих оболочек (рис. 1) при различных удельных электрических мощностях Руд, определяющее излучательные параметры разрабатываемого источника: пиковую силу импульса излучения А и глубина модуляции т. Показано, что при изменении электрической мощности от 155 до 1100 Вт/см, температура в центре разряда изменяется от 4800 до 7500 К, разрядной трубки от 1000 до 2250 К, основное падение температуры приходится на зазор между оболочками. С ростом температуры оболочек коэффициент поглощения сап-

фира увеличивается почти на порядок, одновременно происходит сдвиг максимума функции распределения Планка для нагретых оболочек с 3 до 1,3 мкм (см. рис. 2), что приводит к увеличению постоянной составляющей импульса излучения (ПСИ) А„ и, соответственно, к снижению глубины модуляции. Показано, что для снижения ПСИ необходимо оптимизировать условия охлаждения,

т, к

6000

4000

2000

_

-2

-

0,2

0,4

0,6

Рис. 1. Температурное распределение в Се - - Хе разряде и оболочках.

Давление в разряде р=0.5 МПа, R=0.35 см, соотношение компонент Сб:Ня=1:1.5 и Сз:Хе=1:1; Р,д =155 (1), 320 (2), 800 (3), 1100 (4) Вт/см. Коэффициент теплоотдачи на наружной поверхности лампы - 0.001 Вт/см2 К, толщины стенки внутренней оболочки, зазора и внешней оболочки -0.13 ,0.1 и 0.13 см, соответственно.

| 1.0Е-01 2

•р 8.0Е-02 m

I 6.0Е-02

х

ф

^ 4.0Е-02

га

s 2.0Е-02

О

| 0.0Е+00

Рис. 2. Спектральное распределение излучения оболочек в момент погасания разряда для Рул - 155 (1), 320 (2), 800 (3) и 1100 (4) Вт/см при коэффициенте теплоотдачи 0,001 Вт/см2

соотношения компонент наполнения, коэффициент пропускания материала. Полученные данные по спектральному распределению глубины модуляции и КПД излучения, балансу рассеиваемой оболочками мощности показали, что рост удельной электрической нагрузки не позволяет заметно поднять глубину

длина волны, нм

модуляции в ПК диапазоне По результатам расчетов рекомендовано оптимизировать в качестве факторов наиболее сильно влияющих на пиковую силу излучения: диаметр разрядного промежутка, давление ксенона и паров ртути, параметры дежурной дуги и разрядного контура

Во второй главе рассмотрены результаты экспериментального исследования импульсных ламп с разрядом в парах цезия. Отсутствие информации по условиям эксплуатации, особенностям конструкции ламп и многообразие факторов, определяющих излучательные характеристики разрабатываемого источника, потребовали проведения серьезных экспериментальных работ

В работе подробно изучены вопросы зажигания цезиевых ламп, т.к. после отключения тока, но при сохранении воздушного принудительного охлаждения на внутренней поверхности разрядной трубки образуется проводящая пленка щелочного металла, соединяющая электроды и исключающая повторный пробой лампы зажигающим высоковольтным импульсом. При этом сопротивление лампы R-, достигает стабилизированного значения 250 кОм за 100 секунд с момента выключения. Без эксплуатации сопротивление ламп может находиться в интервале от 0,2 до 60 кОм, что связано с неравномерностью толщины пленки, определяемой качеством внутренней поверхности (волнистостью) горелки, температурными условиями хранения и т.д.

Для зажигания таких ламп в работе предложен способ, основанный на том, что через образовавшуюся пленку с сопротивлением R„ пропускается ток, происходит быстрый нагрев и испарение щелочного металла со стенок, приводящие к разрыву проводящего слоя и возникновению микроразрядов в местах испарения, которые затем распространяются на весь разрядный промежуток. Из-за широкого диапазона сопротивлений пленки цезия (0,2 - 250 кОм) для зажигания разряда необходимо выполнение следующей последовательности подачи напряжений на лампу:

- £/«¿=300 В, /„„1=1,5 А (для зажигания лампы с /?„<1,0 кОм);

- (/^=1800 В, /маг=0,3 А. (для 1,0 к0м<й„<150 кОм);

- (/т»с.=8-10кВ, /<, j=0,25mkc,./=10 Гц (для R„>\50 кОм).

Важной характеристикой ИК источника является время выхода на номинальные значения параметров (время готовности лампы). Для обеспечения долговечности ИК источника в работе предложен способ включения лампы со ступенчатым увеличением подаваемой мощности за счет наращивания частоты следования рабочих импульсов. Изучены процессы происходящие в разрядном объеме и исследованы изменения спектральных характеристик в УФ диапазоне с момента зажигания до выхода в рабочий режим. Получено, что в течение 5 минут с момента зажигания при наращивании мощности со средней скоростью 6,5 Вт/сек в УФ спектре исчезают большинство линий Hg и Хе и разряд происходит преимущественно в парах Показана связь происходящих процессов с ростом напряжения дежурной дуги и пиковой силы импульса излучения.

С учетом особенностей зажигания и выхода в номинальный режим для проведения исследований был разработан и изготовлен универсальный блок питания лампы (рис. 3), обеспечивающий работу лампы в разрядном контуре с переменными параметрами при мощности до

Рис. 3 Функциональная схема включения цезиевой лампы.

1-выпрямитель, 2-блок управления, 3-тиристорный модулятор, 4-блок дежурной дуги, 5-источник подпитки, EL - лампа, R - зарядное сопротивление. С - рабочий конденсатор, "УС - диоды, L1-дроссель НЧ, L2 - рабочая индуктивность, ТУ -трансформатор высоковольтного поджига, Р-разрядник.

5 кВт и частоте следования токовых импульсов 400-500 Гц.

В работе подробно рассмотрены вопросы регистрации характеристик ИК излучения, обработки полученных результатов, метрологической аттестации средств измерения и оценки погрешности получаемых данных. Разработанный комплекс оборудования позволяет производить машинную обработку сигналов.

С использованием описанного комплекса была исследована зависимость излучательных характеристик от конструктивных параметров ламп: диаметра (1 и межэлектродного расстояния /, типа и дозировки Се и Щ, их весового соотношения, давления Хе в горелке и газа-теплоносителя между оболочками; толщины стенки разрядной трубки; наличия отражающих покрытий на внешней колбе.

В диапазоне исследованных диаметров 5-9 мм и дозировок цезия от 6 до 9 мг по совокупности излучательных критериев (т, .-(, /оз) лучшие результаты получены на лампе (1—1 мм и /= 90 мм (далее 7/90) с наполнением 9 мг Се. 3 мг Щ, 50 мм рт. ст. Хе при /\д=160 Вт/см2. Выявлено, что с введением ртути в разряд при росте мощности на лампе в ИК диапазоне увеличивается как пиковая сила, так и глубина модуляции излучения (рис. 4).

При рассмотрении остальных параметров конструкции ламп получено: -для снижения времени спада заднего фронта импульса излучения и увеличения необходимо использовать давление ксенона 50 мм рт. ст.;

-при уменьшении толщины стенки на 40% глубина модуляции возрастает на 0,7%, но при этом снижается механическая прочность и надежность лампы;

- отражающее покрытие "П Ог-БЮ? (спектральный диапазон отражения 0,61 мкм) на внешней колбе приводит к перегреву оболочки горелки и снижению т на 2-2,5% при мощности 1 кВт и на 10% при 1,35 кВт.

0,8 1,2 1,6 2,0 2,4 2,8 0,8 1,2 1,6 2,0 2,4 2,8

Р, кВт Р- кВ

Рис 4 Зависимость пиковой силы А и глубины модуляции т от потребляемой мощности для ламп с наполнением: 1 - 9 мГ Се + ПО мм рт ст. Хе, 2 -9 мГ Сэ - 3 мГ Щ -г 50 мм рт. ст. Хе,

В работе подробно изучено влияние условий электрического питания и охлаждения на излучательные характеристики ИК источников. В проведенных исследованиях лампа работала с использованием режима дежурной дуги, непрерывное горение которой является источником немодулируемого излучения. Выявлено, что при работе без дежурной дуги т на 0,3-0,5% выше, но излучение характеризуется временной и амплитудной нестабильностью, что для рассматриваемого ИК источника неприемлемо. Изучение влияния тока дежурной дуги на показало, что уже при и более исчезает

амплитудная нестабильность, а увеличение тока /ЛД с 1,0 до 2,0 А приводит к снижению глубины модуляции на 1%. По этой причине дальнейшие исследования в данной работе проводились при токе дежурной дуги 1,0 А.

КЦД и характеристики излучения лампы зависят от режимов питания, определяемых параметрами разрядного контура: величинами емкости С и индуктивности I Показано, что увеличение индуктивности изменяет форму импульса тока через лампу, главным образом, на первой стадии разряда. Так для скорость достижения максимального значения тока составляет 3,5кА/с, а для ¿=44мкГн и ¿=73мкГн равна, соответственно 2,5кА/с и 2,2кА/с. Высокая скорость роста тока приводит к снижению долговечности, а низкая к уменьшению Поэтому в результате оптимизации разрядного контура получено, что пиковая сила излучения резко увеличивается до 50 Вт/ср. с ростом энергии импульса до 3 Дж. При этом оптимальными параметрами разрядного контура являются

Постоянная составляющая излучения нагретых оболочек существенно зависит от характеристик охлаждающего потока: расхода и скорости воздуха вдоль оболочки, который формировался при помощи конического сопла. В результате исследований необходимые излучательные характеристики для ламп с цезиевым наполнением достигнуты при расходе воздуха 0>92 м7час, а для цезий-ртутных ламп при 0< 92 м3/час. При этом определяющим фактором режи-

ма охлаждения ламп является скорость хладагента v вдоль оболочки, поэтому в работе предложено использовать систему двух конусов (конус в конусе), обеспечивающую равномерный ламинарный поток воздуха вдоль оболочки в зоне разрядного промежутка со скоростью 90м/сек. В работе предложена конструкция системы охлаждения для систем противодействия

В третьей главе приведены результаты комплекса конструкторско -технологических исследований, в результате которых была разработана представленная на рис.5 конструкция сапфировой лампы с двумя оболочками, предусматривающая возможность перемещения более разогретой горелки (Тов = 1500°С) внутри термостатирующей оболочки (ТОб=450,С) Надежность

Рис 5 Конструкция ИК источника с &- Щ -Xe разрядом.

1-анод, 2-катод, 3- разрядная трубка, 4- внешняя колба, 5-подвижный контакт, А- зона механического обжима неподвижного контакта.

лампы определяется механической прочностью и герметичностью соединений

сапфир - металл. Предложен способ определения критического напряжения разрушения сапфировых труб в зависимости от свойств кристалла (блочность), температуры и способов обработки (шлифовка, полировка). На рис.6 представ-

Рис 6 Зависимость механической прочности сапфировых оболочек из от количества блоков (кривые 1-3) при толщине стенок мм (2), 1,45 мм (3), и температуры безблочной трубы (4) С /г=1,4 мм.

лена полученная экспериментальная зависимость от некоторых перечисленных факторов. В работе разработана методика расчета остаточных напряжений, построенная на решении задачи Ляме для системы двух цилиндров и проведены расчетные оценки напряжений в зоне спаев ниобий-сапфир и ковар- сапфир.

От конструкции электродов существенно зависит их тепловой режим, который, в свою очередь, влияет на характеристики лампы (налеты на разрядной трубке, температура холодной точки и т.д.). Проведены расчетные оценки размеров анода с учетом плотности тепловых потоков из плазмы и за счёт джоулевого нагрева током, проходящим через электрод. Предложена конструкция катодного узла лампы, обеспечивающая наполнение горелки рабочим веществом и фиксирование холодной точки в строго определенном месте для стабилизации излучательных характеристик источника.

Наполнение внешней колбы лампы должно удовлетворять следующим требованиям: хорошая теплопроводность, высокий потенциал ионизации, низкая газопроницаемость, химическая стойкость к материалам конструкции источника. Анализ физико-химических свойств различных газов показал, что этим требованиям наиболее полно удовлетворяет неон. Для исключения пробоя между оболочками выбрано давление № равное 700 мм рт. ст.

В результате конструкторско - технологических исследований разработан вариант ИК источника, на котором достигнута долговечность 150 часов при удельной нагрузке и устойчивость к механо - климатическим

воздействиям по группе исполнения 2У ГОСТ РВ 20.39.414.1.

Четвертая глава посвящена рассмотрению перспектив дальнейшего развития ламп с разрядом в парах цезия для решения задач противодействия новому классу головок самонаведения, использующим как ИК, так и УФ интервалы спектра. Для этого необходимо обеспечение пиковой силы излучения А в ИК области (диапазон I: 3,5 - 5,5 мкм) не менее 100 Вт/ср, а в УФ (диапазон П: 0,28 - 0,4 мкм) - более 25 Вт/ср.

С использованием разработанной математической модели, в диапазонах I и II выполнены расчеты пиковой силы излучения А Сэ- -Хе разрядов для трех рабочих давлений смеси р= 1, 5 и 10 ат. при соотношении компонент Сз:Н{5=1:1 и Сз:Хе=1,5:1. Размеры разрядного промежутка выбирались равными с1 = 7 и 13 мм и 1 = 90, 70 и 50 мм, частота следования импульсов ,^^=450 Гц, длительность импульса-120 мкс.

Повышение межэлектродного расстояния / до 70 мм при (¡= 13 мм приводит к росту А в ИК области и снижению в УФ диапазоне, в то время как увеличение диаметра при кВт обеспечивает возрастание пиковой силы излучения в

обоих диапазонах одновременно. Это связано с возрастанием в диапазонах I и П КПД лампы, расчетная зависимость которого от мощности и радиуса разрядной трубки приведена на рис.7. Увеличение пиковой силы излучения в обоих диапазонах возможно за счет увеличения мощности на лампе, использования способа электрического питания лампы, обеспечивающего двойные импульсы тока разной продолжительности (наличие предимпульса) при условии одновременной оптимизации повышение селективности источника за счет активной фильтрации излучения с помощью интерференционных покрытий.

Рис 7 Зависимость КПД излучения разряда в максимуме тока от средней мощности и радиуса разрядной трубки в интервале спектра 3,5-5,5 мкм (а) и 0,27-0,4 мкм (б) при соотношении компонент Сз-Н§-Хе 5-1-1 5

Для экспериментального подтверждения полученных расчетных данных были изготовлены лампы увеличенного диаметра 11/90 (12 мг Сэ, 6 мг Н^, 50 мм рт ст Хе)В результате исследования экспериментальных ламп 11/90 получено, что увеличение мощности от 1,46 до 2,05 кВт приводит к двукратному росту пиковой силы излучения, достигая значения ^4=120 Вт/ср при сохранении практически неизменным коэффициента т=96% Удельная нагрузка на поверхность оболочки лампы 11/90 (Р, =2,5 кВт) составляет 80 Вт/см2, что в 1.5 раза меньше, чем у 7/90 Этот результат позволяет ожидать более высокий срок службы нового цезиевого источника после соответствующей конструкторской и технологической проработки лампы

Дальнейшее совершенствование ламп связано с расширением областей применения разработанных источников, для чего необходимо знание спектрального распределения и энергетического баланса излучения лампы В работе приведены результаты спектральных исследований распределения плотности силы излучения на спектрометре СДЛ-1 в диапазоне 0,3-3,5 мкм цезиевой лампы 7/90 при потребляемой мощности 2-2,5 кВт Получены следующие значения силы излучения в спектральном диапазоне 0,3-1 мкм —96 Вт/ср, а для длин волн 1,0-3,5 мкм —4 Вт/ср

Исследования ламп 7/90, 11/90 проводились также калориметрическим приемником ИМО-2Н при Р, =1,5кВт и Р, =2,5кВт в разрядном контуре с переменными параметрами Полученные данные по КПД излучения в

спектральных диапазонах 0,3-3,0 мкм, 0,8 - 3,0 мкм, 2,0 - 4,0 мкм, 3,5 -6,0 мкм, 0,3 - 10,6 мкм в работе представлены в виде таблиц.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Впервые разработана математическая модель разряда, описывающая физические процессы в цезий - ртуть - ксеноновом разряде и учитывающая влияние на спектрально - энергетические характеристики лампы собственного излучения системы разогретых оболочек, сформирована база данных по теплофизическим и оптическим характеристикам цезиевой плазмы, предложен алгоритм решения системы уравнений. В результате реализации модели рассчитаны спектральное распределение излучения разряда, лампы и глубины модуляции, поля температур и концентраций частиц в плазме, параметры теплового режима оболочек, структура баланса мощности, вкладываемой в разряд, и другие характеристики, определяющие функциональное назначение источника, показана их зависимость от удельной мощности разряда и условий теплосъема.

2. Изучены теплофизические процессы в разрядной трубке после выключения лампы, связанные с конденсацией на поверхности цезиевой пленки, шунтирующей высоковольтный поджиг лампы. Предложен новый способ зажигания путем джоулевого разогрева и испарения пленки щелочного металла с поверхности разрядной трубки. Исследованы факторы, влияющие на сопротивление пленки, и определены нагрузочные характеристики блоков, входящих в систему зажигания.

3. Проведенная экспериментальная оптимизация конструкции (диаметр и длина разрядного промежутка, состав наполнения, толщины стенок и т.д.), условий электрического питания (параметры разрядного контура, дежурной дуги, выхода рабочий режим), характеристик охлаждения (скорость и расход воздуха) разработанного ИК источника показала, что при удельных мощностях 270 Вт/см из всех типов импульсных разрядов в парах щелочных металлов наиболее эффективна лампа 7/90 с Св - Щ - Хе наполнением, позволяющая получать в спектральном диапазоне 3,5 - 5,5 мкм пиковую силу излучения не менее 50 Вт/ср, глубину модуляции 95% при уровнях энергий-4 - 5 Дж.

4. Выполнены исследования прочностных и оптических характеристик сапфировых труб, выявлены зависимости излучательных параметров от окрашивающих примесей, предельных разрушающих напряжений от структурного совершенства монокристалла (блочность, разориетация блоков и т.д.) в интервале температур 0 - 1200 °С, впервые сформулированы требования к техническим характеристикам сапфировых труб, используемых в качестве оболочек разрядной лампы.

5. Впервые разработана конструкция и технология нового отечественного ИК источника, удовлетворяющая повышенным требованиям к изделиям специального назначения по излучательным характеристикам, сроку службы и устойчивости к механо - климатическим воздействиям. Это достигнуто применением разработанных методов расчета элементов конструкции (электродных узлов, соединений металл-сапфир и т.д.), предложенных способов спая, наполнения, герметизации лампы и реализацией результатов выполненных

исследований влияния на характеристики лампы физико - химических процессов, происходящих при выполнении технологических операции (шлифовка, полировка, отжиг и т д )

6 На основе расчетных исследований предложены направления дальнейшего повышения КПД цезий - ртуть - ксенонового разряда в ИК и УФ диапазонах спектра увеличение диаметра разрядного канала, применение новых способов электрического питания Полученные данные подтверждены результатами испытаний экспериментальных образцов Сь - Hg - Xe лампы в схеме с транзисторным модулятором, обеспечившего при удельной нагрузке 220 Вт/см ПИКОВУЮ силу излучения 120 Вт/ср и глубину модуляции 96%

7 Полученные в работе результаты исследования спектрального распределения средней силы излучения от 0,3 до 3,5 мкм и КПД излучения в нескольких поддиапазонах интервала длин волн 0,3 - 10,6 мкм позволяют расширить сферу применения разработанного источника для решения задач гражданского назначения (нагрев, накачка лазерных сред и т д )

8 По комплексу эксплутационных параметров созданный ИК источник находится на уровне лучшего известного зарубежного аналога Полученные в работе научно - обоснованные рекомендации по эксплуатации импульсных ИК источников с разрядом в парах цезия полностью используются в изделии оптико - электронного противодействия Л 166В1 отечественного производства

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

1 Разрядные источники инфракрасного излучения для специальных целей /СВ Гавриш, ЕН Гайдуков, Б А Константинов и др //Светотехника - 1998 №3 -С 22-24

2 Gradov V М, Gavnsh S V Mathematical modeling of selective emitting nonequillbrium plasma in complex optical systems // Light & Engineering - 1997 -Vol 5, No 3 -P 16-19

3 Breaking stresses in -seals of sapphire lamps /EN Gaidukov. V В Brailovskn, S V Gavrish, A E Ryzhkov // Light & Engineering - 1998 - V 6. №1 -P 37-41

4 Гавриш С В, Цогоев И Т Сапфировые источники ИК излучения с разрядом в парах щелочных металлов // Тез докл IV Международ светотехн конф - Вологда, 2000 - С 54

5 Пат (полезная модель) 32321 (Россия), МПК7 Н 01J 61/34 Разрядный источник модулируемого инфракрасного излучения /С В Гавриш, И Т Цогоев, А И Кобзарь, В А Самодергин // Открытия и изобретения -2003 - № 25

6 Пат 2087984 Российская Федерация, МПК6 Н 01 J 9/00 Способ изготовления газоразрядной лампы / С В Гавриш, Е Н Гайдуков, 3 Д Никифорова // Открытия и изобретения -1995 - № 28

7 Гавриш С В Исследование световых характеристик импульсных ламп с разрядом в парах щелочных металлов, работающих на частотах до 6 кГц //Тез докл II Международ светотехн конф - Суздаль, 1995 -С 186

8 Гавриш С В Исследование процессов конденсации паров металла после выключения ламп с щелочными добавками в условиях принудительного охлаждения / Тез докл III Международ светотехн конф - Новгород, 1997 -С 134

9 Градов В М, Гавриш С В , Новиков В Е Математическая модель разряда высокого давления // Тез докл III Международ светотехн конф - Новгород 1997 - С 45

10 Градов В М, Гавриш С В Оптимизация спектров разрядных источников излучения Тез докл III Международ светотехн конф - Новгород, 1997 -С 132-133

11 Градов В М, Гавриш С В, Корякина Е А Компьютерное моделирование процессов в разрядах в парах щелочных металлов, стабилизированных системой излучающих оболочек // Тез докл Международ конф по вычислительной механике и современным прикладным программным системам - М 2003 -Т 1- С 208-209

12 Градов В М, Гавриш С В, Гайдуков ЕН Математическое моделирование радиационных процессов в системах сложной геометрии с источниками селективного излучения// Тез докл III Международ светотехн конф - Новгород, 1997 -С 130-131

13 Градов В М, Гавриш С В , Колодный Н П Математические модели и исследование натриевых ламп высокого давления с ртутным и безртутным наполнением //МЭИ Светотехника 1992 Тез докл Международ семинара - М 1992 - С 36

14 Влияние параметров разрядного контура на характеристики излучения импульсных ламп с добавками щелочных металлов / С Б Аганичев, С В Гавриш, Е Н Гайдуков, А Ф Сильницкий //Тез докл Ш Международ светотехн конф -Новгород, 1997 -С 136-137

15 Гавриш СВ, Гайдуков ЕН, Сысоев ПВ Импульсные лампы с разрядом в парах щелочных металлов для накачки лазера на ЛИГ Nd // Тез докл II Международ светотехн конф -Суздаль, 1995 -С 185

16 Исследование характеристик натриевых ламп высокого давления с сапфировой оболочкой горелки / В Б Браиловский, С В Гавриш, Е Н Гайдуков и др // Тез докл II Международ светотехнич конф - Суздаль, 1995 - С 48-49

17 Пат 109366 (Россия), МПК6 H01J9/50 Способ восстановления деталей от горелок натриевых ламп высокого давления / С В Гавриш, Е Н Гайдуков, 3 Д Никифорова // Открытия и изобретения -1997 - № 11

18 Велит В А, Гавриш СВ, Градов ВМ Конструирование электродов натриевых ламп высокого давления // Тез докл II Международ светотехн конф -Суздаль, 1995 -С 186

Подписано к печати_Заказ №_Объем 1 п.л

Тираж 100 экз Типография МГТУ, 105005, Москва, 2-я Бауманская ул, 5

\ : 2 2 MAP 2005

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ И РАСЧЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСНОГО РАЗРЯДА В ПАРАХ ЦЕЗИЯ КАК ИСТОЧНИКА ИК ИЗЛУЧЕНИЯ.

1.1. Современное состояние работ в области ламп с разрядом в парах щелочных металлов.

1.2. Математическое моделирование процессов в цезиевых источниках инфракрасного излучения.

1.2.1. Математическая модель дуговых и импульсных разрядов в парах щелочных металлов.

1.2.2. Методы реализации моделей и алгоритмы вычислений.

1.2.3. Теплофизические и оптические характеристики плазмы.

1.3. Расчетные исследования основных характеристик разрабатываемой лампы.

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ ЛАМП С РАЗРЯДОМ В ПАРАХ ЦЕЗИЯ.

2.1. Особенности зажигания цезиевых ламп с двумя сапфировыми оболочками.

2.2. Изучение динамики процессов в лампе при выходе в номинальный режим работы.

2.3. Разработка универсального экспериментального источника питания и методик исследования излучательных характеристик в ИК диапазоне спектра.

2.3.1. Экспериментальный источник питания лампы.

2.3.2. Методики исследования излучательных характеристик импульсного разряда в парах щелочных металлов.

2.4. Исследование зависимости характеристик излучения от конструктивных параметров ламп.

2.5. Особенности работы лампы с дежурной дугой.

2.6. Экспериментальное определение влияния параметров разрядного контура на электрические и излучательные характеристики ламп с разрядом в парах цезия.

2.7. Исследование зависимости характеристик излучения цезиевых ламп от условий охлаждения.

3. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ И ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦЕЗИЕВЫХ ЛАМП.

3.1. Особенности конструкции и технологическая схема изготовления лампы.

3.2. Разработка электродных узлов.

3.3. Исследование физико-технических свойств сапфира и разработка требований к материалу оболочки.

3.3.1. Механическая прочность сапфировых труб.

3.3.2. Спектральное пропускание оболочек лампы.

3.4. Расчет и изучение способов получения согласованных спаев сапфир- металл.

3.5. Выбор наполнения внешней колбы лампы.

3.6. Исследование надежности разработанных ламп.

4. ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШЕГО РАЗВИТИЯ ЛАМП С РАЗРЯДОМ В ПАРАХ ЦЕЗИЯ.

4.1. Расчетное .изучение возможностей увеличения пиковой силы излучения в ИК и УФ спектральных диапазонах.

4.2. Экспериментальное исследование способов повышения эффективности ламп в инфракрасном диапазоне спектра.

4.3. Энергетический баланс цезиевого разряда высокого давления.

ВЫВОДЫ.

В настоящее время ИК источники излучения широко используются в научных исследованиях, медицине, промышленности и военном деле. [1]. Одним из важнейших применений является использование ИК источников в системах оптико - электронного противодействия головкам самонаведениям (ГСН) управляемых ракет для защиты летательных аппаратов (JIA). Основной принцип работы таких систем заключается в создании излучательных помех в ИК диапазоне, призванных либо сорвать процесс обнаружения, либо создать существенную ошибку в блоке управления головки самонаведения. Для этого необходимо, чтобы источник работал в импульсном или в импульсно-периодическом режимах генерации некогерентного модулированного излучения [2]. В настоящее время для этих целей используют дешевые, и в тоже время, надежные нагревательные элементы с модуляцией непрерывного излучения механическими затворами. К недостаткам таких источников можно отнести неселективность излучения, следовательно низкий КПД, и невозможность создания импульсно-периодической структуры выходного потока. Данный изъян можно ликвидировать, используя в качестве ИК источника импульсные газоразрядные лампы высокого давления (далее лампы) [1]. Варьируя конструктивные параметры и условия электрического питания лампы, можно добиться сложной структуры потока излучения. Большинство существующих сегодня импульсных ламп [3] в качестве излучающей среды используют инертный газ (ксенон, криптон и т.д.) и предназначены для решения задач в диапазоне длин волн до 1 мкм. При этом источник имеет спектр излучения близкий к непрерывному и ограничивается длинноволновой границей пропускания кварца (~4 мкм), используемого в качестве оболочки лампы.

Острая потребность в лампах, удовлетворяющих указанным требованиям, привела к созданию нового класса селективных источников излучения, а именно, ламп с разрядом в парах щелочных металлов [4]. Как следует из зарубежной печати, наиболее перспективным при создании ИК источника является импульсный разряд высокого давления в парах цезия. В настоящее время за рубежом для защиты JIA от ракет нового поколения разработаны станции AN/ALQ-123 и AN/AAQ-4, использующие импульсную цезиевую лампу с сапфировой оболочкой [5;6]. В созданной фирмой Elektro-Optical Systems системе AN/ALQ-123 цезиевые лампы дают одиночные высокоэнергетические импульсы, а изделия AN/AAQ-4 фирмы Hallicrafters работают в режиме с большой частотой следования среднеэнергетических импульсов излучения. Указанные системы противодействия можно отнести к одной категории, так как принцип создания помех ГСН у них одинаков [6]. В таких системах модуляция разрядного тока лампы позволяет получить практически любую, требуемую для подавления ИК ГСН, последовательность импульсов ИК излучения. Из рекламно-информационных материалов фирмы Elektro-Optical Systems видно, что ИК источник представляет собой разрядную трубку из монокристаллического сапфира, наполненную парами цезия и расположенную в наружной термостатирующей сапфировой оболочке, которая заполнена газом-теплоносителем. Данная конструкция лампы обеспечивает высокие удельные электрические нагрузки за счет теплосъема потоком воздуха, направленным на наружную оболочку.

Основными излучательными характеристиками таких ламп являются пиковая сила А, постоянная составляющая Ап, длительность импульса излучения по уровню 0,5 от максимального значения fo.5 и глубина модуляции, рассчитываемая по формуле: т = [А - Ап)/А]-100%. По экспертным оценкам цезиевая лампа, входящая в систему противодействия, должна обеспечивать максимальную амплитуду импульса ИК сигнала более 50 Вт/ср и глубину модуляции не менее 95% в спектральных диапазонах от 3,5 мкм до 5,5 мкм (ИК приёмники ГСН на базе PbS, диодные матрицы и др.).

Вместе с тем отечественных разработок, посвященных созданию аналогичных ламп, в настоящее время не существует, а характеристики, особенности конструкции и технология изготовления таких ИК источников не известны. Поэтому изучение процессов, происходящих в лампах, включая разрядную плазму цезия, во взаимосвязи с электрической схемой питания и элементами конструкции, является актуальной задачей.

Целью данной диссертации является разработка и исследование импульсного источника ИК излучения на основе разряда в парах цезия для систем оптико-электронного противодействия ГСН управляемых ракет. Для создания высокоинтенсивных модулируемых источников ИК излучения необходимо последовательное выполнение следующих задач:

- формирование технических требований к источнику излучения и выявления конструктивных и технологических предпосылок создания нового типа импульсных ламп с двумя оболочками и цезиевой плазмообразующей средой;

- расчетные исследования импульсного разряда в парах цезия, направленные на формирование детальной картины физических процессов в плазме и стабилизирующих разряд оболочках, а также выявление основных факторов, определяющих характеристики ИК излучения ламп;

- установление факторов, определяющих омическое сопротивление лампы в процессе остывания, и изучение способов надежного зажигания разряда в различных температурных условиях;

- экспериментальное изучение зависимости характеристик ИК излучения импульсного разряда в парах цезия от конструктивных характеристик, параметров электрической схемы питания и условий эксплуатации лампы;

- проведение конструкторско-технологических проработок импульсных ламп с двумя сапфировыми оболочками с в принудительным воздушным охлаждением;

- изучение вопросов дальнейшего совершенствования данного класса ламп.

Структура данной работы отражает поставленные задачи. Диссертация состоит из введения, четырёх глав и заключения.

ВЫВОДЫ

В диссертационной работе разработан первый отечественный источник модулируемого ИК излучения с двумя сапфировыми оболочками на основе импульсного разряда в парах цезия, формирующий целый класс приборов специального назначения.

1. Впервые разработана математическая модель разряда, описывающая физические процессы в цезий - ртуть - ксеноновом разряде и учитывающая влияние на спектрально - энергетические характеристики лампы собственного излучения системы разогретых оболочек, сформирована база данных по теплофизическим и оптическим характеристикам цезиевой плазмы, предложен алгоритм решения системы уравнений. В результате реализации модели рассчитаны спектральное распределение излучения разряда, лампы и глубины модуляции, поля температур и концентраций частиц в плазме, параметры -теплового режима оболочек, структура баланса мощности, вкладываемой в разряд, и другие характеристики, определяющие функциональное назначение источника, показана их зависимость от удельной мощности разряда и условий теплосъема.

2. Изучены теплофизические процессы в разрядной трубке после выключения лампы, связанные с конденсацией на поверхности цезиевой пленки, шунтирующей высоковольтный поджиг лампы. Предложен новый способ зажигания путем джоулевого разогрева и испарения пленки щелочного металла с поверхности разрядной трубки. Исследованы факторы, влияющие на сопротивление пленки, и определены нагрузочные характеристики блоков, входящих в систему зажигания.

3. Проведена экспериментальная оптимизация конструкции (диаметр и длина разрядного промежутка, состав наполнения, толщины стенок и т.д.), условий электрического питания (параметры разрядного контура, дежурной дуги, выхода рабочий режим), характеристик охлаждения (скорость и расход воздуха, вид и давление газа между оболочками) разработанного ИК источника и показано, что при удельных мощностях 270 Вт/см из всех типов импульсных разрядов в парах щелочных металлов наиболее эффективна лампа 7/90 с Cs - Hg - Хе наполнением, позволяющая получать в спектральном диапазоне 3,5-5,5 мкм пиковую силу излучения не менее 50 Вт/ср, глубину модуляции 95% при уровнях энергий 4-5 Дж.

4. Выполнены исследования прочностных и оптических характеристик сапфировых труб, выявлены зависимости излучательных ламп параметров от окрашивающих примесей, предельных разрушающих напряжений от структурного совершенства монокристалла (блочность, разориетация блоков и т.д.) в интервале температур 0 - 1200 °С, позволившие сформулировать требования к техническим характеристикам сапфировых труб, используемых в качестве оболочек ИК источника.

5. Разработанные методы расчета элементов конструкции (электродных узлов, соединений металл-сапфир и т.д.), предложенные способы спая, наполнения, стабилизации температуры холодной точки лампы и результаты выполненных исследований влияния на характеристики лампы физико - химических процессов, происходящих при выполнении технологических операций (шлифовка, полировка, отжиг и т.д.) позволили впервые разработать конструкцию и технологию серийного производства нового отечественного ИК источника, удовлетворяющую повышенным требованиям к изделиям специального назначения по излучательным характеристикам, сроку службы и устойчивости к механо - климатическим воздействиям.

6. На основе расчетных исследований предложены направления дальнейшего повышения КПД цезий - ртуть - ксенонового разряда в ИК и УФ диапазонах спектра: увеличение диаметра разрядного канала, применение новых способов электрического питания. Полученные данные подтверждены результатами испытаний экспериментальных образцов Cs - Hg - Хе лампы в схеме с транзисторным модулятором, обеспечивших при удельной нагрузке 220 Вт/см пиковую силу излучения 120 Вт/ср и глубину модуляции 96%.

7. Полученные в работе результаты исследования спектрального распределения средней силы и КПД излучения в нескольких поддиапазонах интервала длин волн 0,3 - 10,6 мкм позволяют расширить сферу применения разработанного источника для решения задач гражданского назначения (нагрев, накачка лазерных сред и т.д.)

8. По комплексу эксплутационных параметров созданный ИК источник находится на уровне лучшего известного зарубежного аналога. Предложенные в работе научно - обоснованные рекомендации по условиям эксплуатации импульсных ИК источников с разрядом в парах цезия (зажигание, выход в номинальный режим работы, характеристики охлаждения, параметры дежурной дуги и разрядного контура) полностью реализованы в изделии оптико - электронного противодействия JI 166В1 отечественного производства.

182

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Автор считает своим долгом выразить благодарность научному руководителю доктору технических наук Градову Владимиру Михайловичу, обсуждения с которым стимулировали поиск технических решений разрабатываемого ИК источника и научное понимание процессов, происходящих в цезиевой плазме, а также всем коллегам в ОАО «СКТБ «Ксенон», ОАО «НИИ «Зенит», ВНИИС им. А.Н. Лодыгина, ВНИСИ им. С.И. Вавилова, МГТУ им. Н.Э. Баумана, ФГУП «НИИ «Экран» (г. Самара), Полтавском заводе ГРЛ, работавшим с автором на протяжении последних двадцати лет над исследованием и созданием ламп с разрядом в парах щелочных металлов различного назначения (НЛВД, ламп накачки, стандартов частоты и т.д.). Автор надеется на дальнейшее развитие рассмотренного в работе направления создания ИК источников для систем оптико - электронного противодействия, а также, что полученные в диссертации расчетно -экспериментальные результаты и конструкторско - технологические решения будут полезны разработчикам различных устройств, использующих в качестве рабочей среды щелочные металлы.

183

1. Физика РЖ излучения // Справочник по инфракрасной технике / Под ред. У. Волфа, Г. Цисиса.-М.: Мир, 1995. -Т.1.- 607 с.

2. Doug Richardson. NORTHROP ЕСМ: from В-IB to F-5E // FLIGHT International. 1982. - 4 sept. - P. 683-684.

3. Импульсные источники света / И.С. Маршак, А.С. Дойников, В.П. Жильцов и др. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1978 — 472 с.

4. Рохлин Г.Н. Разрядные источники света. М.: Энергоатомиздат, 1991.720 с.

5. Леонов С., Богачев С. Американские авиационные средства радиоэлектронной борьбы // Зарубежное военное обозрение. 1987. -№6. - С. 40-46.

6. Planners Seel Effective Visial Defence // Anation week and space Technology. 1975. - V. 27, January. - P. 88-95.

7. Patent 4506369 (USA), Int. CI3 H 01 S 3/092; H 01J 13/00. High power cesium lamp system for laser pumping / J.M. Houston;. General Electric Сотр. № 405836; Filed 6.08.82; Date of patent 18. 03. 85.

8. Заявка 2531579 (Франция), МКИ3 H01 5 3/09. Лампа для накачки лазера //Б.И.- 1984. -№6.

9. Patent 487031 (USA), Int. С l4 Н 01 J 17/20; Н 01J 61/34. Pulsed alkali metal vapor discharge lamp with ceramies outer envelope / Katsuya Otani; Mitsubishi № 183533; Filed 14.03.88; Date of patent 26. 09. 89.

10. Вовьянко С.А., Петренко Ю.П., Чернышёва Л.Ф. О коэффициенте пропускания оболочки натриевой лампы // Светотехника. 1987. - №12. - С. 1418.

11. Aric Loytty. A new ark tube for HPS lamps. // Lighing Design and application. 1976. - February - P. 14-17.

12. Колпакова И.В. Исследование дугового разряда в парах калия как источника накачки лазеров непрерывного действия на AHT:Nd3+: Автореф. дис. канд. физ. мат. наук. - Л., 1990.-21 с.

13. Гайдуков Е.Н. Создание ламп накачки твердотельных неодимовых лазеров на основе дугового разряда в парах щелочных металлов: Автореф. дис. канд. тех. наук. М., 1984. -24 с.

14. Дуговые разряды в парах щелочных металлов как перспективные источники накачки лазеров на АИГ: Nd3+ / А.Ю. Ананьев, С.Ф. Давыдов, И.В. Колпакова и др. // ЖПС. 1979. - Т. 30, вып. 4. - С. 628-631.

15. А. с. 1248473 (СССР), МПК7 Н 01 J 61/36 Газоразрядная лампа /Е.Н. Гайдуков, П.И. Геращенко, В.Б. Браиловский и др. // Б.И. -1981. № 34.

16. А.С. 1056305 (СССР), МКИ3 Н 01 J 9/24 Способ изготовления газоразрядной лампы / В.Б. Браиловский, Е.Н. Гайдуков, А.Е. Рыжков и др. //Б.И.-1983.- № 43.

17. Hidezoh Akutsu. Trends in HPS lamp technology // Lighting Research and Technology. 1984.-V. 16, № 2.-P. 73-84.

18. R.K.Datta. Emission and sealing materials chemistry of high-pressure sodium (HPS) lamp // Material Technology Laboratory General Electric Company. (Ohio). 1989. -44112. -P. 220-239.

19. Исследование характеристик натриевых ламп высокого давления с сапфировой оболочкой горелки / В.Б. Браиловский, С.В. Гавриш, Е.Н. Гайдуков и др.// Тез. докл. II Международ, светотехнич. конф. Суздаль, 1995.- С.48-49.

20. А. с. 1043764 МПК7 Н 01 J 61/36 (СССР). Герметичный токоввод в газоразрядную лампу высокого давления / В.Б. Браиловский, Е.Н. Гайдуков, А.Е. Рыжков // Б.И.-1983.- № 35.

21. А. с. 1085435 СССР, МКИ3 Н 01 J 61/36 (СССР). Токоввод в газоразрядную лампу высокого давления/ Е.Н. Гайдуков, Г.С. Леонов, В.В. Павлов//БИ.-1984. №23.

22. А. с. 1380514 СССР, МПК7 Н 01 J 9/00 (СССР). Способ изготовления разрядной лампы / Г.С. Леонов, В.В. Павлов, Л.Г. Сапрыкин и др. // Б.И. -1986. № 40.

23. Особенности K-Rb-лампы как источника накачки лазера на АИГ:Ыс13+ / Е.Н. Гайдуков, П.И. Геращенко, П.Г. Конвисер и др. //Квантовая электроника. 1983.-№3.-0.616-618.

24. Сапфировая K-Rb-лампа — эффективный источник непрерывной накачки лазеров на основе АИГ:Ш3+ / Е.Н. Гайдуков, Г.И. Кромский, Г.С. Леонов и др. // ОМП. 1984. - №3. - С. 42-46.

25. Антонов П.И., Затуловский Л.М., Костылёв А.С. Получение профилированных монокристаллов и изделий методом Степанова. Л.: Наука, 1971.- 280 с.

26. Добровинская Е.Р., Литвинов Л.А., Пищик В.В. Перспективы развития способа Степанова для выращивания кристаллов корунда //Известия АН СССР. Сер. физич. 1976. - Т. 40, №7. - С. 1330-1331.

27. А. с. 1515959 СССР, МКИ3 Н 01 J 61/30. Газоразрядная лампа / В.Б. Браиловский, Р.В. Браиловская, Е.Н. Гайдуков и др. // Б.И. -1986.- № 37.

28. Механическая прочность безблочных профилированных монокристаллов корунда / В.Б. Браиловский, Е.Н. Гайдуков, Т.В. Макарова и др.// Электронная техника. Сер. Материалы. 1991. - № 1. - С. 53-55.

29. Лампы накачки с разрядом в парах щелочных металлов / Е.Н. Гайдуков. Г.И. Кромский, Г.С. Леонов и др. // Электронная техника. Сер. Лазерная техника и оптоэлектроника. 1985. - № 4. - С. - 34-38.

30. Либерман И. Источники некогерентного оптического излучения. //Справочник по лазерам, /Под ред. A.M. Прохорова. М.: Сов. радио, 1978. -С.58-78.

31. Bayha William Т., Creedon John Е., Schneider Sol. Alkali-vapor light sources as optical pumps for NdrYAG lasers // IEEE-Trans. Electron Devices. — 1970.-V. 17, №8.-P. 612-616.

32. Рубин и сапфир / Под ред. М.В. Классен-Неклюдовой, Х.С. Багдасарова. М.: Наука, 1974. - 236 с.

33. Оптические материалы для инфракрасной техники / Е.М Воронкова, Б.Н. Гречушников, Г.И. Дистлер. И.П. Петров М.: Наука, 1965.- 335 с.

34. Термостойкие диэлектрики и их спаи с металлом в новой технике /М.А. Рубашев, Г.И. Бердов, В.Н. Гаврилов и др.- М.: Атомиздат, 1980. 246 с.

35. А. с. 1373228 (СССР), МПК7 Н 01 J 61/34. Разрядная лампа / Г.С. Леонов, В.В. Павлов, В.П. Смородин // Б.И. -1983.- № 38.

36. Гавриш С.В., Гайдуков Е.Н., Сысоев П.В. Импульсные лампы с разрядом в парах щелочных металлов для накачки лазера на AHT:Nd. // Тез. докл. II Международ, светотехн. конф. Суздаль, 1995. - С. 185.

37. Гавриш С.В. Исследование световых характеристик импульсных ламп с разрядом в парах щелочных металлов, работающих на частотах до 6 кГц. //Тез. докл. II Международ, светотехн. конф. Суздаль, 1995. - С. 186.

38. Ключарев А.Н., Янсон М.Л. Элементарные процессы в плазме щелочных металлов. М.: Энергоатомиздат, 1988. - 221 е.

39. Цезий: Сборник статей./ Под ред. В.Е. Плющева. М: Иностранная литература, 1963. - 230 с.

40. Коган Б.И., Названова В.А., Солодов Н.А. Рубидий и цезий. М: Наука, 1971.- 335 с.

41. Градов В.М., Щербаков А.А. Расчет излучательных характеристик дуговых криптоновых и ксеноновых разрядов // Оптика и спектроскопия. — 1979. -Т.47, №4. С. 635 -642.

42. Градов В.М., Щербаков А. А. Расчет электрофизических характеристик дуговых разрядов в криптоне и ксеноне // ТВТ. 1979. — Т. 17, №6.-С.1161 -1166.

43. Градов В.М., Щербаков А. А., Яковлев А.В. Исследование оптических и электрофизических характеристик ламп накачки с парами щелочных металлов // Электронная техника. Сер. Электровакуумные и газоразрядные приборы. 1984. - №1. - С. 23-30.

44. Waszink J.H. Spectroscopic measurements on a high-pressure Na-Xe discharge and comparison with a non equilibrium calculation // J. Appl. Phys. -1975.- V.46, N7.- P.3139-3145.

45. Грим Г. Спектроскопия плазмы. М.: Атомиздат, 1969. - 245 с.

46. Биберман JI.M., Воробьев B.C., Якубов И.Т. Кинетика неравновесной низкотемпературной плазмы. М.: Наука, 1982. - 375 с.

47. De Groot J.J., Van Vliet J.A.J.M. The measurement and calculation of the temperature distribution and the spectrum of high-pressure sodium arcs // J. Phys. D: Appl.Phys. 1975. - V.8, N6. - P.651-662.

48. Lowke J.J. A relaxation method of calculating arc temperature profiles applied to discharges in sodium vapours // JQSRT. 1969. - V.9, №3. - P. 839-854.

49. Градов B.M., Щербаков A.A., Яковлев A.B Расчет оптических и электрофизических характеристик дуговых разрядов в парах щелочных металлов // ТВТ. 1983. - Т. 21, №5. - С.858 -864.

50. Градов В.М., Журавлева JI.H., Щербаков А.А. Исследование спектральных характеристик селективно излучающей плазмы металлов Na, К, Rb в смеси с Хе и Кг // Физика низкотемператур. плазмы.: Тез. докл. 5-й Всесоюз. конф. Киев, 1979. -Т.1.- С.209.

51. Градов В.М., Терентьев Ю.И. Селективно излучающие нестационарные разряды в парах различных веществ и инертных газах //Физика низкотемператур. плазмы.: Тез. докл. 8-й Всесоюз. конф. Минск, 1991. -Т.2.-С.96-98.

52. Градов В.М., Гавриш С.В., Новиков В.Е. Математическая модель разряда высокого давления // Тез. докл. III Международ, светотехн. конф. -Новгород, 1997.-С. 45.

53. Энергетический баланс разрядов высокого давления в парах щелочных металлов / В.М. Градов, Е.Н. Гайдуков, Л.Г. Сапрыкин и др. //Известия СО АН СССР. Сер. техн. наук. 1983. - Т.8, №2. - С. 83-90.

54. Теплофизические свойства рабочих сред газофазного ядерного реактора / В.К. Грязнов, И.Л. Иосилевский, Ю.Г. Красников и др. — М.: Атомиздат, 1980. 304 с.

55. Фортов В.Е., Якубов И.Т. Физика неидеальной плазмы. М.: Черноголовка, 1984.- 264с.

56. Теория термической электродуговой плазмы: Методы математического исследования плазмы / М.Ф. Жуков, Б.А. Урюков, B.C. Энгельшт и др. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1987. -Ч. 1, - 287 с.

57. Теория столба электрической дуги / B.C. Энгельшт, В.Ц. Гурович, Г.А. Десятков и др. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1990. - 376 с.

58. Физика и техника низкотемпературной плазмы / Под. ред. С.В. Дресвина. М.: Атомиздат, 1972. - 352 с.

59. Финкельнбург В., Меккер Г. Электрические дуги и термическая плазма. -М.: Изд-во иностр. лит., 1961. 370 с.

60. Градов В.М. Разработка методов расчета и исследования радиационных процессов в системах с разрядными источниками селективного излучения: Автореф. дис. д-ра техн. наук. М., 2002. - 32 с.

61. Градов В.М., Гавриш С.В., Колодный Н.П. Математические модели и исследование натриевых ламп высокого давления с ртутным и безртутным наполнением //МЭИ Светотехника 1992: Тез. докл. Международ, семинара. -М.: 1992.-С. 36.

62. Gradov V.M., Gavrish S.V. Mathematical modeling of selective emitting nonequilibrium plasma in complex optical systems // Light & Engineering. 1997. -Vol. 5, No. 3.-P. 16-19.

63. Градов В.М., Гавриш С.В., Гайдуков Е.Н. Математическое моделирование радиационных процессов в системах сложной геометрии с источниками селективного излучения// Тез. докл. III Международ, светотехн. конф. Новгород, 1997.-С. 130-131.

64. Оцисик М.Н. Сложный теплообмен. М.: Мир, 1976. - 616 с.

65. Лингарт Ю.К., Петров В.А., Тихонова Н.А. Оптические свойства лейкосапфира при высоких температурах. Область полупрозрачности//ТВТ. -1982. Т.20, №5. - С.872 - 880.

66. Рекин А.Д. Уравнения переноса излучения в приближении Шустера-Шварцшильда для задач со сферической и цилиндрической симметрией //ТВТ.- 1978. Т.16, №4.-С. 811-818.

67. Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кобельков П.М. Численные методы. -М.: Наука, 1987.-385 с.

68. Годунов С.К., Рябенький B.C. Разностные схемы. — М.: Наука, 1973.320с.

69. Жаблон К., Симон Ж.- К. Применение ЭВМ для численного моделирования в физике. М.: Наука, 1983. - 235 с.

70. Марчук Г.И. Методы вычислительной математики. Новосибирск: Наука, 1989.-352 с.

71. Пасконов В.М., Полежаев В.И., Чудов Л.А. Численное моделирование процессов тепло- и массообмена.- М.: Наука, 1984. 285 с.

72. Самарский А.А. Теория разностных схем. М:.Наука, 1977.-656 с.

73. Самарский А.А., Николаев Е.С. Методы решения сеточных уравнений. М:. Наука, 1978. - 590 с.

74. Самарский А.А., Попов Ю.П. Разностные методы решения задач газовой динамики. М.: Наука, 1980. - 352 с.

75. Самарский А.А. Введение в численные методы. М.: Наука, 1987.286 с.

76. Самарский А.А., Гулин А.В. Численные методы. М.: Наука, 1989.430 с.

77. Тихонов А.Н., Самарский А.А. Уравнения математической физики — М.: Наука, 1972. —736 с.

78. Андреев С.И., Ивасенко Н.Ф. Основы расчета импульсных ксеноновых ламп. Томск: Изд - во Томск, ун - та, 1982. - 153 с.

79. Градов В.М., Долголаптев В.Г., Щербаков А.А. Исследование мощного ксенонового разряда в режиме испарения ограничивающих его стенок // Генераторы низкотемператур. плазмы. :Тез. докл. 7-й Всесоюз. конф. -Алма-Ата, 1977.-Т. 1.-С. 226-228.

80. Исследование теплофизических процессов в оболочке импульсных ламп в предельных режимах их работы / В.М. Градов, В.Н. Сапрыкин, Ю.И. Терентьев и др. // Электронная техника. Сер. Электровакуумные и газоразрядные приборы 1984. - №4 - С. 103-105.

81. А. с. 1353220 (СССР), МПК7 Н 01 J 61/34. Способ зажигания двухэлектродной газоразрядной лампы с излучающими добавками металлов /Г.С. Леонов, В.В. Павлов, В.П.Смородин // Б.И. -1985.- № 39.

82. Андреев А.В., Кареев А.В., Литвинов B.C. Режим остывания и повторное зажигание ламп, содержащих ртуть // Светотехника. 1989. -№11. -С. 5-7.

83. Исаченко В.П. Теплообмен при конденсации. -М.: Энергия, 1977.240 с.

84. Гавриш С.В. Исследование процессов конденсации паров металла после выключения ламп с щелочными добавками в условиях принудительного охлаждения // Тез. докл. III Международ, светотехн. конф. Новгород, 1997. -С. 134.

85. Кикоин А.К., Кикоин И.К. Молекулярная физика: Учеб. пособие для вузов. 2-е изд. - М.: Наука, 1976.-480 с.

86. Влияние параметров разрядного контура на характеристики излучения импульсных ламп с добавками щелочных металлов / С.Б. Аганичев, С.В. Гавриш, Е.Н. Гайдуков, А.Ф. Сильницкий //Тез. докл. III Международ, светотехн. конф. Новгород, 1997. - С. 13 6-137.

87. Fromm D. Spectral radiance between 0,42|i and 1,1 ji of rubidium and cesium vapor arc lamps as funetion of power input and pressure // Applied optics. -1970.-№4. -P. 913-919.

88. Уэймаус Д. Газоразрядные лампы: Пер. с англ. М.: Энергия, 1977.341с.

89. Зависимость световых и электрических характеристик натриевого разряда высокого давления от состава и температуры амальгамы натрия / Е.Б. Волкова, Н.А. Родионова, Г.Н. Рохлин и др. // Светотехника. 1976. - № 10. -С.10-12.

90. Волкова Е.Б., Рохлин Г.Н. Инженерный расчёт натриевых ламп высокого давления // Светотехника. 1979. - № 4. - С. 1-3.

91. Waymouth J. F. Wyner E. F. Analysis of factors affecting efficacy of high pessure sodium lamps // J. Ilium. Eng. Soc. 1981 - №4. - P. 237-242

92. Разрядные источники инфракрасного излучения для специальных целей / С.В. Гавриш, Е.Н. Гайдуков, Б.А. Константинов и др. // Светотехника. -1998.-№3.-С. 22-24

93. Ключарев А.Н., Янсон M.JI. Элементарные процессы в плазме щелочных металлов. М.: Энергоатомиздат, 1988. - 221 е.

94. Хансен М., Андрейко К. Структура двойных сплавов. М.: Мир, 1962.- Т.2.- 1487 с.

95. Градов В.М., Гавриш С.В. Оптимизация спектров разрядных источников излучения // Тез. докл. III Международ, светотехн. конф. -Новгород, 1997.-С. 132-133.

96. Суйковская Н.В. Химические методы получения тонких прозрачных пленок. Д.: Химия, 1971. - 199 с.

97. Кудрявцева А.Г. Суйковская Н.В. Просветление корунда в инфракрасной области спектра // ОМП. 1970. - №5. - С. 66.

98. Richards J., Rees D., Fueloen К. Operation of krypton-filled flashlamps at high repetition rates // Applied optics. 1983. - V. 22, №9. - P. 1325-1328.

99. Лагутин Л.Ф., Мустецов Н.П., Зарудный А.А. Влияние режима питания ламп на характеристики оптического квантового генератора // ПТЭ. — 1984.- №2.-С. 178-180.

100. Иванов В.В., Никифоров В.Г., Розанов А.Г. Предельные нагрузочные характеристики импульсных ламп в различных электрических режимах //Электронная техника. Сер. Электровакуумные и газоразрядные приборы. -1975.-№ 6.-С. 23-26.

101. Басов Ю.Г., Михалина Т.И., Никифоров В.Г., Сопин А.И. Влияние способа зажигания ламп накачки на энергетические характеристики лазера на красителях // ЖПС. 1974. - Т. XXXII, №4. - С. 602-606.

102. Pulsed operation of high-pressure sodium discharge lamps / K. Gunther, H. G. Kloss, T. Lehmann et all // Contrib. Plasma Phys. 1990. - V.30, № 9. - p. 715-724.

103. Schafer R., Stormberg H. P. Time- dependent behavior of the contraction regions of high- pressure mercury arcs // J. Appl. Phys. 1985. -V. 57, № 7. - P. 2512-2518.

104. Walsh P. J., Lama W., Hammond T. J. Flashlamp voltage and light-pulseshifts caused by gas heating // J.Appl. Phys. 1984. -V. 23, № 2. - P.290-292.

105. Markiewicz J.P., Emmett J.L. Design of flashlamp driving circuits //Journal of quantum electronics. 1966. - V. QE-2, -№11.- P.707-711.

106. Walsh P. J., Lama W., Hammond T. J. Voltage-current relationship for pulsed arc discharges // J. Appl. Phys. 1981. - V. 52, № 9. - P.5476-5482.

107. Королев E.A., Хазов Л.Д. Расчет схем питания импульсных ламп для накачки твердотельных ОКГ//ЖПС. 1967.-Т.6, № 4. - С. 467-470.

108. Вакуленко В.М., Иванов Л.П. Источники питания лазеров. М.: Советское радио, 1980.- 102 с.

109. Сенилов Г.Н., Родионов Л.В., Ширшов Л.Г. Расчет и эксплуатация светотехнических импульсных установок и источников питания. М.: Энергоиздат, 1989.- 192 с.

110. Белостоцкий Б.Р., Любавский Ю.В., Овчинников В.М. Основы лазерной техники. Твердотельные ОКГ. М.: Советское радио, 1972. - 408 с.

111. Басов Ю.Г., Рыкунова Н.Г. Расчет импульсного инфракрасного прожектора// Светотехника. 1994. - №5. - С. 18-21.

112. Басов Ю.Г., Чумаков В.А. Оценка эффективности импульсной ламповой накачки лазеров // Светотехника. -2001. №2. - С. 13-17.

113. Фугенфиров М.И. Электрические схемы с газоразрядными лампами. М.: Энергия, 1974. - 368 е.

114. Гавриш С.В., Цогоев И.Т. Сапфировые источники ИК излучения с разрядом в парах щелочных металлов // Тез. докл. IV Международ, светотехн. конф. Вологда, 2000. - С. 54.

115. Семидуберский М.С. Насосы, компрессоры, вентиляторы. М.: Высшая школа, 1974. - 232 с.

116. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. М.: Энергия, 1973.-319 с.

117. Уонг X. Основные формулы и данные по теплообмену для инженеров: Справочник. М.: Атомиздат, 1979. - 212с.

118. Смольский Б.М., Сергеева А.А., Сергеев B.JI. Нестационарный теплообмен. Минск: Наука и техника, 1974. - 160 с.

119. Тахчиев С., Самунева Б., Джамбазин П., Марчев В. Керамические припои для горелок натриевых ламп высокого давления // Стекло и керамика. — 1990.-№12.-С. 25-26.

120. Преснов В.А., Новодворский Ю.Б., Якубеня М.П. Основы техники спая. Томск: Изд-во Томск. Универ., 1961. - 224 с.

121. Пат. (полезная модель) 32321 (Россия), МПК7 Н 01J 61/34. Разрядный источник модулируемого инфракрасного излучения /С.В. Гавриш, И.Т. Цогоев, А.И. Кобзарь, В.А. Самодергин // Изобретения. Полезные модели.-2003.-№25.

122. Пат. 2069025 (Россия), МПК6 Н 01 J 9/50 Способ регенерации кристаллических оболочек ламп / Н.И. Антропов, Е.Н. Гайдуков, С.П. Прядко, С.А. Смотряев // Изобретения (заявки и патенты).- 1995.- № 31.

123. Пат. 109366 (Россия), МПК6 H01J9/50 Способ восстановления деталей от горелок натриевых ламп высокого давления / С.В. Гавриш, Е.Н. Гайдуков, З.Д. Никифорова // Изобретения (заявки и патенты).- 1997.- №11.

124. Белоусова JI.E. Расчёт температуры электрода ксеноновой лампы //Светотехника. 1983. - №6. - С. 9.

125. Распределение температуры по длине электрода дуговой лампы /JI.E. Белоусова, К.С. Бородин, Е.Н. Гайдуков и др. // ТВТ. 1979. - Т. 17, №5. - С. 1082-1085.

126. Баранова В.И., Магденко Н.Н., Хвощев А.Н. Температурное поле электрода ксеноновой лампы переменного тока // Светотехника. 1987. - №9. -С.3-4.

127. Велит В.А., Гавриш С.В., Градов В.М. Конструирование электродов натриевых ламп высокого давления // Тез. докл. II Международ, светотехн. конф. Суздаль, 1995. - С. 186.

128. Добрецов JI.H., Гамаюнова М.В. Эмиссионная электроника. М.: Наука, 1966. - 564 е.

129. Tielemans P., Oostvogels F. Electrode temperatures in high pressure gas discharge lamps // Philips Journal of Research. 1983. - V.38. - P. 214-223.

130. Физические величины: Справочник / Под ред. И.Е. Григорьева, Е.З. Мейлихова. М.: Энергоатомиздат, 1991. - 1232 с.

131. Ртутные лампы высокого давления / Под ред. И.М. Весельницкого, Г.Н. Рохлина-М.: Энергия, 1971.-326 с.

132. Кубышкин В.В. Исследование приэлектродных процессов, энергетического баланса и эрозионных характеристик электродов импульсных ламп накачки ОКГ: Автореф. дис. канд. техн. наук. -М., 1973. -18 с.

133. Denbigh P.L., Wharmby D.O. Electrode fall and electric field measurements in high-pressure sodium discharges // Lighting Research and Technology. 1976. - V.8, №3. - P. 141-145.

134. A. c. 1056305 (СССР), МПК3 H01J9/24. Способ изготовления газоразрядной лампы / В.Б. Браиловский, Е.Н. Гайдуков. А.Е. Рыжков, В.А. Сотников // Б.И.- 1983. № 43.

135. Пат. 2087984 Российская Федерация, МПК6 Н 01 J 9/00. Способ изготовления газоразрядной лампы / С.В. Гавриш, Е.Н. Гайдуков, З.Д. Никифорова // Изобретения (заявки и патенты).- 1995. № 28.

136. Попов Г.М., Шафроновский И.И. Кристаллография М.: Высшая школа, 1972. - 352с.

137. Breaking stresses in seals of sapphire lamps / E.N. Gaidukov, V.B. Brailovskii, S.V. Gavrish, A.E. Ryzhkov // Light & Engineering. 1998. - V. 6, №1. -P. 37-41,.

138. Козлова О.Г. Рост и морфология кристаллов. М.: Изд-во Моск. Унта, 1980.-368 с.

139. Меланхолии Н.М. Методы исследования оптических свойств кристаллов. М.: Наука, 1970. - 152 с.

140. Цилиндрические поры в растущем кристалле / А.В. Жданов, Г.А. Сатункин, В.А. Татаренко, Н.Н. Тальянская // Известия АН. СССР. Физика. -1979. Т.43, №9. - С. 1971-1973.

141. Тихонова Н.П., Волынец Ф.К. Релаксация напряжений в кристаллах корунда // ОМП. 1965. - №5. - С. 29-31.

142. Акуленок Е.М., Багдасаров Х.С., Говорков В.Г. Влияние отжига на механические свойства // Неорганические материалы. 1970. - Т.6, №1. - С. 5860.

143. Oppenheim U.P., Even U. Infrared properties of sapphire at elevated temperatures // J. of the Opt. Soc. of Amer. 1962. - V. 52, №.9. - P. 1078-1079.

144. Мусатов М.И., Иванов A.O., Сидорова E.A. Сравнение спектров поглощения кристаллов корунда, полученных методами Чохральского и Вернейля // ОМП. 1971. - №3. - С. 63-64.

145. Мусатов М.И., Сидорова Е.А., Иванов Б.Г. Оптическая прозрачность крупных кристаллов лейкосапфира // ОМП. — 1977. №2. - С. 39-40.

146. Коневский B.C., Кривоносое Е.В., Литвинов Л.А. Светопропускание сапфира после высокотемпературного отжига. // ОМП. — 1983. №11. - С.25-27.

147. Любимов М.Л. Спаи металла со стеклом. М.: Энергия, 1968. — 256 с.

148. Батыгин В.Н., Метелкин И.И., Решетников A.M. Вакуумно-плотная керамика и ее спаи с металлами. М.: Энергия, 1973. - 408с.

149. Термостойкие диэлектрики и их спаи с металлом в новой технике /М.А. Рубашев, Г.И. Бердов, В.Н. Гаврилов и др. М.: Атомиздат, 1980. - 246 с.

150. Герасимова Л.Ф., Ермакова А.А., Постнова Н.И. Разработка высокотемпературных металлокерамических соединений на основе корундовых соединений // Электронная техника. Сер. Материалы. 1968. - №7 - С. 93-97.

151. Решетников A.M., Парилова Г.А., Пикуло Н.К. Паста для металлизации алюмооксидных и других керамик // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ.- 1989. № 9. - С. 65-68.

152. Металлизация алюмооксидной керамики типа А-995 / A.M. Решетников, Р.А. Самохина. Г.А. Парилова, А.С. Трифонов // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. 1974. - № 9. - С. 70-76.

153. Петрунин И.Е. Физико-химические процессы при пайке. — М.: Высшая школа, 1972. 280 с.

154. Капцов Н.А. Электрические явления в газе и в вакууме. М.: Гос. изд-во технико - теоретической лит - ры, 1947. - 808 с.

155. Афинов В. Эволюция авиационных средств РЭБ и их применение в вооруженных конфликтах // Зарубежное военное обозрение. 1998. - №3. - С. 33-41.

156. Лебедев Е. Некоторые аспекты защиты летательных аппаратов от ПЗРК // Зарубежное военное обозрение. 1995. - №3. - С. 26-28.

157. Бакшт Ф. Г., Лапшин В. Ф., Импульсно-периодический разряд в цезии как эффективный источник света // Светотехника. - 2000. - №5. - С. 1820.

158. Малышев В. И. Введение в экспериментальную спектроскопию. М: Наука, 1979. - 480 с.

159. Фриш С. Э. Оптические спектры атомов. М: Гос. изд-во физ.-мат. лит-ры, 1963.-480 с.

160. Пространственное распределение энергии излучения и к.п.д. трубчатых импульсных ламп / А. С. Дойников, Е. А. Еремин, Ю. А. Калинин, В. К. Пахомов// Импульсная фотометрия: Сборник. -Л: Машиностроение, 1972. -208 с.

161. Сапожников Р. А. Теоретическая фотометрия. М: Энергия, 1977.264с.1. УТВЕРЖДАЮи1. Директор ФГУГТ

162. Источники ИК излучения на основе разряда в парах цезия поставлены заказчику в рамках ОКР "Витебск".- начальника сек.61 Курдина Г.В.

163. Председатель комиссии Члены комиссии:1. В.К. Тезейкин1. УТВЕРЖДАЮ»

164. Геиеральиый директор «Зенит»1. Ш^Йвков В.Р.Wт 2004 г.

165. АКТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ результатов диссертационной работы Гавриша С.В. «Разработка и исследование импульсного источника ИК излучения с разрядом в парах цезия» в опытно конструкторских работах ОАО НИИ «Зенит»

166. Лампа СЛ-2М (7/90). Принципиально новый конструтивно-технологический вариант лампы СП-2500, разработанный в рамках контракта ОАО «НИИ «Зенит» с Китайской Восточной торговой компанией № 114507598742/4/93, № 93EMCR/471201K-09RF.

167. При разработке ламп СЛ-2М, СП2-1500, СП-2500-1 Гавриш С.В. являлся Главным конструкторо! — -- зрЯда1. Директор по производству1. Директора по науке1. Начальник НПК-21. УТВЕРЖДАЮ»

168. В|^°£^Генеральный директор ^v«CKTR«KceHOH»1. Цогоев И.Т.jil%»> W 2004 г.1. АКТнаучно технической комиссии об использовании результатов диссертационной работы Гавриша С.В.

169. Во всех перечисленных научно исследовательских и опытно -конструкторских работах Гавриш С.В. являлся руководителем.1. Председатель комиссии:

170. Заместитель Генерального директора1. Рыжков А.Е.1. Члены комиссии:1. Ведущий инженер1. Александров В.В.1. Ведущий инженер1. Давыдыч В.И.: