氘灯电源制造技术

氘灯电源，由触发电路、灯丝预热和工作电路，以及灯丝恒流源电路三个部分组成，其特征是所述灯丝恒流源电路由是高精度比较放大器（Ｕ２），三极管（Ｑ１）和大功率三极管（Ｑ２）组成的电流负反馈电路，所述比较放大器（Ｕ２）的正向输入端接入的是由稳压管（Ｄ４）提供的基准信号，反向输入端接入由是由反馈电路提供的电流反馈信号，以其比较、放大输出作为灯丝阴阳极间供电电流。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电源装置，更具体地说是氘灯电源。
技术介绍
近年来，随着科学技术和工业的发展，紫外和真空紫外波段的辐射已广泛应用于材料科学、能源科学、空间科学、环境科学、医疗卫生及许多其他科学生产领域。作为这个波段范围的标准光源的氘灯能发出较强的紫外辐射，稳定性、复现性好，寿命长，体积小，使用方便。等离子体辐射源和同步辐射源以其本身具有的优点作为标准辐射源使用，其量值通过氘灯进行传递。利用氘灯可以测量各种紫外光源、探测器、材料的光谱特性。特别是应用于飞行仪器的校准光源，用于标定气球、火箭和卫星中的一些天文仪器的光谱特性，如卫星光谱仪、太阳光谱仪等。对于氘灯光辐射通量或发光强度主要的影响除了氘灯本身的制作工艺外就是氘灯电源的影响。目前在我国大多数氘灯都应用在光谱仪器中，光谱仪器的不稳定，90％以上是由于氘灯光源的不稳定所导致。氘灯是在氢灯的基础上发展起来的，与氢灯相比，它有辐射强度高、稳定性好、寿命长等优点。当氘灯工作时，即灯丝通电加热后，发射出自由电子，阳极加上电压，这时，自由电子在电场的加速下向阳极运动。在这过程中，自由电子与氘分子发生非弹性碰撞，使氘分子处于激发态，当其返回原来的状态或较低的能态时，就以辐射的形式放出能量而发光。氘灯能产生波长370nm-165nm内的连续辐射，其下限由拉曼分子的线辐射决定，上限由巴尔麦线谱限制。在波长370nm-400nm之间的连续谱上迭加一些线光谱。氘灯点亮前需给灯丝进行预热，达到预热效果后方可点灯，点灯需要在其阳极A和阴极K之间加上300伏以上的瞬态电压，然后A，K之间保持(75±15)的电压，这样氘灯方可点亮。为维持其光度的稳定性和延长其点灯的寿命，灯点亮后需要撤除灯丝电压或将其降低到很底的范围内，300V的触发电压仅维持短暂的时间，A，K之间要维持300mA的高精度电流，这样氘灯才能发出稳定的光谱。若氘灯电源的稳流性不够，导致氘灯发出的紫外光谱不够稳定，则无法在相应的仪器上使用。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种具有很高的稳流性，能发出稳定的紫外光谱，并且体积比较小，成本比较低的氘灯电源。本技术解决技术问题所采用的技术方案是 本技术是由触发电路、灯丝预热和工作电路，以及灯丝恒流源电路三个部分组成。本技术的结构特点是所述灯丝恒流源电路由是高精度比较放大器U2，三极管Q1和大功率三极管Q2组成的电流负反馈电路，所述比较放大器U2的正向输入端接入的是由稳压管D4提供的基准信号，反向输入端接入由是由反馈电路提供的电流反馈信号，以其比较、放大输出作为灯丝阴阳极间供电电流。本技术是以电流负反馈电路为氘灯灯丝提供了一个恒流源。与已有技术相比，本技术结构简单、成本低、工作可靠，能极大地提高氘灯电源的稳定性，从而提高氘灯的工作质量。附图说明图1为本技术电路结构示意图。图2为某一型号的氘灯在日本滨松公司氘灯电源下发出的紫外光谱。图3为同一型号的氘灯在本技术电源下发出的紫外光谱。具体实施方式参见图1，本实施例由触发电路、灯丝预热和工作电路，以及灯丝恒流源电路三个部分组成。三个组成部分根据氘灯的工作要求以一定的时序进行工作。本实施例中，灯丝恒流源电路由是高精度比较放大器U2、LM358，三极管Q1和大功率三极管Q2组成的电流负反馈电路。其中，比较放大器U2的正向输入端接入的是由稳压管D4提供的基准信号，反向输入端接入由是由反馈电路提供的电流反馈信号，以其比较、放大输出作为灯丝阴阳极间供电电流。图1示出，本实施例中的触发电路是由变压器T11，电容C25和时序电路中的时基集成块U2、NE555、继电器J1、HH52P所组成，用以形成触发电压的电容C25的充放电状态由继电器触点J1-2转换控制。也就是，利用电容C25的充电和放电来产生触发电压，其充电放电的状态由继电器触点J1-2转换控制。图中示出，灯丝预热和工作电路是由变压器T14，放大器U4、LM358和一个NPN三极管Q3组成的稳压电路，它分别提供了氘灯灯丝在预热和工作时所需要的不同的电压，以三极管Q3的集电极输出作为预热电压、以三极管Q3的发射极输出作为工作电压，预热电压与工作电压之间由继电器触点J1-1转换控制。三个组成部分工作是具有时序性的，因此该电源采用了有较高可靠性的HH52P继电器J来完成氘灯电源的时序性，时序电路还包括用来调整时间的电容C8和可变电阻VR2。接通电源之后，继电器J1没有动作之前，变压器T14经过稳压整流为氘灯的灯丝加上预热电压，其电压为2.5V，电流为4A，而变压器T11经过整流桥对触发电路中的电容C25充电。经过大约10秒，继电器J1开始动作，10秒时间是由时基集成块U1、NE555和一个电容进行控制的，此时，触发电路中的电容C25由于继电器触点J1-2的转接开始放电，电容C25的电能在短时间内叠加到氘灯阳极上，这时氘灯处于热态并在触发电压和阳极电压作用下被点亮，同时灯丝预热电压撤除进入工作电压状态，工作电压通常为1V，电流为1.8A。通常氘灯需要工作在光度极其稳定的情况下才有价值，这就要求氘灯电源的300mA的恒流源要非常稳定才行。本实施例中的恒流源采用的是电流串联负反馈电路，当氘灯灯丝电流不够恒定而稍有变化时，串接其中的调整管射极电压随之变化，将其变化增量闭环负反馈到放大器“-”端，并与“+”端稳压管决定的基准电压进行比较，其结果抵消了电压增量的变化使之保持稳定，从而确保了氘灯灯丝工作电流恒定不变，因此它具有较高的稳定性。灯丝电流大小是比较重要的，太低的灯丝电流使氘灯无法点亮，特别是在寒冷的环境中，但过高的灯丝电流使氘灯过亮，将会缩短氘灯使用寿命。本实施例主要是针对日本滨松公司生产的L6565型号氘灯。实验结果比较和总结图2和图3是同一氘灯在日本滨松公司氘灯电源和本技术电源下分别发出紫外光的光谱。从两条谱线的比较可得出本技术已经达到滨松公司电源的同等性能，与其它国内的氘灯电源相比，本技术具有稳流系数比较小，发出紫外光谱稳定，价格便宜，制作简单等优势。权利要求1.氘灯电源，由触发电路、灯丝预热和工作电路，以及灯丝恒流源电路三个部分组成，其特征是所述灯丝恒流源电路由是高精度比较放大器(U2)，三极管(Q1)和大功率三极管(Q2)组成的电流负反馈电路，所述比较放大器(U2)的正向输入端接入的是由稳压管(D4)提供的基准信号，反向输入端接入由是由反馈电路提供的电流反馈信号，以其比较、放大输出作为灯丝阴阳极间供电电流。2.根据权利要求1所述的氘灯电源，其特征是所述触发电路是由变压器(T11)，电容(C25)、和时序电路中的时基集成块(U1)、继电器(J1)组成，用以形成触发电压的电容(C25)的充放电状态由继电器触点(J1-2)转换控制。3.根据权利要求1或2所述的氘灯电源，其特征是所述灯丝预热和工作电路是由变压器(T14)，放大器(U4)和一个NPN三极管(Q3)组成的稳压电路，并以三极管(Q3)的集电极输出作为预热电压、以三极管(Q3)的发射极输出作为工作电压，所述预热电压与工作电压之间由继电器触点(J1-1)转换控制。专利摘要氘灯电源，由触发电路、灯丝预热和工作电路，以及灯丝恒流源电路三个部分组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：苏嘉，刘文清，陆亦怀，
申请(专利权)人：中国科学院安徽光学精密机械研究所，
类型：实用新型
国别省市：