Мощные и эффективные эксилампы барьерного разряда тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.05, кандидат физико-математических наук Шитц, Дмитрий Владимирович

• Шитц, Дмитрий Владимирович
• кандидат физико-математических наук
• 2003

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Шитц, Дмитрий Владимирович

Введение.

1 Глава. Особенности конструкции и работы эксиламп барьерного разряда.

1.1. Классификация эксиламп барьерного разряда.

1.2. Рабочие среды и спектры излучения эксиламп барьерного разряда.

1.3 Эффективности и мощность эксиламп барьерного разряда.

1.4. Источники питания эксиламп барьерного разряда.

2 Глава. Объекты и методика исследований. Экспериментальная техника.

2.1. Источники питания эксиламп барьерного разряда.

2.1.1. Импульсные источники напряжения.

2.1.2. Источник напряжения гармонической формы.

2.1.3. Генератор импульсов напряжения на основе индуктивного накопителя энергии.

2.2. Конструкции эксилами барьерного разряда.

2.2.1 .Двухбарьерные ламны.

2.2.2. Однобарьерные лампы.

2.3. Газовые среды, методики и аппаратура экспериментальных исследований.

2.4. Условия, влияющие на результаты измерений.

3 Глава. Исследование влияния условий возбуждения на эффективность ксеноновой однобарьерной эксилампы с катодом малого радиуса кривизны.

3.1. Формирование объёмного разряда в ксеноновой однобарьерной эксилампе с катодом малого радиуса кривизны.

3.1.1. Условия получения объёмного разряда в ксеноне.

3.1.2. О причинах формирования объёмного разряда.

3.2. Определение оптимальных параметров возбуждения, давления рабочего газа и конструкции ксеноновой однобарьерной эксилампы.

3.2.1. Влияние давления ксенона на среднюю мощность излучения эксиламп.

3.2.2. Влияние добавок гелия и неона на среднюю мощность излучения квазиотпаяных эксиламп.

3.2.3. Влияние частоты повторения, длительности и формы импульса напряжения на среднюю мощность излучения эксиламп на димерах ксенона.

3.2.4. Спектрально-временные характеристики излучения.

4 Глава. Эксиплексные лампы барьерного разряда.

4.1. Влияние формы импульса возбуждения на эффективность излучения.

4.2. Влияние давления смеси на эффективность излучения.

4.3. Влияние частоты повторения импульсов возбуждения на эффективность и формирование разряда.

4.4. Влияние величины зазора разрядного промежутка на эффективность и формирование разряда.

5 Глава. Механизм образования конусных микроразрядов.

5.1. Особенность формы конусного микроразряда.

5.2. Оценка концентрации электронов в конусном микроразряде.

5.3. Динамика зарождения конусного микроразряда.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Мощные и эффективные эксилампы барьерного разряда»

Источники спонтанного излучения - устройства, преобразующие какой-либо вид энергии (как правило, электрической) в энергию некогерентных электромагнитных волн в оптическом диапазоне длин волн. Одним из наиболее простых и перспективных источников УФ и ВУФ спонтанного излучения являются эксилампы - относительно недавно появившийся класс источников спонтанного излучения, основанный на использовании неравновесного излучения эксимерных или эксиплексных молекул. Особенностью этих молекул является их устойчивость в электронно-возбужденном состоянии и отсутствие прочной связи в основном.

Возбуждение рабочей среды эксиламп осуществляется различными способами: в непрерывных плазмодинамических источниках света это достигается при смешивании равновесного плазменного потока со специальными добавками для создания неравновесной излучающей плазмы [1], широкополосным (тепловым) изучением плазмы мощного электрического разряда [2, 3] электронным или ионным пучками; несамостоятельным разрядом, поддерживаемым внешним ионизатором, а также при использовании самостоятельного электрического разряда [4, 5]. Наиболее распространены в настоящее время эксилампы с возбуждением барьерным разрядом [6].

Достоинствами эксиламп барьерного разряда с точки зрения их применения являются: большая энергия фотона (3.5-И О эВ), узкая полоса излучения, относительно высокая удельная мощность излучения, возможность масштабирования размеров и выбора произвольной геометрии излучающей поверхности. Отдельно следует отметить отсутствие ртути в эксилампах, за исключением эксиламп на галоидах ртути [7, 8]. Относительно широко распространенных ртутьсодержащих ламп, эксилампы могут быть заполнены экологически безопасными инертными газами или их смесями с галогенидами при безопасных концентрациях последних.

Мощное УФ и ВУФ излучение широко применяется в промышленности [9]: фотолитография, осаждение тонких фотоплёнок [10, 11], обработка поверхности полимерных материалов [12], очистка поверхности полупроводников [13], получение озона, разложение промышленных отходов [14], очистка выхлопных газов и т.д.; в химии - фотохимические реакции [15]; в биологии [16]; пищевой промышленности: обеззараживание [17], в том числе воды [18], УФ консервирование и т.д.

Для стерилизации воды идеально подходит ультрафиолетовое излучение диапазона длин волн 250-290 нм [19]. Ясно, что актуальным является внедрение УФ дезинфекции воды в больницах, на производствах с водозабором, в пищевой промышленности и в географических районах с жарким климатом. Сотрудники Ernesto Orlando Lawrence National Laboratory в Беркли, США [18] указывают на следующие преимущества УФ обработки воды:

• по сравнению с методом кипячения воды УФ дезинфекция требует в 20000 раз меньше энергии для обеззараживания одинаковых объёмов воды:

• данный метод полностью или почти полностью снимает необходимость хлорирования воды [18].

Традиционно для этих целей используются Hg-лампы низкого и среднего давления. Однако, в 2001-2002 гг. были проведены первые успешные испытания, в которых для подавления жизнедеятельности болезнетворных микроорганизмов были использованы XeBr, ХеС1 и KrCl эксилампы [20, 21, 22].

Воздействие на газообразные выхлопы и на водные растворы, содержащие токсичные соединения, является второй по актуальности экологической проблемой в промышленности после проблемы минимизации токсичных выбросов в атмосферу. Традиционная технология преобразования токсичных веществ в нетоксичные основана на их окислении [23, 24]. В [25] сообщается о первом опыте использования КгС1 и ХеС1 эксиламп для фотоокисления органических веществ в ходе УФ пробоподготовки. Проведено сравнение с ртутно-кварцевой лампой ДРФХ-204. Показано, что эксилампы обеспечивают эффективность процесса пробоподготовки, и, в некоторых случаях, сокращают время подготовки в сравнении с действием ртутной лампы. Н§-лампы низкого давления имеют максимум излучения на длине волны порядка 254 нм, тогда как максимум поглощения (Нг02) приходится на 220 нм, т.е. очень близок к максимуму излучения КгС1 эксилампы (222 нм).

На сегодняшний день спектральные свойства эксимерных и эксиплекс-ных молекул изучены достаточно хорошо, на что указывает разнообразие созданных эксимерных лазеров и ламп. Однако эффективность преобразования вводимой в рабочую среду мощности в оптическое излучение в известных работах очень сильно отличается и зависит от многих факторов, например, от используемой рабочей смеси. Для дальнейшего развития эксиламп, а именно, для повышения их удельной мощности излучения, эффективности и ресурса работы требуется всестороннее изучение процессов в газоразрядной плазме эксиламп при мощном возбуждении.

Итак, во многих приложениях источников УФ и ВУФ излучения совершенно необязательно наличие когерентности и высокой плотности мощности излучения. Исходя из возможности замены лазерных источников излучения на ламповые, открываются широкие потенциальные возможности использования мощных узкополосных эксиламп барьерного разряда в промышленности и для научных исследований. Поэтому актуальными являются исследования различных режимов возбуждения экеиламп и определения условий получения максимальных эффективностей излучения эксимерных и эксиплексных молекул.

Диссертационная работа проводилась в рамках исследований, выполняемых кафедрой квантовой электроники и фотоники ТГУ.

Целью работы является поиск оптимальных условий возбуждения эксиплексных и эксимерных ламп барьерного разряда, а также исследование амплитудно-временных и спектральных характеристик излучения Хе2*, КгО* и ХеС1* молекул при возбуждении барьерным разрядом.

Задачи исследований:

1. исследование влияния условий возбуждения на формирование объемного разряда в ксеноне при использовании однобарьерной эксилампы с металлическим катодом малого радиуса кривизны;

2. исследование влияния условий возбуждения и различных форм барьерного разряда на амплитудно-временные и спектральные характеристики излучения эксиплексных молекул (KrCl* и ХеС1*);

3. исследование амплитудно-временных и спектральных характеристик излучения эксимерных и эксиплексных молекул в эксилампах барьерного разряда при удельной мощности возбуждения более 0.5 Вт/см3;

4. разработка и создание генераторов для возбуждения экеиламп с различными выходными характеристиками (мощность, частота, форма, полярность импульсов), а также отпаянных излучателей оптимальной конструкции.

Методы исследования. Для достижения поставленных целей использовались стандартные методы регистрации спектров (вакуумный монохроматор ARC (модель VM502), автоматизированная система обработки сигнала с ФЭУ); определения средней мощности возбуждения (емкостной делитель напряжения, резистивный токовый шунт, осциллограф Tektronix TDS 220); средней мощности излучения (фотодиод ФЭК22СГ1У, микроамперметр В7-38).

Основным методом исследования в работе является физический эксперимент, в ходе которого проводилось измерение энергетических, временных и спектральных параметров эксиламп барьерного разряда. На основе этих измерений и расчетом вложенной в оптическую среду энергии, по описанным во второй главе методикам, определялся КПД эксиламп. Параллельно осуществлялось взаимодействие с теоретиками из института общей физики РАН, которые моделировали разрядные и излучательные характеристики эксиламп, возбуждаемых барьерным разрядом. Излучательные характеристики отдельного микроразряда изучались на специальной установке, включающей кварцевую линзу, монохроматор ARC и осциллограф Tektronix TDS 220.

Для проверки полученных данных осуществлялся повторный эксперимент, использовались разные схемы измерений, и проводилось сравнение полученных результатов с известными из литературы данными.

Защищаемые положении, выносимые на защиту:

1. В ксеноновых однобарьерных эксилампах с металлическим катодом малого радиуса (менее 0.5 мм) при давлении десятки-сотни Торр формирование объёмного разряда в ксеноне обусловлено остаточной концентрацией электронов при импульсно-периодическом режиме работы и образованием плотной плазмы в прикатодной области, которая является плазменным катодом.

2. В смесях криптона или ксенона с хлором при барьерном разряде необходимым условием получения высокой эффективности излучения KrCl* и ХеС1* молекул является образование микроразрядов бонусной формы - пространственных зон разряда с высокой удельной мощностью возбуждения. Напротив, формирование однородного разряда и равномерное распределение мощности возбуждения по всему рабочему объему приводит к снижению эффективности излучения.

3. В смеси Кг:С12 или Хе:С12 в пропорции 200:0.5-1 при давлении 150-200 Topp и частотах следования импульсов возбуждения 10-200 кГц (длительность импульсов 0.5-4 мкс) установившаяся форма барьерного разряда формируется в четыре стадии. В первой стадии (0-0.02 мс) наблюдается объёмный разряд; затем (0.02-0.1 мс) на фоне объёмного свечения формируются нитевидные каналы; далее (0.1-400 мс) нитевидные каналы преобразуются в меньшее количество ярких ветвистых каналов; в четвертой (стационарной) стадии формируются только конусные микроразряды, эффективность излучения которых возрастает в несколько раз.

4. Снижение величины тока SOS-диода обеспечивает режим обрыва тока с частотой более 100 кГц.

Достоверность результатов:

1. достоверность результатов, отражённых в научных положениях и выводах подтверждается тем, что измерение мощности возбуждения и мощности излучения эксиламп, проведённое несколькими методами и различными приборами, дало близкие результаты, совпадающие с точностью 10% (например, УФ излучение регистрировалось различными фотоприёмниками ФЭК22СПУ, OPH1R РЕ 25-SH);

2. согласием результатов измерений с данными, полученными другими авторами: а) эффективности ХеС1 и KrCl эксиламп барьерного разряда при возбуждении напряжением гармонической формы составили 8 % при удельном энерговкладе более 0.6 Вт/см , как и в эксперименте, описанном в [26]; б) в работе [27] эффективность при короткоимпульсном высокочастотном (далее ВЧ, в диапазоне 20-200 кГц) возбуждении в сравнении с возбуждением напряжением гармонической формы ксеноновой лампы при давлении ксенона около 150 Topp была в 2.5 раза выше. Мы получили аналогичный результат; в) как и в работе [28] нами был получен объёмный разряд при низкой частоте повторения (мене 400 Гц) импульсов возбуждения эксиплексной лампы барьерного разряда.

Научная нооизна:

1) предложен комплексный подход к исследованиям влияния условий возбуждения на формирование объёмного разряда в ксеноновых эксилампах с цилиндрическим катодом малого радиуса (менее 0.5 мм) без применения УФ предыонизации. Показано, что остаточная концентрация электронов при работе в импульсно-периодическом режиме влияет на характер пробоя разрядного промежутка;

2) исследовано влияние на эффективность эксиплексных ХеС1 и KrCl эк-силамп барьерного разряда одновременно нескольких параметров, таких как, состав и давление газовой смеси, величина межэлектродного промежутка, длительность, частота и амплитуда импульсов возбуждения;

3) показана возможность использования SOS-диодов для получения высокочастотного (более 100 кГц) режима возбуждения эксиламп барьерного разряда (заявка на полезную модель №2002101792 от 22.01.2002);

4) впервые описан процесс формирования барьерного разряда в виде диффузных конусных микроразрядов при включении ХеС1 и KrCl эксиламп.

Научная ценность: »

1) в однобарьерной эксилампе с межэлектродным промежутком более 10 мм при давлении более 140 Topp получен объёмный разряд;

2) получены данные об оптимальных условиях возбуждения, конструкциях и рабочих средах эксиламп барьерного разряда, которые позволяют создавать УФ и ВУФ источники с высокой мощностью (более 100 Ватт) и эффективностью (до 50%) излучения;

3) с помощью безтрансформаторного генератора на основе ЗОЯ-диода с индуктивным накопителем энергии были получены импульсы напряжения с амплитудой до 5 кВ (коэффициент перенапряжения -15), длительностью 250300 не и частотой следования более 100 кГц.

Практическая ценность:

1) создана отпаянная КгС1 эксилампа барьерного разряда коаксиального типа с мощностью излучения на длине волны 222 нм более 100 Вт;

2) созданы высокочастотные источники питания для возбуждения эксиламп барьерного и емкостного разряда, обеспечивающие следующие параметры при различной полярности импульсов: частота повторения - от 10 Гц до 200 кГц; амплитуда импульсов напряжения - до 10 кВ; длительность импульса напряжения - от 400 не до 10 мкс;

3) созданы источники питания эксиламп с гармонической формой выходного напряжения с возможностью перестройки частоты от 10-^-80 кГц и амплитуды до 10 кВ.

Внедренне результатов: Гксеноновая ВУФ эксилампа \-\12 нм применялась в экспериментах НИИ полупроводниковых приборов (г. Томск) по разработке технологических процессов по изготовлению полупроводниковых приборов на основе ОаАБ. В частности, лампа применялась для удаления остаточного резиста с поверхности структур ОаАэ;

2. полученный массив данных, посвященный влияншо условий возбуждения и рабочего давления ксенона на эффективность эксиламп барьерного разряда с катодом малого радиуса различных конфигураций, оказался востребованным компанией Heraeus Noble Light Со (Германия) для производственных целей (контракты No.DE-8/99-l и No.DE-13/00-1);

3. XeBr, ХеС1 и KrCl эксилампы применялись в экспериментах по изучению процесса инактивации бактерий Esherichia coli [17]. Эксперименты проводились при кафедре цитологии и генетики (Томский государственный университет, г.Томск).

4. ХеВг эксилампа использовалась для проведения экспериментов по воздействию УФ излучения на живые клетки [16] в Техническом университете (г. Эйндховен, Нидерланды).

Предложения по использованию результатов работы:

1. обзор известных работ в первой главе, посвященных исследованию УФ и ВУФ источников спонтанного излучения на основе барьерного разряда, целесообразно использовать в учебном процессе, например, при чтении курсов по фотонике;

2. методики измерения энергетических и спектрально-временных характеристик, изложенные во второй главе, также могут быть использованы в учебном процессе при написании лабораторных работ по изучению энергетических и спектрально-временных характеристик источников спонтанного УФ и ВУФ излучения;

3. результаты третьей, четвертой и пятой глав, где излагаются данные о способах и условиях получения мощного УФ и ВУФ излучения с повышенной эффективностью, могут быть в перспективе использованы при разработке технологического оборудования, предназначенного для применения при производстве изделий микроэлектроники, обеззараживания воды, очистки поверхности, осаждения тонких плёнок, в фотолитографии, в процессах отвердения лаков и красок и т.д.;

4. данные о новых разработках источников спонтанного УФ и ВУФ излучения на основе барьерного и емкостного разряда изложены в приложении, и могут быть полезны потенциальным производителям УФ и ВУФ эксиламп.

Апробация работ:

Материалы, вошедшие в диссертацию, обсуждались на следующих конференциях:

1. International Conference "Atomic and molecular pulsed lasers". Tomsk, 1999, 2001;

2. V Всероссийская школа-семинар «Люминесценция и сопутствующие явления». Иркутск, октябрь, 1999;

3. Photonics West-2000. San Jose, CA, USA, January, 2000;

4. V Russian-Chinese Symposium on Laser Physics and Technologies. Tomsk, October, 2000;

5. International Conference on "Lasers 2000", December, 2000;

6. The SPIE International Conference "Laser application in microelectronic and optoelectronic manufacturing VI", January, 2001;

7. Городская научно-техническая конференция по приборостроению, посвя-щённая сорокалетию полёта Гагарина Ю.А. в космос. Томск, 2001;

8. IX International Symp. on the Science and Technology of Light Sources. Ithaca, NY, USA, August 2001;

9. XIV International Conference on Gas Discharge and their Applications. Liverpool, September, 2002.

Личный вклад. Основные результаты диссертации получены либо лично автором, либо при его прямом участии. Автором была проведена работа по разработке и созданию источников для возбуждения эксиламп и колб экси-ламп. При его непосредственном участии была проведена постановка, подготовка и выполнение экспериментов, а также обработка и интерпретация результатов экспериментов. Регистрация спектров излучения эксиламп барьерного разряда проводилась при участии Лисенко A.A.

Структура и объём диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, приложения и списка литературы. Работа изложена на 137 страницах машинописного текста и содержит 52 рисунков, 4 таблицы и 129 библиографических ссылок.

Заключение диссертации по теме «Оптика», Шитц, Дмитрий Владимирович

Основные результаты и выводы настоящей диссертационной работы состоят в следующем:

1. Исследовано влияние условий возбуждения на формирование объёмного разряда в ксеноновой однобарьерной эксилампе с металлическим катодом малого радиуса кривизны; показана возможность формирования объёмного разряда в ксеноне при давлении более 120 Topp без применения УФ предыони-зации; показано, что причиной высокой эффективности спонтанного излучения димеров ксенона в барьерном разряде с использованием цилиндрического катода малого радиуса кривизны является плазменный катод, который формируется на поверхности металлического электрода.

2. Исследовано влияние условий возбуждения и формы разряда на амплитудно-временные и спектральные характеристики излучения эксиплексных молекул (KrCl* и ХеС1*); показано, что при барьерном разряде условием получения высокой эффективности излучения эксиплексных молекул является образование конусных микроразрядов - пространственных зон с высокой удельной мощностью возбуждения, тогда как формирование однородного разряда и равномерное распределение мощности возбуждения по всему рабочему объёму приводит к снижению эффективности излучени,я.

3. Проведено исследование амплитудно-временных и спектральных характеристик излучения эксимерных и эксиплексных молекул в эксилампах

3 i барьерного разряда при удельной мощности возбуждения более 0.5 Вт/см . Получен массив данных об условиях возбуждения и рабочих средах для эксиламп барьерного разряда на молекулах Хе2*, KrCl* и ХеС1*, который позволяет создавать образцы эксиламп оптимальной конструкции с точки зрения получения максимальной средней мощности излучения при удельных мощностях возбуждения более 0.5 Вт/см'.

4. Определены причины формирования конусных микроразрядов, а также выявлена динамика образования конусных микроразрядов при включении ХеС1 или KrCl эксилампы; оценено, что при максимальном значении тока концентрация в объёмной части микроразряда, примыкающей к диэлектрику пе Г 10й см 3. В области перемычки конусного микроразряда плотность тока в 1

400 раз выше и соответственно пе ~ 4-10 .

5. Создана отпаянная ХеС1 эксилампа барьерного разряда коаксиального типа, охлаждаемая водой, мощностью излучения более 100 Вт, которая проработала более 100 часов без значительного спада излучательной мощности.

6. Созданы образцы высокочастотных источников питания для возбуждения эксиламп барьерного и емкостного разряда, обеспечивающие следующие параметры одно и двух полярных импульсов напряжения: частота повторения -от 10 Гц до 200 кГц; амплитуда - до 10 кВ; длительность - 0.4 до 10 мкс. Созданы источники питания эксиламп с гармонической формой выходного напряжения с возможностью перестройки частоты от 10-^-80 кГц и амплитудой до 6 кВ.

В заключении автор выражает признательность и благодарность своим научным руководителям: доктору физико-математических наук профессору Тарасенко Виктору Федотовичу и кандидату физико-математических наук Jloмаеву Михаилу Ивановичу. Автор сердечно благодарит кандидата физико-математических наук Соснина Эдуарда Анатольевича и кандидата физико-математических наук Скакуна Виктора Семёновича за постоянное внимание к работе, помощь при подготовке и проведении экспериментов, обсуждение полученных результатов, а также всех сотрудников лаборатории оптических излучений за критические замечания и содействие в работе.

Заключение

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Шитц, Дмитрий Владимирович, 2003 год

1. Алехин А.А., Баринов В.А.,. Герасько Ю.В., Костенко О.Ф., Любченко Ф.Н., Тюкавкин А.В., Шалашков В.И. Непрерывные плазмохимические источники света. Под ред. Ф.Н. Любченко. - М.: БИОР, 1997, - 160с.

2. Панченко А.Н., Полякевич А.С., Соснин Э.А., Тарасенко В.Ф. Тлеющий разряд в эксилампах низкого давления (обзор) // Известия вузов. Физика. -1999. Т.42. - №6. - С.50-66.

3. Boichenko A.M., Skakun V.S., Tarasenko V.F., Fomin E.A., Yakovlenko S.I. Powerful exciplex flashlamps \\ Laser Ph., -1993. Vol. 3. - №4. -P.838-843.

4. Энциклопедия низкотемпературной плазмы. Под ред. Фортова В.Е. М.: Наука, 2000. - Вводный Т.4. - 857с.

5. Ломаев М.И., Панченко А.Н., Соснин Э.А., Тарасенко В.Ф. Эффективные газоразрядные источники спонтанного ультрафиолетового излучения: Физика процессов и экспериментальная техника. Эксилампы: Учебное пособие. -Томск: ТГУ. 1999. 108 с.

6. Kogelschatz U. Silent-discharge driven excimer UV sources and their applications // J. Appl. Surface Science. 1992. - № 54. - P.410-423.

7. Малинин A.H., Гуйван H.H., Шимон Л.Л., Поляк А.В., Зубрилин Н.Г., Щедрин А.И. Временные характеристики излучения рабочих смесей HgBr/HgCl эксимерной лампы // Оптика и спектроскопия. - 2001. - Т. 90. -№6. - С.922-926.

8. Eliasson В., Gellert В. Investigation of resonance and excimer radiation from a dielectric barrier discharge in mixtures of mercury and the rare gases // J. Appl. Phys. 1990. -№68(5). - P.2026-2037.

9. Falkenstein Z. Another route to the ultraviolet // Photonics spectra. Nov. 2001. - P. 108-111.

10. Boyd I. В., Bengonzo P. Rapid photochemical deposition of silicon dioxide films using an excimer lamp. // J. Appl. Phys. 1994, - №76(7), - P.4372-4376.

11. Hopfild R. Ablation PMMA films by pulsed (ns) ultraviolet and infrared (3.17 pm) lasers. A comparative study by ultraviolet imaging // J. Appl. Phys. 1993. -V.73. - P.2743-2750.

12. Glockler G., Hollingsworth C. A. Acetylene polymer produced in electric discharge. // Journal of The Electro Chemical Society. 1943. -№12. - P.83-86.

13. Tarasenko V.F., Kagadei V.A., Lomaev М.1., Panchenko A.N., Proskurovsky D.l. Application of KrCl excilamp for clearing GaAs surface using atomic hydrogen // Proc. of SPIE. 1996. - V.3274. - P.323-330.

14. Wang F., Cassidy K., Lum B. Incineration alternatives for combustible waste ultraviolet/hydrogen peroxide process // FY 1992 Annual report, LLNL, Liver-more-CA-USA. March 1993.

15. Coogan J. J., Sappey A. D. Distribution of OH within silent discharge plasma reactors. // IEEE transactions on plasma science. 1996. - V.24. - №.1. - P.91-92.

16. Ерофеев M.B., Кифт И.Е., Соснин Э.А., Стоффелс Е. Действие излучения ХеВг- эксиламп на клетки СНО К1 // Сборник трудов томского сельскохозяйственного института НГАУ. 2002. - В.5. - С.247-249.

17. Мастерова Я.В., Лаврентьева Л.В., Соснин Э.А., Тарасенко В.Ф. Изучение бактерицидного действия эксиламп на e.coli при первичном и вторичном облучении // Сборник трудов томского сельскохозяйственного института НГАУ. 2002. - В.5. - С.224-225.

18. Using UV Light to clean water inexpensively // Biophotonics International. -March-April 1996. P.30-31.

19. Мудрецова-Висс К.А., Кудряшова А.А., Дедюхина В.П. Микробиология, санитария и гигиена: Учебник для вузов.- 7-е изд.- М: Издательский Дом "Деловая литература". 2001. - 388с.

20. Bazyl O.K., Kopylova T.N., Sokolova I.V., Sosnin E.A., Svetlitchnyi V.A., Tarasenko V.F. Tchaikovskaya O.N. Improvement of photodecomposition methods of phenol containing ecotoxicants in aqueous media // Proc. of SPIE. 2002. -V.4147. - P.240-244.

21. Sosnin E.A., Batalova V.N., Slepchenko G.B., Tarasenko V.F. Excilamp application in the chemical sample pretreatment process // Proc. of SPIE. 2002. -Vol.4747, - P.352-355.

22. Arnold E., Dreiskemper R., Reber S. High power excimer sources // Proc. of Light Sources. 1998. - IL 12. - P.90-98.

23. Mildren R.P., Carman R.J. Enhanced performance of a dielectric barrier discharge lamp using short-pulsed excitation // J. App. Physics D. 2001. - №34. -L1-L6.

24. Визирь В.А., Скакун B.C., Сморудов Г.В., Соснин Э.А., Тарасенко В.Ф., Фомин Е.А., Червяков В.В Коаксиальные эксилампы, накачиваемые барьерным и продольным разрядами // Квантовая электроника. 1995. - Т.22(5). -С.519-522.

25. Лисенко А.А., Ломаев М.И. Спектры излучения эксиплексных ламп емкостного, барьерного и тлеющего разрядов в смесях Кг-СЬ, Хе-С12, Хе-Вг2, Хе-12 //Оптика атмосферы и океана. 2002. - №3( 15). - С.293-297.

26. Шишацкая Л.П. ВУФ лампы с большой излучательной поверхностью // Оптический журнал. 1998. - Т.65. - №12. - С.93-95.

27. Шуаибов А.К., Шимон Л.Л., Дащенко А.И., Шевера И.В. Эксимерный излучатель низкого давления для спектральной области 170-310 нм // Приборы и техника эксперимента. 2002. - №1. - С. 104-106.

28. Lomaev M.I., Panchenko A.N., Skakun V.S., Tarasenko V.F., Adamson M.G., Myers B.R., Wang F.T. Excilamp producing up to BOW of output power and possibility of its applications // Laser and Particle Beams. 1997. - V.15, - №2. -P.339-345.

29. Zhang J.-Y., Boyd I.W. Lifetime investigation of excimer UV sources. // J. Appl. Surface Science. 2000. - №168. - P.296-299.

30. Ерофеев М.В., Соснин Э.А., Тараеенко В.Ф., Чернов Е.Б. О причинах снижения мощности излучения KrCl- эксиламп барьерного разряда в процессе работы // Известия вузов: физика. 1999. - №4, - С.68-71.

31. Spaan М., Leistikow J., Shultz-von der Gathen V., Dobele H.F. Dielectric barrier discharges with steep voltage rise: laser absorption spectroscopy of NO concentrations and temperatures // Plasma Sourses Sci. Technol. 2000. - №9, -P.146- 151.

32. Bibinov N.K., Fateev A.A. and Wiesemann F. Rotational Temperatures in silent discharges in He/N2 mixtures // Proc. of SP1E. 2002. - V.4460, - P.251-262.

33. Gavrilenko V.P., Ochkin V.N., Tskhai S.N. Progress in plasma spectroscopic diagnostics based on Stark effect in atoms and molecules // Proc. of SPIE. 2002. - V.4460, - P.207-229.

34. Falkenstein Z., Coogan J.J. Microdischarge behaviour in the silent discharge of nitrogen-oxygen and water-air mixtures // J. Phys. D: Appl. Phys. 1997. -№30.-P.817-825.

35. Baltog A., Musa G. Time evolution of the current from the narrow gap dielectric barrier discharge in atomic and molecular gases // J. Appl. Phys. D. 1997. -V.30. -P.655-659.

36. Tkachev A.N., Yakovlenko S.I. Simulation of plasma cathode layer parameters of effective excilamps // Laser physics. 2002. - V. 12, - №7. - P.56-61.

37. Зверева Г.Н., Герасимов Г.Н. Численное модулирование барьерного разряда в Хе // Оптика и спектроскопия. 2001. - Т.90. - №3. - С.376-383.

38. Brauer I., Punset С., Purwins H.-G., Boeuf J.P. Simulations of self-organized filaments in a dielectric barrier glow discharge plasma // J. of Applied Physics. -1999. V.85. -№11.- P.7569-7572.

39. Yamanoi T., Miyake M., Masuda M., Yasuoka K., Ishii S. Micro-Plasma UV Source by Ferroelectric Barrier Discharge // J. Appl. Phys. D. 2000. - V.33. -P. 1430-1433.

40. Boyd I. W., Zhahg J.-Y. New large area ultraviolet lamp sources and their applications // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. 1997. -№121. - P.349-356.

41. Xu X. Dielectric barrier discharge Properties and applications // Thin Solid Films. - 2001. - №390. - P.237-242.

42. Newman D. S., Brennan M .J. The Dielectric barrier discharge: a bright spark for Australia's future // Aust. J. Phys. 1995. - №48. - P.543-556.

43. Kogelschatz U., Eliasson В., Egli W. From ozone generators to television screens: history and future potential of dielectric-barrier discharges //J. Pure Appl. Chem. 1999. - V.71. - №10. - P. 1819-1829.

44. Manley T.C. The electric characteristics of the ozonator discharge // J. of the Electro Chemical Society. 1943. - P.83-96.

45. Tanaka Y., Zelikoff M. Continuous emission spectrum of xenon in vacuum ultraviolet region // J. Opt. Soc. Amer. 1954. - V.44. - P.254.

46. Wilkinnson P.G., Tanaka Y., New xenon-light source for vacuum ultraviolet // J. Opt. Soc. Amer. 1955. - V.45. - P.344. <

47. Tanaka Y., Continuous emission spectrum of rare gases in the vacuum ultraviolet region // J. Opt. Soc. Amer. 1955. - V.45. - P.710.

48. Павловская Е.Н., Подмошенский И.В., Яковлева А.В. Изучение барьерного разряда с конденсаторной керамикой // ЖПС. 1974. - Т.20. - В.З. -С.226-231.

49. Kogelschatz U., Gellert В. Европейский патент, заявка №0363332 // Изобретения стран мира. 1991. -№2. - С.43.

50. Kogelschatz U. Европейский патент, заявка №5313959 // Изобретения стран мира. 1993. -№1. -С.51.

51. Eliasson В., Kogelschatz U. Modeling and applications of silent discharge plasmas // IEEE Transactions On Plasma Science. 1991. - V. 19. - №2. - P.309-323. .

52. Смирнов Б. M. Эксимерные молекулы // Успехи Физических Наук. -1983. Т. 139. - В. 1,-С.53-81.

53. Хофф П., Роудз Ч„ Кросс М., Ми Ф„ Мак-Каскер М., Брау Ч., Галлагер А. (Под ред. Роудза Ч.) Проблемы прикладной физики. Эксимерные лазеры. -М.: Мир, 1981,-245с.

54. Brau С.A., Evving J.J. Emission spectra of XeBr, XeCl, XeF, and KrF* // The Journal of Chemical Physics. 1975. - V.63. -№11. - P.4640-4647.

55. Gellert В., Kogelschatz U. UV generation of excimer emission in dielectric barrier discharge // J. Appl. Phys. В. 1991. - V. 52. - P. 14-21.

56. Vollkommer F., Hitzschke L. Dielectric barrier discharge // Proc. of the 8th Int. Symp. on Science & Technology of Light Sources, Greifswald-Gennany. -1998.-P.51-60.

57. Zhahg J.-Y., Boyd I. W. Efficient Xel* excimer ultraviolet sources from a dielectric barrier discharge // J. Appl. Phys. 1996. r- V.84, №3. - P. 1174-1178.

58. Zhang J.-Y., Boyd 1. W. Efficient excimer ultraviolet sources from a dielectric barrier discharge in rare-gas/halogen mixtures // J. Appl. Phys. 1996. - V.80. -№2. - P.633-638.

59. Falkenstein Z., Coogan J.J. The development of a silent discharge-driven XeBr* excimer light source //J. Appl. Phys. D. 1997. - №30. - P.2704-2710.

60. Zhang J.-Y., Boyd 1. W. Multi-wavelength excimer ultraviolet sources from a mixture of krypton and iodine in a dielectric barrier discharge // J. Appl. Phys. B. -2000.-V.71.-P. 177-179.

61. Шуаибов А.К., Дащенко А.И. Условия одновременного образования хлоридов Аг, Кг и Хе в многоволновом излучателе с накачкой поперечным разрядом // Квантовая электроника. 2000. - №3(30). - С.279-281.

62. Liu S., Nieger М. Excitation of dielectric barrier discharges by unipolar sub-microsecond square pulses // J. Phys. D: Appl. Phys. 2001. - №34. - P. 16321638.

63. Lomaev M.l. Power and energy determination for discharge excilamps // Proc. of SP1E. -2002. V.4747. -P.375-381.

64. Гуревич M.M. Фотометрия: теория, методы и приборы. JI.: Энерго-атомиздаг, 1983.-272с.

65. Christoph R.A. Облучающие устройства большой мощности // Изобретения стран мира. № 4194, - С. 13.

66. Головицкий А.П. Лебедев С.В. Радиальные распределения плазменно-оптических характеристик эксимерных ультрафиолетовых излучателей тлеющего разряда в смеси Хе+С12 П Оптика и спектроскопия. 1997. - Т.82. - №2. -С.251-255.

67. Duzy С., Boness J. Investigation of the self-sustained bulk discharge stage obtaining in e-beam excitation of Xe. // IEEE J. of QE. 1980. - V.16. - №6. -P.640-649.

68. Eckstrom D.J., Nakano H.H., Lorents D.C., Rothem T, Betts J.A., Lainhart M.E., Dakin D.A., Maenchen J.E. Characteristics of electron-beam-excited Xe2* at low pressures as a vacuum ultraviolet source. // J. Appl. Phys. 1988. - V.64. -P. 1679-1690.

69. Костин M.H., Тарасенко В.Ф., Федоров А.И. Объёмный разряд с поверхности диэлектрика в Аг и смесях Аг с Хе и CCU // Журнал технической физики. 1980. - Т.50. - В.6. - С. 1227-1230.

70. Hitzschke L., Vollkommer F. Product families based on dielectric barrier discharges. // Proc. of the 9th Int. Symp. on Science & Technology of Light Sources, Ithaca-USA. 2001. - P.411-421.

71. Boichenko A.M., Yakovlenko S.I., Tarasenko V.F. Electron beam-excited Xe excilamp's optimal characteristics. // Laser and Particle Beams. 2000. - V.18. -P.655-660.

72. Яковленко С.И. Газовые и плазменные лазеры // Энциклопедия низкотемпературной плазмы. Под ред. В.Е. Фортова. 2002. - Вводный T.IV. -С.262-291.

73. Тарасенко В.Ф., Пойзнер Б.Н. Импульсные лазеры на плотных газах: физика процессов и экспериментальная техника: Учебное пособие. Томск: Изд-воТГУ,- 1992.- 143с.

74. Mildren R.P., Morrow R., Carman R.J. Enhanced efficiency from a Xe exci-mer barrier discharge lamp employing short-pulsed excitation // Proc. of SPIE. -2000. V.407L - P.283-290.

75. Schwarz-Kiene P., Heering W. Improved power converter for pulse operation of DBD // Proc. of SPIE. 2000. - V.4071. - P.271-282.

76. Boichenko A.M., Skakun V.S., Tarasenko V.F., Fomin E.A., Yakovlenko S.l. Cylindrical excilamp pumped by a barrier discharge // Laser Physics. 1994. -V.4. - №3. - P.635-637.

77. Ломаев М.И., Панченко A.H, Скакун B.C., Соснин Э.А., Тарасенко В.Ф. Мощные источники спонтанного УФ излучения с накачкой импульсным и непрерывным разрядами // Оптика атмосферы и океана. 1996. - Т.9. - №2. -С.199-205.

78. Excimer-UV-Sources. Prospect Heraeus Comp. 2C 8.93/N Ко.

79. Шитц Д.В. Генераторы накачки эксиламп с барьерным емкостным разрядами // Тезисы российско-китайского симпозиума «Лазерная физика и лазерные технологии» Томск-Россия. 23-28 октябрь 2000. С. 140-141.

80. Шитц Д. В. Генераторы для возбуждения УФ эксиламп // Труды городской научно-технической конференции по приборостроению, посвященной сорокалетию полёта Гагарина Ю. А. в космос. Томск: Изд-во ТПУ, 2001. -С. 14-15.

81. International Rectifier: Силовые полупроводниковые приборы (пер. с англ. под ред. Токарева В.В.) Воронеж: Элист, 1995. - 661с.

82. Сайт компании International Rectifier (http://WWW.IRF.COM).

83. Колпаков А. Особенности применения драйверов MOSFET и 1GBT // Компоненты и технологии: WWW.MEGA-ELECTRONICA.SPB.RU.

84. Иванов-Циганов А. И., Хандорин В. И. Источники вторичного электропитания приборов СВЧ. М.: Радио и связь, 1989. - 144с.

85. Бальян P. X., Сивере М. А. Тиристорные генераторы и инверторы. J1.: Радио и связь, 1982. - 223с.

86. Тучкевич В.М., Грехов И.В. Новые принципы коммутации больших мощностей полупроводниковыми приборами. JI.: Наука, 1888. - 363с.

87. Lomaev M.I., Panchenko A.N., Tarasenko V.F. Use of inductive energy storage generators for excitation of pulsed gas lasers // Atmospheric and oceanic optics. 1995. - V.8. - № 11. -P.883-888.

88. Рукин C.H. Генераторы мощных наносекундных импульсов с полупроводниковыми прерывателями тока // Приборы и техника эксперимента. —1999,-№4.-Р. 5-36.

89. Костиков И. Г., Никитин И. Е. Источники электропитания высокого напряжения РЭА. М.: Радио и связь, 1986. - 200с.

90. Sosnin Е.А., Erofeev M.V., Panchenko A.N., Lomaev М.1., Skakun V.S., Shitz D.V., Tarasenko V.F. Capacitive discharge excilamps // Proc. of SPIE.2000. V.3933. - P.425-431.

91. Тарасенко В.Ф., Шитц Д.В., Рукин C.H., Ломаев М.И. Высокочастотный генератор импульсов на основе SOS-диодов. Заявка на полезную модель № 2002101066 от 11.01.2002. Положительное решение от 20.08.2003.

92. Скакун B.C., Тарасенко В.Ф., Шитц Д.В. Ксеноновая эксилампа, возбуждаемая от трансформатора и индуктивного накопителя энергии // Оптика атмосферы и океана. 2002. - №3(15). - С.3-14.

93. Шитц Д.В., Тарасенко В.Ф. Резонансный генератор импульсов на основе SOS-диода. Заявка на полезную модель № 2002210192 от 22.01.2002. Положительное решение от 10.08.2002.

94. Arnold E., Lomaev M.I., Shitz D.V., Skakun V.S., Tarasenko V.F., Tkachev

95. A.N., Yakovlenko S.I. Formation of Volume discharge in xenon single-barrier ex-cilamp with a low-curvature cathode // Laser Physics. 2002. - V. 12. - №5. - P. 1 -7.

96. Arnold E., Lomaev М.1., Shitz D.V., Skakun V.S., Tarasenko V.F. Discharge and radiation characteristics of Xe one-barrier excilamps // Proc. of SPIE. 2002. - V.4747. - P.345-351.

97. Rhodes C.K., Floff P.W. Excimer systems applications // Chapter 6 in book "Excimer Lasers", Springer-Verlag. 1979. - P.220-228.

98. Кузнецов A.A., Скакун B.C., Тарасенко В.Ф., Фомин E.A. Эксимерная электроразрядная лампа с X -126, 146 или 172 нм // Письма в ЖТФ. 1993. -Т.19. - В.5. - С. 1-6.

99. Скакун B.C., Тарасенко В.Ф., Черникова Е.В., Янчарина A.M. Излучение плазмы смесей инертных газов, возбуждаемых электронным пучком и разрядом // Известия ВУЗов. 1992. - №1. - С.66-73.

100. Tarasenko V.F., Lomaev M.I., Shitz D.V., Skakun V.S., Sosnin E.A., Krivonosenko A.V. High-power excilamps with short-pulse duration // Proc. of SPIE. 2000. - V.4065. - P.826-835.

101. Велихов Е.П., Ковалев А.С., Рахимов A.T. Физические явления в газоразрядной плазме: Учеб. руководство. М.: Наука, 1987. - 160с.

102. Бабич Л.П., Лойко Т.В., Цукерман В.А. Высоковольтный наносекундный разряд в плотных газах при больших перенапряжениях, развивающийся в режиме убегающих электронов // Успехи физических наук. 1990. - Т. 160,1. B.7. С.49-82.

103. Алексеев С.Б., Орловский В.М., Тарасенко В.Ф. Пучок электронов, сформированный в газонаполненном диоде при атмосферном давлении воздуха и азота // Письма в ЖТФ. 2003. - Т.29. - В. 10. - С.29-35.

104. Кучеренко Е.Т. Электрический ток в газах. Киев: Виша школа, 1977. -84с.

105. Skakun V.S., Lomaev M.I., Tarasenko V.F., Shitz D.V. KrCl and XeCl exci-plex glow discharge lamps with an output power of 1.5 kW // Technical Physics Letters. - 2002. - V.28. - №11. - P.899-901.

106. Сосннн Э.А., Тарасенко В.Ф., Шитц Д.В. Рабочая среда лампы высокочастотного емкостного разряда. Заявка на патент №2200356 от 22.03.2001. Положительное решение от 10.03.2003.

107. Lomaev M.I., Tarasenko V.F., Shitz D.V. An effective high-power KrCl ex-cimer barrier-discharge lamp // Technical physics letters. 2002. - V.28. - №1. -P.33-35.

108. Tarasenko V.F., Lomaev M.I., Shitz D.V., Skakun V.S. High power ex-cilamps pumped by a barrier discharge // Proc. of SP1E. 2002. - V.4760. - P.714-722.

109. Ломаев М.И., Скакун B.C., Соснин Э.А., Тарасенко В.Ф., Шитц Д.В., Ерофеев М.В. Эксилампы эффективные источники спонтанного УФ- и ВУФ- излучения // Успехи физических наук. - 2003, - Т. 173. - №2. - С.201-217.

110. Ломаев М.И., Тарасенко В.Ф., Шитц Д.В. Мощная и эффективная KrCl эксилампа барьерного разряда // Письма в ЖТФ. 2002, - Т.28. - В. 1. - С.74-80. х,

111. Пб.Лакоба И.С., Яковленко С.И. Активные среды эксиплексных лазеров // Квантовая электроника. 1980. -№4(7). -С.677-718.

112. Lomaev M.I., Shitz D.V., Skakun V.S., Tarasenko V.F. Influence of excitation pulse form on barrier discharge excilamps efficiency // Proc. of SPIE. 2002. - V.4460. - P.38-45.

113. Райзер Ю.П. Физика газового разряда: Учеб. Руководство для вузов (2-е изд.). -М: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1992. 536с.

114. А.П. Бабичев, Н.А. Бабушкина, A.M. Братковский и др. Физические величины: справочник. М.: Энергоатом из дат, 1991. - 1232с.

115. Hollins R.C., Jordan D.L., Coutts J. Time-resolved electron density measurements in rare-gas-halide laser discharge // J. Phis. D.: Appl. Phis. 1986. - V. 19. -№.1. - P.37-42.

116. Tarasenko V.F., Lomaev M.I., Shitz D.V., Skakun V.S. Xe(He, Kr)-I2(Cl2) glow, barrier and capacitive discharge excilamps // Proc. of SPIE. 2002. -V.4937.-P.419-425.

117. Tarasenko V.F., Erofeev M.V., Lomaev M.I., Panchenko A.N., Shitz D.V., Skakun V.S., Sosnin E.A. High power UV and VUV excilamps // Proc. of "Lasers 2000", San Jose-USA. 4-8 Dec. 2000. -P.21-28.

118. Соснин Э.А., Ерофеев M.B., Тарасенко В.Ф., Шитц Д.В. Эксилампы емкостного разряда // Приборы и техника эксперимента. 2002. - №6. - С.118-119.

119. Соснин Э.А., Ломаев М.И., Скакун B.C./, Тарасенко В.Ф., Шитц Д.В Отпаянные эффективные эксилампы, возбуждаемые емкостным разрядом // Письма в ЖТФ. 1999. - Т.25. - В.21. - С.27-32.

120. Skakun V.S., Krivinosenko A.V., Lomaev M.I., Sosnin E.A., Tarasenko V.F. Sources of high-power short-pulse UV radiation // Atmospheric and oceanic optics. 1995. - V.13. -№3. - P.283-288.

121. V.F. Tarasenko, E.B. Chernov, M.V.Erofeev, M.I. Lomaev, A.N. Panchenko, V.S. Skakun, E.A.Sosnin, D.V. Shitz UV and VUV excilamps excited by glow, barrier and capacitive discharges // J. Appl.Phys. A. 1999. - V.69. - №7. -P.327-329.

122. Фолкенберри Л.М. Справочное пособие по ремонту электрических и электронных систем: Пер. с англ. М.: Энергоиздат. - 1989. - 416с.шшшш1. Ш-1. ИЛ ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ24328

123. Российским агентством по патентам и товарным знакам на основании Патентного закона Российской Федерации, введенного в действие 14 октября 1992 года, выдано настоящее свидетельство на полезную модель

124. ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ НА ОСНОВЕ Г БОБ-ДИОДОВ1. Обладатель(ли):

125. Институт снлъиото1ио4 электроники СО (РсДШ.по заявке № 2002101066, дата поступления: 11.01.20021. Приоритет от 11.01.20021. Автор(ы):

126. ЯЛарасепко ^Виктор Федотовп1> 111иту Юмппфий ^Владимирович (Рукин Сергей 91иколаеви1,1. Л ома ев Михаил Мваиови1

127. Свидетельство действует на всей территории Российской Федерации в течение 5 лет с 11 января 2002 г. при условии своевременной уплаты пошлины за поддержание свидетельства в силе

128. Зарегистрирован в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерацииг. Москва, 27 июля 2002 г.1. ШШ