Physics-Based Circuit Model for a Water-Wall High-Temperature Arc Lamp Using Finite Volume Method
High-temperature arc lamps are used for thermal processing of semiconductor wafers. A vortex water wall on the inner surface of the lamp's enclosure is used to provide cooling for the glass. It has been experimentally observed that, above certain levels of injected energy, the arc shows an unstable behavior and is self-extinguished. In this paper, a physics-based model for the water-wall high-temperature arc lamp is derived and implemented in the form of an equivalent electrical circuit. The equivalent circuit is then coupled to the flash power supply equivalent circuit to validate the derived model against experimental voltage and current waveforms.
Beiträge zur Theorie des statischen und des dynamischen Lichtbogens
ZusammenfassungEs wurde eine einfache Näherungslösung für die Differentialgleichung des statischen Bogens angegeben, mittels welcher sich die räumliche Verteilung der Temperatur und der elektrischen Leitfähigkeit durch Exponentialfunktionen darstellen läßt. Diese Lösung bestätigt, daß der stabilisierte Bogen durch die geometrischen Abmessungen der Bogenkammer und durch eine elektrische Größe (z. B. den Strom) vollständig bestimmt ist. Die elektrische Feldstärke und damit auch die Bogenkennlinie lassen sich aus der Wärmebilanz des Bogenraumes ohne weitere Hypothesen theoretisch ermitteln.Von diesen Ergebnissen ausgehend wurde die Differentialgleichung des dynamischen Bogens in eine vereinfachte Form gebracht und insbesondere eine grundsätzliche Beziehung zwischen der im Bogenraum gespeicherten Wärme und dem elektrischen Widerstand der Bogensäule abgeleitet. Anschließend wurden die Lösungen dieser Differentialgleichung für einige spezielle Fälle (aufgezwungener Wechselstrom, aufgezwungene Spannung, Ausgleichvorgänge kleiner Amplitude) angegeben. Vergleiche mit der Messung zeigen, daß die Theorie trotz starker Idealisierung der physikalischen Voraussetzungen die wesentlichen Eigenschaften des dynamischen Bogens richtig wiedergibt.Die Anwendung der neuen Erkenntnisse auf die Theorie der Bogenlöschung wird in einer weiteren Arbeit des Verfassers behandelt werden.
The Use of Qualitative Information in Macro-Economic Policy Analysis
The majority of macro-economic policy models takes for granted that conflicts among objectives can be assessed by means of a tradeoff analysis. Such tradeoffs imply that sacrifices and benefits of various impacts of decisions can be measured on a cardinal scale, so that a conventional macro-economic utility or welfare analysis can be applied.