Устройство для получения индукционного разряда

ОПИСАНИЕ 307437ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскик Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 04.Ч 111.1969 ( 1353269/26-25) МПК Н 011 11/04Н 05 Ь 5/06 присоединением заявкириоритетпубликовано 21 Ч 1.1971, Бюллетеньата опубликования описания 3.1 Х.1971 Комитет по деламизобретений и открыт 533.9.07(088,8) при Совете Министров СССРАвторызоб ретения С. Васильев и Б. М. Дым Заявите Ьо ИОН НО ГО РАЗРЯДА ТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ Изобретение относится к газонаполненным разрядным устройствам без основных электродов внутри баллона, точнее к общим схемам таких устройств, имеющих разнообразное применение. Изобретение относится так же к устройствам индукционного нагрева газоразрядной среды, управляющим разрядом посредством специально приспособленных уравновешивающих разряд схем.В настоящее время все более широкое рас пространение получают индукционные источники плазмы. Они применяются для получения мелкодисперсных порошков путем испарения более крупных порошков в плазме с последующей конденсацией паров в объеме, 15 для выращивания тугоплавких кристаллов, для сфероидизации частиц тугоплавких материалов, для проведения химических реакций, например, получение Т 102 и во многих других случаях. 20Известные устройства для получения индукционного разряда содержат разрядную камеру, индуктор, охватывающий камеру, и генератор высокочастотных электрических колебаний, питающий индуктор. В известнь,х 25 устройствах проблема защиты стенок от разрушающего действия высоких температур решается использованием водоохлаждаемых разрезных металлических камер или путем создания в пристеночной области диэлектри ческой разрядной камеры высокоскоростного потока, отжимающего разряд от стенки.В первом случае велики потери и к.п.д. таких установок чрезвычайно мал. Во втором случае наличие больших тангенцпалыцлх скоростей создает неудобства при работе с различными видами порошков, так как приводит к выносу частиц из зоны разряда на стенку. Кроме того, основная масса газа проходит в холодной пристеночной области, что ухудшает экономические показатели процесса за счет неоправданно больших расходов газа. Последний недостаток присущ также горелкам, в которых для защиты стенок используется аксиальный высокоскоростной поток в пристеночной области.Одной из причин, из-за которых известным ) стройствам прис 1, щи; казанные недостатки, является использование генераторов, выполненных так, что с ростом диаметра нагрузки ток индуктора или заметно возрастает, или почти не меняется. В результате разряд, отделенный от стенок разрядной камеры, может быть получен только при наличии массовых скоростей газового потока в пристеночной области, существенно превосходящих массовые скорости в приосевой области.В предложенном устройстве генератор вы. сокочастотных электрических колебаний вы полнен так, что его выходная мощность об307437 Подписное ЦНИИПИ Заказ 224216 Изд. Хр 87 Тираж 473 Типография, пр. Сапунова, 2 ратно пропорциональна диаметру электропроводной зоны внутри индуктора, Это позволяет получить разряд, оторванный от стенок разрядной камеры, без использования каких-либо средств создания сложно профилированного потока рабочего газа.(Термин обратная пропорциональность понимается здесь как зависимость, при которой увеличение одного параметра, в данном случае диаметра проводящей зоны, например плазмы разряда внутри индуктора, приводит к уменьшению другого параметра, в данном случае выходной мощности генератора; таким образом обратная пропорциональность не обязательно означает обратную пропорциональность величине в первой степени).Разряд требуемого вида может быть получен, в частности, при использовании двухконтурного генератора с индуктивной связью между контурами и обратной связью с нагрузочного контура. Для подобного генератора при малой расстройке между анодным и нагрузочным контурами с увеличением нагрузки ухудшаются фазовые соотношения в схеме, генератор переходит в недонапряженный режим, растет мощность, рассеиваемая анодом, и резко падает мощность, передаваемая в нагрузку.При значениях Х)2, (величина Х определяется из уравненияОр ГХ:Ррах ф2 где Йа - диаметр проводящей зоны внутрииндуктора, т. е. диаметр канала разряда (разрядной плазмы),и, - магнитная проницаемость вакуума,о - проводимость канала разряда,ю - частота питающего генератора, наблюдается исключительно быстрыйрост сопротивления, вносимого нагрузкой во вторичный контур и, следовательно, может быть получен достаточно резкий спад передаваемойв нагрузку мощности с ростом Х,т. е в основном, с ростом диаметрапроводящей зоны. На чертеже изображена схема устройствадля получения индукционного разряда.Разрядную камеру 1 охватываст индуктор2, являющийся частью второго контура двух контурного генератора. Первый контур содержит емкость 3 и индуктивность 4, а второй - индуктор 2, катушку связи 5 и емкость б. Обратная связь осуществляется с выходного контура черезу цепочку обратной связи из 10 емкости 7, сопрогивления о и индуктивности 9,Такой генератор позволяет получить стационарное значение диаметра разряда, существенно отличное от диаметра разрядной ка меры. При этом нет необходимости в какихлибо дополнительных мерах по защите стенок разрядной камеры. Необходимо отметить, что использование генератора, имеющего указанную зависимость мощности от диаметра, раз ряда, позволяет получать чрезвычайно стабильные параметры разряда, такие как диаметр и температуру при изменении расхода газа, диаметра разрядной камеры, при колебаниях напряжения сети, питающей генера тор. Предмет изобретения зо 1. Устройство для получения индукционного разряда, состоящее из диэлектрическойразрядной камеры, преимущественно цилиндрической формы, и генератора высокочастот.ных электрических колебаний, содержащегоЗ 5 выходной индуктор, окружающий разряднуюкамеру, отличающееся тем, что, с целью получения разряда, отделенного от стенок разрядной камеры, генератор выполнен так, чтоего выходная мощность обратно пропорцио 40 нальна диаметру электропроводной зонывнутри индуктора,2. Устройство по п. 1, отличающееся тем,что генератор выполнен с двумя последовательными выходными контурами с индуктив 45 ной связью между контурами и обратнойсвязью со второго контура, причем с расстройкой связи между контурами.