Способ нагрева объектов

О П нИ-И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик) М. Кл. Н 05 В 7/1 исоединением эаявк осударственныи комитетСовета МинистРов СССРоо делам изобретенийи открытий(71) Заявител СПОСОБ НАГРЕВА ОБЪ Изобретение относится к плазменной тех. нологии и может бьпЪ использовано в устрой. твах для нагрева, плавления, испарения и свар.и различных веществ.Известны способы местного нагрева объеков в газовом разряде, в которых используетособенность газового разряда образовывать ок ускоренных электронов. Энергия электронов в пучке определяется приложенным междудом и нагреваемым объектом напряже. ваемо испол ещество ующий эф статки, святью разряие рабочие на. дах разряда.места на.зоне нагреуши недмощи высо тных мо кализация сяпуч атурь като м 1 О способов заключаетпучка ускоренныхгается в высокое остаток известнь ольких тысяч до 1 вольт) . 11 роцесс способе солровожнием, Эти недостати обуславливают льных устройств. 20 м решением явля. тся способ местного нагрева объектов путеомешения нагреваемого объекта в газовыйазряд 2). ся в том, что образованиеэлектронов в разряде достивольтных разрядах (от неснескольких десятков тысяч нагрева веществ при такомдается рентгеновским излучеки усложняют обслуживанибольшие габариты нагреватеБлижайшим технически По этому способу наг вводится в газовый разряд фект полого катода. Этому способу прис занные с низкой удельной да при низковольтной или пряжения при высоковоль Цель изобретения - л грена и п вышение темперва.Это достигается тем, что объект помещаютв газовый разряд с принудительным контрагированием с помощью диафрагмы на расстоянииот диафрагмы не более длины свободного про.бега электронов в области контрагированияразряда,Как известно, в газовом разряде с принудительным контрагированием с помощью диафрагмы с отверстием, помещенной в разряд между катодом и анодом, в области разряда вблизи диафрагмы со стороны анода возникаетплазма, обогащенная электронами, с энергиейзначительно превышающей энергию электронов,содержащихся в других частях газового разряда, Обогащение части плазмы электронами с629652 Фо р мул а и зо бре тен и я Составитель В, ОоуховТехред К, Гаврои Корректор П, Макаревич Редактор Н. Разумова Заказ 6083)48 Гираж 950 Подписное11 НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изооретениИ и открьггий113035, Москва, Ж, Рауюская наб., д. 4/5 Филиал Г 1 ПП Патент, г. Уямрод, ул. Проекшая, 4 энергией большей, чем энергия электрсц 1 ов в других частях газового разряда, происходитза счет ускорения электронов в двойном электри. ческом слое, образующемся в плоскости от. верстия. Следствием двойного электрического слоя являются светящиеся стратцые образова. ния, а также светящееся плазменное обраэова. ние, возникающее у принудцтельцого сужения канала газового разряда,Та часть плазмы, в которой эцерг 11 я элект о ронов может достигать 50 эВ, распространяется на расстояние от границы двойного элект. рического слоя в плоскости диафрагмы по направлению движения электронов не более сред. него свободного пути электрона в газе, уско. 15 ренного в двойном электрическом слое. Значение энергии электронов в этой части плазмы определяеся величиной падения электрического потенциала в двойном электрическом слое, которая, в свою очередь, зависит от давления га о за и силы тока разряда. Помещение в зту часть плазмы газового разрядгь различных объектов обеспечивает их локальный наград до высоких температур с высокой эффективностью.Предложенный способ нагрева веществ был 25 проверен в газовом разряде с принудительным контрагировацием канала разряда. При этом си ла тока разряда составляла це более 2 А, напряжение иа разряде не более 100 В (использовался подогревный оксидный катод), давление га. 30 за (технический гелий) и пределах 5 ф 10910 2 мм рт. ст. Сужение канала разряда достигалось с помощью диафрагмы с отверстием. Диаметр отверстия в диафрагме 2 мм и длина канала отверстия 0,5 мм. При этом произведе но прожигание отверстий в листовом вольфраФме толщиной 0,05 мм и листовом молибдене толщиной 0,1 мм, плавление вольфрамовой проволоки диаметром 1 мм, сварка пластин изнержавеющей стали толщиной 02 мм, плавле. 40 ние и испарение бора, кварца и стекла. 11 агрсвацис вец 1 еств цабл 1 одалось у суже. ния разряда с анодцой стороны, При этом в других частях газового разряда заметного ца грсвация веществ це цабл 1 одалось.В предложенном способа энергия электронов, цагревающих ве 1 десгво, составляет несколь. ко десятков вольт и в связи с этим он без опасен с точки зрения радиационного излучения,а низкое напряжение, прнкладываемое к разря.ду, позволяет зна гительцо уменьшить габаритыустройств и упростить их обслуживание.Использование участка плазмы, обогащен.ной электронами с наивысц 1 им значением энергии, в газовом разряде для нагрева веществпозволяет повысить эффективность нагрева посравнению с существующими способами нагрева и имеет ряд йреимуществ перед ними, ко.торые позволяют конструирование экономичных нагревательних устройств для плавления,пайки, сварочных аппаратов и широкого круга/других тепловых устройств,Способ нагрева объектов путем помещения нагреваемого объекта в газовый разряд, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью локализации места нагрева и повышения температуры в зоне нагрева, объект помещают в газовый разряд с принудительным контрагиро. ванием с помощью диафрагмы на расстоянии от диафрагмы не более длины свободного пробега электронов в области контрагирования разряда.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Зражевский В. А. Автоматическая сварка, т, 91, У 7, 1964, с. 25-27.2, Патент Великобритании Х 1355343, кл. Н 1 О, 1970.