Способ обработки алюминиевого катода газонаполненного разрядника

(19) (1 И Н 01 ГОСУД АРСТЕ)Е ПО ДЕЛАМ ИЗ ИСАНИЕ БР(7 ННЫЙ НОМИТЕТ СССР ЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ 1) 3311321/18-212) 03.07.81.ние структуры окисных пленок наалюминий в и)с связи с распылениемв тлеющем разряде, Электронная тех"ника, .сер. 3 вып,1 ( 211 юГазоРавРЯд-,ные приборы, 1971, .с. 113 (прототип.(,54 ) (57) СПОСОБ ОБРАБОТКИ АЛЮМИНИЕВОГО КАТОДА ГЭЗОНАПОЯНЕННОГО РАЭРЯДНИКА электрическим разрядом вввбдимой в баллон разрядника газовой среде, содержащей кислород, пуФ тем подачи на электроды переменногонапряжения, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения эффективности обработки, увеличения надежности и стабильйости параметров разрядника, в состав газовой среды вводят инертный газ, например аргон, в соотношении 1 1 к кислороду, подают высокочастотное напряжение, например 0,4-0,6 мГц, величиной, превьааающей напряжение прибоя межэлектродного- промежутка в 5-10 раз, и одновременно низкочастотное напряжение, например 50-60 Гц, величиной ие превьааающей напряжение пробоя межэлектродного аромежутка, поддерживая мощность высокочастотного раз-ряда, в 3-5 раз превьваающей мощностьнизкочастотного разряда.Изобретение относится к электронной технике, а именно, к способам обработки электродов газоразрядных прибоев с алюминиевыми катодами,Известны споеобы обработки электродов газонаполненных разрядников дуговым разрядоя в среде инертного газа . по которым на электроды разрядника подают короткие инициирующие импульсы, обеспечивающие образование межэлектродной дуги. Однако известкь:е 10 способы не обеспечиваю образование стабильного окисного слоя на алюмини. евом катоде, в результате стабиль. ность параметров разрядников и долговечность разрядников недостаточ ны 1.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ, обработки алюминиевых катодов газоиаполненных разрядников в вводимой в баллон разрядника газовой среде, содержащей кислород путем подачи на электроды переменного напряжения2 1.Недостатком известного способа являЕтся малая устойчивость обработки электродов к воздействию импульсных разрядов, При работе разрядника в режиме импульсных про- боев окисная пленка быстро разрушается, начинается расплавление алюми- З 0 ния, при обратном осаждении которого создается слой, изменяющий Физические ,характеристики катода. Это приводит к резкому отклонению электрических параметров разрядника, прежде всего 35 напряжения пробоя, и к выходу разряд ника из строя. Недостатком известного способа является также недостаточная интенсивность обработки.1 40Целью изобретения является повышеиие эффективности обработки, увеличение надежности и стабильности параметров разрядника.Указанная цель. достигается тем, 45 .что согласно способу обработкиалюминиевого катода газозаполненного. разрядника электрическим разрядом в вводимой в баллон разрядника газовой среде, содержащей кислород, путем подачи на электроды перемен- Його напряжения, в состав газовой среды вводят инертный газ, например аргон, в соотношении 1:1 к кислороду, подают высокочастотное напряжение, например 0,4-0,б мГц, величиной, превышающей напряжение пробоя межэлектродного промежутка в 5-10 раз, и одйовременно низкочастотное напряжениенапример 5060 Гц, величиной йе превышающей60 напряженйе пробоя межэлектродного промежутка, поддерживая мощность высокочастотного разряда в 3.-5 раз превышающей,мощность низкочастотного разряда. 65 При таком способе обеспечивается интенсивная обработка за счет того, что одновременно протекает термическое окисление алюминиевого катода, подогреваемогс разрядом за счет тока низкой частоты, и ионное окисление за счет высокочастотного разряда в кислороде, причем Добавка инертного газа к кислороду создает условия для более локального разряда, не распространяющегося, на нерабочие части электродов. Эф-. фективность обработки повышается, так как при образовании окисной пленки за счет высокочастотного раз. ряда при повышенном напряжении пред варительно имевшиеся на катоде непрочные офисные пленки распыляются из-за интенсивной ионной бомбордировки, а вновь образующийся в таких условиях слой окиси более устойчив к воздействию импульсного разряда,чем слои, полученные при ,формовке известными способами.П р и м е р. Способ был опробован при обработке электродов трех электродных защитных разрядов с алюминиевым катодом и двумя анодами. Баллон разрядника откачивается до давления 10-9 мм рт.ст, после чего в него вводится смесь кислорода и аргона в соотношении 1:1 под давлением 10 мм рт,ст. Электроды разрядника 1 подключаются к схеме, изображенной на чертеже. В цепь, соединяющую алюминиевый .катод разрядника 1 со средней точкой вторичной обмотки сетевого трансформатора 2, последовательно включена повыша- ,ющая обмотка высокочастотного трансформатора 3, первичная обмотка которого подключена к генератору 4 высокой частоты с рабочей частотсй 0,45- 0,6 МГц. Конденсаторы 5. и б замыкают. цепь высокой частоты, а резисторы 7 и 8 ограничивают ток низкой частоты через разрядник 1. Напряжение на каждом плече вторичной обмотки трансформатора 2 составляет 100 В,напряжение высокой частоты на повышающей обмотке трансформатора 3 ме няется в пределах 0,3-3 кВ за счет регулировки генератора 4, этим под- . бирается также и мощность высокочастотного разряда в разряднике 1, Мощ" ность низкочастотного разряда регулируется изменением сопротивления резисторов 7 и 8, При мощности низкочастотного разряда 5-8 Вт алюминиевый катод в данной конструкции разрядника перегревается до расплав ления, поэтому была выбрана низкочастотная мощность разряда, равная 4 Вт. В то же время одновременная подача на этот разрядник высокочастотной мощности 15-20 Втдополнительно мало нагревает катод, вызывает сильное свечение газа в зоне% в й ЮР Ф.ФЮЮЮЮ Заказ 3716/47 Тираж 703 Подписное ВНИИПИ Росударственного комитетаСССР по делам изобретений и открытийфилиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 катода, что сопровождается интенсивной ионной бомбордировкой катода. Высокочастотный высоковольтный раз. Ряд в кислородсодержаыей среде распыляет недостаточно устойчивые участки окисной пленки, одновремен но интенсивно окисляет поверхность алюминиевого катода и способствует , образованию плотного мелкоструктурного слоя .с высокой стабильностью физических характеристик. Этот эф Фект четко проявляется, если амплитуда высокочастотного напряжения . превышает напряжение пробоя межзлектродного промежутка в 5-10 раэ. После обработки одновременным воэ действием высоковольтного высоко частотного разрядамощностью 15- 18 Вт. и низкочастотного разряда с частотой 50-66 Гц и мощ- . ностью 4 Вт в течение 10 с, катоды имеют равномерно светлую поверхность, при рассмотрении в микроскоп: однородную мелкокристаллическую структуру окисной пленки на их поверхности Разрядники после обработки откачиваются и наполняются рабочим газом. Опытные обрамри раз. рядников с обработанными ио тред-, . лагаемому способу катодами бцпи ис" пытаны на ресурс в режиме. иэеуаъе. ного разряда, при этом после срсаа службы, в 4 раза прещащащего.г,а. рантийную долговечность, гараиетрМ разрядников остаются стабильиими,-. напряжение пробоя не выходит иэ пределов, установленныхтехническими условиями.1Таким образомф"предложенныВ 4 йособ обработки алюминиевых каФааоагазонаполненных разрядников обеспечивает образование иа поверхщкрси катода пленки, устойчивой к.распвще-нию при работе разрядника в имщльсном режиме в течение короткого .промежутка времени, что позволяет совместить обработку с."откачкой разряд. ников на полуаввэате. Предложенный, способ позволяет увеличить надежность-и долговечность разрядников и ,повысить стабильность их параметроа.