Устройство для измерения динамических характеристик электрического разряда

(19) (11) 8 1)4 С 01 Н РЕТЕНИЯ ЬСТВУ 21) 4 22) 3 46) 2 ка освидетельство СССР л, Н 01 ) 17/36, 1 мери- иза ипеение 3 Р ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ00 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВИ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗЛЕКТРИЧЕСКОГРАЗРЯДА(57) Изобретение относится к изтельной технике, в частности, кмерениям упругих колебаний анодкатода. Цель изобретения - повь информативности о процессах, происходящих в аноде и катоде при электрическом разряде, и точностй измерения динамических характеристик эасчет измерения упругих колебаний поверхности электрода в процессе разряда. Луч источника. делится на два,один из которых с помощью первого зеркала и второго светоделителя направляется на отражающую поверхность одного из электродов, а затем на фотоприемник, а другой луч направляетсятретьим светоделителем на отражающуюповерхность другого электрода, отразившись от которого через третийсветоделитель, уголковый отражатель,четвертый светоделитель направляетсяна фотоприемник. Злектрический сигнал с фотоприемника подается на блокобработки результатов измерений, откуда получают информацию о различиидинамических процессов электродов,1 ил, 1453180Изобретение относится к измериельной технике, в частности к устройствам для измерения сигналов упругихколебаний, которые формируются ваноде и катоде электроразрядных устройств в результате электрическогоразряда,Цель изобретения - повышение инормативности о процессах, происходящих в аноде и катоде при электричесом разряде, и точности измеренияинамических характеристик за счетзмерения упругих колебаний поверхности электродов в процессе разряда. 15На чертеже изображена структурнаясхема устройства,Устройство содержит одинаковыеэлектроды 1 и 2 анода и катода с зеркально отражающими задними поверхнос тями, вакуумную камеру 3 с двумя окнами 4 и 5, источник 6 питания, коммутатор 7, синхронизатор 8, источник 9 оптического излучения, например лазер, первый 10, второй 11, третий 12 и четвертый 13 светоделители,уголковый отражатель 14, первое 15 ивторое 16 зеркала, Фотоприемник 17,блок 18 обработки результатов изме,рений. Электроды 1 и 2 помещены в 30вакуумной камере 3 с двумя окнами 4и 5, Источник 6 питания последовательно соединен с коммутатором 7,соединенным управляющим входом с,синхронизатором 8, выходами соответственно с одним из электродов 2, авторой выход синхронизатора 8 подключен к источнику 6 питания. В устройстве последовательно установлены источник 9 оптического излучения, первый светоделитель 10, первое зеркало 15, расположенное под углом в 45к направлению распространения оптического излучения, второй светоделитель 1 1, оптически связанный с одним 45из электродов 2 и вторым зеркалом16, последовательно установленныетретий светоделитель 12, оптическисвязанный с первым светоделителем 8и вторым электродом 2, уголковыйотражатель 14, четвертый светоделитель 13, оптически связанный с вторым зеркалом 16 и фотоприемник 17,Выход последнего подключен к блоку18 обработки результатов измерений.55Устройство работает следующим образом.При запуске синхронизатора 8 через коммутатор 7 от высоковольтного источника 6 питания к анодному электроду подключается высоковольтный импульс напряжения, а к катодному электроду - потенциал земли. При этом между электродами 1 и 2 возникает элект; ический разряд. В результате электрического разряда между анодом и катодом разрушается их поверхность, формируются локальные динамические изменения их напряжен-но-деформированного состояния. Эти физические процессы в аноде и катоде являются различными н качественно и количественно. Процессы изменения напряженно-деформированного состояния и механического разрешения анода и катода сопровождаются формированием упругих волн как на их поверхностях, так и в объеме. Динамические характеристики сигналов упругих волн, например спектральная характеристика продольной волны, снимаемой с задней зеркальной поверхности анода или катода, содержит информацию о кинетике изменения напряженно-деформированного состояния электроддв 1 и 2 формирования в них микро- и макродефектов структуры,Для измерения динамических характеристик упругих колебаний электродов 1 и 2 луч источника 9 оптического излучения первым светоделителем 10 делится на два луча, один иэ которых с помощью первого зеркала 15 и второго светоделителя 11 направлен на отражающую поверхность одного иэ электродов, Отраженный луч, модулированный по фазе в результате колебаний зеркальной поверхности электрода 2 с амплитудой Ьа , через второй светоделитель 11, второе зеркало 16 и четвертый светоделитель 13 направлен на фотоприемник 17, Второй луч, полученный первым светоделителем 10 направлен третьим светоделителем 12 на отражающую поверхность другого электрода, Отраженный от этого электрода второй модулированный луч, через третий светоделитель 12, уголковый отражатель 14, четвертый светоделитель 13 направлен на фотоприемник 17.Электрический сигнал, пропорциональный разности Р (С) = 6 б (с) - а (с), с фотоприемника 17 подается на блок 18 обработки результатов измерений, например анализатор мгновенного спектра разностного сигнала продольных упругих колебаний обоих электро1453180 10 Использование предлагаемого устройства наиболее эффективно для контроля режимов функционирования плазменных приборов и установок. Устройство впервые позволяет фиксировать момент перехода анода и катода в критическое состояние механического раэрушения. Составитель В.Климова Техред А.Кравчук Корректор М.Демчик Редактор М.Бланар Заказ 7269/34 Тираж 512 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г . Ужгород, ул. Проектная, 4 дов 1 и 2, По мгновенному спектрусигнала 81 (с), получаемого на выходефотоприемника 17, получают информацию о различии динамических процессов разрушения электродов 1 и 2. Этопозволяет выявить различия динамических процессов разрушения анода икатода в реальном масштабе времени; При этом обеспечена воэможность бесконтактных, дифференциальных, динамических измерений упругих колебаний поверхности электродов в процессе электрического разряда. Уменьшена 15 динамическая погрешность по сравнению с прототипом, так как более чем на порядок расширена полоса передаваемых частот спектра упругих колебаний, которая ограничена только полосой .20 воспроизводимых частот фотоприемника, имеющей величину порядка 1 ГГц. Устройство позволяет выявить тонкие различия между динамическими физическими процессами в аноде и катоде. 25 формула изобретенияУстройство для измерения динамических характеристик электрического разряда, содержащее вакуумную камеру с двумя окнами с размещенными в ней двумя электродами, синхронизатор, последовательно соединенные источник питания и коммутатор, подключенный управляющим входом к синхрониэатору, выходами - соответственно к электродам, и блок обработки результатов измерения, а второй выход синхронизатора подключен к источнику питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения информативности о. процессах, происходящих при электрическом разряде, и точности измерения, оно снабжено, последовательно установ ленными источником оптического излучения, первым светоделителем, первым зеркалом, расположенным под углом 45 к направлению распространения излучения, вторым светоделителем оптически связанным с одним иэ электродов, и вторым зеркалом и последовательно установленными третьим свето- делителем, оптически связанным с первым светоделителем и вторым электродом, уголковым отражателем, четвертым светоделителем, оптически связанным с вторым зеркалом, и фотоприемником, выход которого подключен к блоку обработки результатов измерений.