Способ определения зоны неоднородности электрических и газодинамических характеристик в камерах тлеющего разряда с секционированными электродами

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5 Н 01,1 17/00 ПИСА ИЗОБРЕТЕН И нные изазряда в плазмы,вание предационарном ической фиС ки с тлеюГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Акишев Ю.С, и др, Корреляциомерения характеристик тлеющего ртурбулентном потоке газа.-Физика1982, т.8, в.4, с, 736-745,Акишев Ю.С. и др, Исследодугового катодного пятна в сттлеющем разряде.-Журнал технзики, 1985, т.55, с. 655-663.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗОНЫ НЕДНОРОДНОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И Г я к области диагностиазового разряда типа пособ относитсприменением гщего.Цель изобретения - повышение точности определения зоны неоднородности электрических и газодинамических характеристик путем увеличения относительной разницы получаемых данных,Она достигается за счет того, что регистрацию данных производят в режиме погасания тлеющего разряда при уменьшении величины тока до стягивания его в пятна на отдельных электродных элементах и потухания на остальных элементах, и при добавочном резисторе в цепи питания разряда, причем резистор подключен последовательно с источником питания, а величина его сопротивления В выбирается из выражения::.Ы 2 - 1 6671 74 А 1 ЗОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК В КАМЕРАХ ТЛЕЮЩЕГО РАЗРЯДА С СЕКЦИОНИРОВАННЫМИ ЭЛЕКТРОДАМИ (57) Изобретение относится к методам диагностики с применением газового разряда и может быть использовано в технике газовых лазеров, Цель изобретения - повышение точности определения зоны неоднородности электрических и газодинамических характеристик в камерах тлеющего разряда с секционированными электродами. Способ включает регистрацию тока и свечения на электродных секционированных элементах в режиме погашения тлеющего разряда, причем в цепь питания включено дополнительное сопротивление в виде переменного резистора последовательно с источником, 1 з.п, ф-лы, 2 ил, - гЯ10 - ; - гЕарр 2аксимальное нап яжение источнигде Е - м рка питания, В;р- нормальная плотность тока д 2 ля материала электродного элемента, А м ПаРв - номинальное давление газа в камере, Па;г - величина сопротивления балластного резистора в цепи отдельного секционированного элемента, Ом;а - относительная амплитуда пульсаций мощности источника питания; добавочный резистор выполнен регулируемым с переменной величиной сопротивления В.На фиг.1 приведена общая схема проведения измерений в соответствии со способом; на фиг.2 - вольт-амперная характеристика (ВАХ) разряда для отдельного10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 электродного элемента, и нагрузочные характеристики (прямые),Измерительная схема (фиг.1) включаетисточник питания диагностируемой установки Е, разрядную камеру с секционированным электродом, к элементам которогоподключены резисторы г, и дополнигел.ный резистор В, включенный последовательно с источником.Выбор условий проведения измеренийопределяется следующим (фиг.2).Рабочему режиму газоразрядной камеры соответствует точка А на ВАХ, При этомвыходное Напряжение источника составляет величину Ед, что при этом оптимальномподборе источника является максимальновозможным (иначе же приводит к потеряммощности), Вдоль линии нагрузки Ед = 1 г+Опри постоянном напрякении Ед возможенпереход в дугу(точка А) или погасание разряда (точка А 2). Уменьшая напряжение источника до ЕБ, получают режим малых токов,точка Б 1). Разряд здесь горит в общем неустойчиво и может потухнуть на данном элементе, что соответствует на ВАХ переходу вточке Б 2. При включении последовательно систочником резистора можно реализоватьрежим точки Б при более крутопадающейнагрузочной прямой, соответствующей напрякению источника Ед, При погасании тог.да реализуется режим точки Бз.Разряд гаснет при уменьшении подводимой мощности лишь на части элементов,имеющих пониженную проводимость по отношению к остальным, на чем и основанспособ определения зоны неоднородности,Введение дополнительного резистора, Я в собственную цепь питания установкипозволяет не только повысить устойчивостьгорения, но и более плавно изменять токчерез электродные элементы при постоянной скорости регулирования напряженияисточника; скорость изменения тока уменьшается в (г+ИВ) раз, где й - число секциони, рованных элементов, т.е. уменьшаетсямногократно, а также позволяет увереннолокализовать зону неоднородности, так какпри погасании тока на части элементов(из-за флуктуации мощности, и т,п,) наоставшихся элементах ток возрастет в от 1+Л 1 г+2 Яношенииг+В-- , (М =-2), что неимеет места в отсутствии В, Например,дляслучая двух элементов при потухании токана одном и при Йг ток на последнемэлементе возрастет в 2 раза, гарантируянадежную диагностику,Величина сопротивления определяется следующим. Из уравнения нагрузкиЕд = 1(г+ В) + О, принимая с запасом О=О,имеем ВЕд/1-г. Ток определяется размером устойчивого и, достаточного для регистрации пятна на катоде 5=1 мм и плотностью тока )н , 1=)нЯ.Последняя в соответствии с законом Геля определяется величиной давления газа Рн в камере и нормальной плотностью тока р, которая фиксирована для конкретного материала катода. Подстановка приведенных величин дает верхнюю границу величины резистора В. При превышении сверх данной величины токовое пятно будет менее 1 мм, и будет гаснуть, срывая надежную регистрацию, Таким образом, В 10 (Е/рР ) - г.Нижняя граница Й следует из того, что имеющиеся у источника питания собственные пульсации мощности Ю с относительной амплитудой а = ЛЛ/Ю не должны погасить одновременно оба последних разрядных промежутка, когда остальные уже погасли, Тогда, так как12 Я /1 д 1 2 ГВ 1 (1+д 1)/1 (.+2 В)/(г+ В) имеем.аг/(2-а)г.Исполнение добавочного резистора Я переменным позволяет плавно регулировать напряжение на разряде, и так же способствует надежной диагностике газоразрядной камеры,Использование данного способа позволяет точно определить зону неоднородности в камере с секционированными электродами, вызываемую, например, разбросом номиналов сопротивлений балластных резисторов, отклонением формы электродов, неравномерности газового потока и пр., и устранить указанные причины, чем достигается положительный эффект точной диагностики камер и в итоге повышение энерговклада и мощности,Формула изобретения 1. Способ определения зоны неоднородности электрических и газодинамических характеристик в камерах тлеющего разряда с секционированными электродами, включающий регистрацию величины тока и напрякения на электродных элементах и размера свечения на поверхности элементов, сравнение полученных с различных элементов данных между собой,и определение зоны неоднородности по относительной величине разницы данных, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности определения зоны неоднородности путем увеличения относительной величины разницы данных, регистрацию данных производят в режиме погасания тлеющего разряда в режиме общей резистивной нагрузки приорректор С, Шевкун едактор Н. Ко а аказ 2530 ВНИИПИ Го Тираж 316Подписноерственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарин уменьшении величины тока до стягивания его в пятна на отдельных электродных элементах и потухания на остальных элементах, а величину резистивной нагрузки й выбирают из выражения - гЙК - г- а - р.р 2 где Е - максимальное напряжение источника питания, В;/- нормальная плотность тока для материала электродного элемента, А м Па; Рн - номинальное давление в камере, Па;г - балластное сопротивление в цепиотдельного секционированного элемента, 5 Ом;а-относительная амплитуда пульсациймощности источника питания;К=10 - коэффициент, м2. Способ поп 1,отличающийся 10 тем, что резистивная нагрузка выполненарегулируемой.