Способ визуализации структуры импульсного электрического поля

союз соВетскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК яс 6 01 В 29/12 И Т В ов ИЗАЦИИ СТРУКТУ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ится к техническои спользовдно для ви ильного импульсно в газах, в частности трического пробоя в ическую фотопленку тся к технической пользовано для вильного импульсно- газах, в частности рического пробоя в Изобрете физике и мож уализации ст о электричес при исследова азе, ие отност быть ируктуры сого полянии элек пособа зак чается в следую ГОСУДАРСТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(54) СПОСОБ ВИЗУА РЫ ИМПУЛЬСНОГО ПОЛЯ(57) Изобретение отн .физике и может быть зуализации структуры го электрического пол при исследовании эле газах. На рентгеногра щем.Сильное электрическое поле в газовой среде производит изменения. Появляются заряженные частицы: электроны, положительные и отрицательные ионы, электронные лавины, которые в начальный момент времени после приложения поля выстраиваются по линиям напряженности поля. Однако из-за непрерывно происходящих процессов разделения зарядов и их движения в электрическом поле картина распределения линий напряженности поля непрерывно изменяется и при распространении электронных лавин движется с около- световой скоростью, Для того чтобы сделать 1734051 А 1 воздействуют исследуемым электрическим полем. которое получают подачей на разрядный промежуток импульса напряжения. Благодаря наличию участка спада на импульсе напряжения структура поля на короткое время стабилизируется, В этот момент на рентгенографическую фотопленку воздействуют импульсом света, В результате двойного воздействия на фотопленку света и электрического поля на ее поверхности формируется изображение цепочек зарядов, выстроенных по линиям напряженности поля, которое визуализируется путем проявления поверхностногослоя фотоэмульсии. 2 ил. возможнои регистрацию электрического поля. нужно остановить его развитие, Для этого на импульсе напряжения, подаваемом на разрядный промжуток для формирования исследуемого электрического поля, создают участок спада напряжения, Прю спаде на разрядном промежутке напряжения и, соответственно, тока имеющаяся в электрической цепи индуктивность (паразитная или искусственно введенная) стремится некоторое время поддержать ток того же направления, в результате чего картину распределения линий напряженности поля, образованную цепочками электронных лавин, можно стабилизировать на короткое, порядка 1 10 с, время. Поэтомустановится возможной фоторегистрация электронных лавин. распределенных по силовым линиям поля на момент начала спада напряжения,Получениелавин на фотопл изображения электронных енке осуществляется следующим образом. При помещении эмульсионного слоя фотопленки в электрическое поле центры скрытого иэображения в микрокристаллах бромистого серебра сдвигаются в сторону положительного электрода, При воздействии на поверхность фотоэмульсии отрицательного заряда(электронов и электронных лавин).светочувствител ьность ее поверхностного слоя снижается за счет сдвига центров скрытого изображения в глубину фотоэмульсионного слоя, Фотопленку для регистрации электрических полей выбирают типа рантгенографической, которая отличается толстым эмульсионным слоем и большим содержанием бромистого серебра в фотослое. Поэтому фотоэлектроны, создающие центры скрытого изображения, под действием электрического поля перемещаются не только в пределах микрокристалла бромистого серебра, но также и между ними в глубину эмульсионного слоя.Поскольку отрицательный заряд снижает светочувствительность фотопленки, для получения изображения применяют импульсную подсветку, при этом зоны воздействия электронных лавин выделены на равномерном фоне подсветки более низкой плотностью почернения. При одновременном воздействии света и электрического поля общая светочувствительность фотослоя резко повышается. Такое повышение имеет место при запаздывании импульса поля по отношению к;импульсу излучения не более чем на 1 10 с. Повышение общей свето- чувствительности фотоэмульсии и снижение ее в поверхностном слое под действием электронных лавин определяет требования к импульсу подсветки, Его выбирают с минимально возможной длительностью и максимально возможной яркостной температурой. При этом в спектральном составе действующего излучения преобладает ультрафиолетовая часть спектра, светорассеяние которой в фотоэмульсии велико, Поэтому фотоэлектроны образуются в основном в поверхностном слое, Воздействие отрицательного заряда сдвигает фотоэлектроны в глубину фотослоя, Равномерное скрытое изображение подсветки оказывается неравномерно распределенным по толщине фотослоя. Если при этом проявлять фотопленку в нормальном режиме, она будет равномерно засвеченной. поэтому режим обработки выбирают таким, чтобы был проявлен в основном поверхностный слой фотоэмульсии. Для этого пригодны быстрые проявители. свежеприготовленные концентрированные проявители либо проявление при повышенной температуре, Время проявления сокра щают в 2 - 3 раза. После обработки фотопленки линии напряженности поля изображаются светлыми полосами на темном фонеподсветка.5 На фиг.1 показана схема устройства, реализующего способ; на фиг,2 - осцилло 10 15 20 25 30 35 40 45 50 грамма происходящего процесса,Устройство содержит образующие разрядный промежуток электроды 1 и 2, генератор 3 импульсов высокого напряжения, коммутатор 4, разрядник 5, конденсатор 6,Устройство работает следующим образом,В электроды 1,2, выполненные с прорезями, вставляют фотопленку, Импульс напряжения от генератора 3 импульсов напряжения через коммутатор 4 подают на электроды 1,2 разрядного промежутка, пробойное напряжение которого выбрано много больше прикладываемого напряжения, Между электродами 1,2 возникает электрическое поле, При достижении пробойного напряжения на разряднике 5 он срабатывает и начинается заряд конденсатора 6, что вызывает спад напряжения на электродах 1.2. определяемый величиной емкости 6 и индуктивностью подводящих проводов,На фиг,2 показана осциллограмма этого процесса. На время спада напряжения картина распределения линий напряженности поля стабилизируется. Положение спада напряжения во времени можно изменять регулировкой межэлектродного расстояния разрядника 5, Излучение, возникающее при срабатывании разрядника 6, направляют на фотопленку, поэтому спад напряжения самосинхронизирован с включением источника импульсной подсветки, Для регистрации электрического поля может быть использована рентгенографическая фотопленка РТ -5.Сложный характер зарегистрированного в эксперименте электрического поля говорит о том, что нельзя рассматривать развитие электронных лавин только в начальном электрическом поле, поскольку движение зарядов вызывает появление новых электронных лавин в индуцированном вихревом электрическом поле. Формула изобретения Способ визуализации структуры импульсного электрического поля, о т л и ч а ющ и й с я тем, что на рентгенографическуюфбтопленку воздействуют исследуемымэлектрическим полем, полученным путем подачи на разрядный промежуток импульса напряжения с учетом спада длительностью 10 -10 с,одновременнососпадомнапряжения или с опережением не более чем на.Циткина Заказ 1668 Тираж Подписное ВНИИПИ Государсгвенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж. Раушская наб 4/5 оизводственно-и нат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 скии к 10 с воздействуют на фотопленку свето-звым импульсом длительностью не более Составител Техред М.М 10 с и проявляют поверхностный слой фотопленки.