428479

-и 428 ПИСЗОБРЕ Союз СоветскиоциалистицескиРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДБТЕЛЬСТ идстельства -мое ав и 2) Заявлено 1 9,10.71 (21) 1707008/26-2 единением заявки М си Гасударственный камите Совета Министрае СССР па делам изобретений 32) Прцоритс Опублико цо 15.74. Б 53) УДК 535.65 (088.8) ллетень М 18 тн рюти Дата опубликования опи ния 02.01.7 2) Автор изобретецц Б, Г, Вороно 1) Заявитель ТАН 54) СИСТЕМ 2 Предлагаемое изобретение относигся к системам питания иокровых источников возбуждения спектра, .применяемым для эмиссионного спектрального анализа промьппленных материалов, например металлических сплавов, руд, шлаков и других материалов. Искровой цсточгпок возбуждения спектра может бьгть применен в спектрально-аналитических лаборато 1)иях заводов и институтов различных отраслей промышленности, а также в промышленных источниках возбуждения спектра - генераторах, выпускаемых Азовским оптико-механическим заводом типа ИВС,Известны системы питания искровых источников возбуждения спектра с раздельным во времени зарядом и раарядом конденсатора СК 1.-контура типа Г 155 формы Хильгер.В этой системе с целью стабилизации амплитуды напряжения, до которого заряжается конденсатор, имеется управляемый с помощью электронной схемы делитель входного напряжения питающей сети, составленный из двух плеч сопротивлений. В качестве одного из плеч делителя используется постоянное зарядное сопротивление 11 в 16 олвключенное последовательно с зарядным вентилем, в качестве второго управляемого плеча делителя напряжения применяется мощный тиратроц с небольшим нагрузочным сопротивлением (40 - 80 ок),Недостатком извес гной системы является ИСКРОВОГО РАЗРЯДНИКА сложность устроцства и понцжецньш к.п.д, зарядной цепи из-за длительного горения мощного тиратрона во время включения второго плеча делителя входного напряжения.С целью упрощения схемы системы и повышения к.п.д, в ней для стабилизации амплитуды напряжения ца конденсаторе СК 1.-контура параллельно этому кондегтсатору подключена дополнительная разрядная цепь, состоящая о пз соединенных последовательно сопротивления и полупроводникового диода, аиод которого подключен к катоду вентиля заряд 1 цой цепи, а катод полупроводникового диода соединен с выходом источника стабилизированного на пряжения, равного по величине разрядномуцапрякению па конденсаторе СК 1-контура,На фиг, 1 приведена схема предлагаемогоисточника; на фиг. 2 - график работы источника, Предлагаемая система состоит из разряд ного СК 1.-контура, в который входят конденсатор 1 (например, емкостью 10 - 90 лкф), разрядная индуктивность 2 (например, 0 в 5 мкГн), разрядное сопротивление 3 (цапрцмер, 0 - 20 ол), нелинейная индуктивность 4 связи 5 с поджигающим устройством б и электродыаналитического промежутка б; конденсатор 7 (например, емкостью 0,25 - 0,5 лкф), вентиль 8 (например, кремниевый вентиль типа ПВК), полупроводниковый диод 9, (цапример, 9 кремниевый диод), сопротивление 10, цсточЯ 241 У- )1,ник 11 постоянного стабилизированного напряжения (например, электронный стабилизатор на 300+ 1 в мощностью 45 вт), вспомогательный диод 12; включение источника производится ключом 18.Для правильной работы схемы источника необходимо выполнение следующих условий:а) напряжение У" на катоде диода 9 и, следовательно, на сопротивлении 10 должно быть стабилизированным, например, с точностью+ 0,57 о и равным заданному разрядному напряжению на конденсаторе 1;б) максимальная амплитуда напряжения питающей сети должна быть всегда несколько больше напряжения Ус. на выходе стабилизатора, т. сна катоде диода 9;и) величина сопротивления 11 должна быть выбрана достаточной для полной разрядки конденсатора 1 до заданного напряжения, равного напряжению на выходе стабилизатора Ус; к моменту поджига разряда после окончания действия положительного полупериода;г) напряжение поджигающей искры, генерируемой поджигающим устройством 5, должно быль достаточным для устойчивого поджига промежутка между электродами б, обычно ранному 1,5 - 5 лм;л) полярность первой полуволны напряжения высоковольтного импульса поджигающего аналитический промежуток б,необходимо совместить с полярностью разрядного напряжения па электродах этого промежутка;с) параметры индуктивности 4 с сердечником пз быстронасыщающегося магнитного материала, например феррита 400, должны быть выбраны такими, чтобы уровень тока, при котором происходит насыщение сердечника, составлял 1 - 1,5 а; допустимо чтобы индуктивность 4 до насыщения составляла величину 40 - 60 мкГн, а после насыщения величину 0,9 - 1 лкГн;ж) конденсатор 1 должен иметь минимальную утечку, что удовлетворяется при примененни конденсаторов тяпа КБГ;Для упрощения описания работы источника предположим, что лараметры СК 1. - контура выбраны из условия получения часто используемого в практике апериодического разряда, когда: где К - суммарное сопротивление СК 1-контура,1. - общая индуктивность СК 1.-контураРабота источника в одном периоде тока питающей сети поясняется графиками (фиг. 2). При подключении источнигка к питающей сети эамыюалием ключа И ток в положител ныс полупериоды с напряжением У" протекает ерез вентиль 8 и заряжает конденсатор 6, 1 и 7; прн этом диод 9 заперт. Как только напряжение на конденсаторах 1, 7 и, следовательно, па аноде диода 9 достигнет заданного напряжения У (точка а, фиг, 2), диод 9 от 5 10 15 20 25 30 З 5 40 45 50 55 60 рывается, а диод 12 закрывается и после этого момента одна часть зарядного тока с напряжением, превышающим Уст, протекает через открытый диод 9 и сопротивление 10, а другая часть зарядного тока идет на дальнейшее по. вышение напряжения на конденсаторах 1 и 7. После того, как напряжение У. питающей сети достигнет в точке б значения, равного Ус., и начнет уменьшаться, вентиль 8 закрывается, так как напряжение на конденсаторах 1 и 7 оказывается большим действующего напряжения У" питающей сети. В дальнейшем конденсаторы 1 и 7 разряжаются через открьпый диод 9 и сопротивление 10 до тех пор, пока напряжение на них не достигнет заданного напряжения, равного Ус. (точка в); в этот момент диод 12 открывается, а диод 9 запирастся и напряжение на конденсаторе 1 будет практически неизменным на участке в - г и равным в точке г в момент разряда заданному напряжению УВ момент срабатывания поджигающего устройства 5 вьгсоковольтный импульс тока поджига пройдет по цепи 4 - б - 7 - 4 и приведет к разряду через аналитический промежуток 6 конденсатора 7.Вызванный этим разрядом импульс разрядного тока 17 обеспечивает стабильный разряд конденсатора 1 с разрядным током 1 по цепи 12 - 3 - 4 - 6 - 1, По достижению разрядного тока конденсатора порядка 1 - 1,5 а наступает насыщение сердечника индуктивности 4, что сопровождается повьппением крутизны разрядного тока 1, и ускорением разряда конденсатора 1, (точка д). Замедление скорости нарастания,разрядного тока 1 ы в начале разряда до насыщения ссрдечника индуктивности 4 благоприятно сказывается на увеличении чувствительности спектрального анализа, так как при этом уменьшается излучение оплошного фона снектра.При досгижении разрясным током 1 з значений, меньших 1 - 1,5 а, происходит уменьшение насыщения сердечника индуктивности 4, сопровождаемое увеличенивм индуктивностп 4, что способствует более четкому обрыву разрядного тока 1 и, следовательно, лучшей стабилизации энергии, реализуемой в аналитическом промежутке. В момент обрыва разрядного тока 1, напряжение на конденсаторе 1 (точка е) составляет величину, близкую к кр:ггической, для поддержанпя дуговой стадии разряда., папример, порядка 50 - 70 в н остается на конденсаторе 1 до следующего положительногоо периода,Описанный выше процесс работы источника в одном периоде в дальнешпем повторяется во время обжига электродов в экспозиции при регистрации спектра. Введение нелинейной индукгивности прп полном исключении пз СК 1.-контура индуктивпости 2 и сопротивления 3 позволяет получать разрядный ток больппзй амплитуды порядка 1000 - 1500 а. Это расширяет аналитпческие возможности источника и позволяет возбуждать спектральные линии с высокими потенциалами возбуждения,, 7 ог,7 оставитель В. Кив рректор Т. Хворова Техред Т. Курилк сдакто тк Тираж 760 Подписиоста Оовета Министров СССРий и открыггийсвая пвй., д. 4/5 О Изд 1 в 1 дЯ г 1 НИИ 11 И Государствсшгого коми по делам изоорете,Москва, Ж, РаушОол, тив. Костромского управления издательств, полиграфии и книжной торговли например линии бора В 111 206, 577 нм, углерода С 1 П 229, 687 нм и друпие, что недоступно с помощью источника - прототипа.Предложенная схема значительно проще устройства схемы прототипа, а реализованньш при этом способ стабилизации разрядного напряжения на конденсаторе СК.-контура наиболее экопохвичен для подобных источников возбуждения спектра. Использование в предлагаемом источнике стабилизаторов напряжешш с малой потребляемой мощностью менес 50 вт повышаст к.п,д. зарядной цепи источника и улучшает тепловой режим работы схемы. Достигнутое упрощение устройства схемы источника в 2 - 3 раза уменьшает габариты источника и стоимость и повышает надежность эксплуатации в цеховых условиях.Предмет изобретения1. Система питания искрового разрядника для возбуждения спектра, содержащая разрядную емкость, присоединснную одним из выводов к заземленному электроду разрядника и к одному из выводов источника переменного напряжения, а друтим выводом через последовательно соединенные регулируемую индуктивность, переменное сопротивление и индуктивность связи - ко второму электроду разрядника, вентиль, катод которого присоединен к незаземленному выводу разрядной емкости, а анод - к незаземленному выводу источника 5 переменного напряжения, отличающийся тем,что, с целью упрощения схемы системы и повышения коэффициента полезного действия, в ней имеется стабилизированный источник переменного напряжения и цепочка из последо вательно соединенных диода и сопротивления,причем один вывод сопротивления присоединен к катодному выводу диода, отрицательный вывод стаоилпзированного источника п свободный вывод сопротивления упомянутый це почки присоединены к заземленному выводуразрядного конденсатора, положительный вывод стабилизированного источника присоединен к катодному выводу диода, а анодный вывод диода - к незаземленному выводу раз рядного конденсатора.2. Система по п. 1, отлича ощался тем, что, сцелью расширения аналитических возможностей искрового разрядника, упомянутая индуктивность связи выполнена из быстронасыщающегося магнитного материала с малой остаточной индуктивностью, например меныпе едного миллигепри,