Установка для измерения электропроводности плазмы

САН ИЕ РЕТЕНИЯ ОПИ ИЗОБ 537 ЗО Сома Советских Социалистических РеспубликГосуларстеенный комите Совета Министров ССС Приоритет(53) УДК 533 9088 8) 30.11,76. Бюллетеньоликов делам иаобретени и открытий та опубликования описания 30.11.7, В. Ермохин, В. Я. Кулик, П, П, Кулик и В, А. Рябый сковский ордена Ленина авиационнь институт им. Серго Орджоникидзе(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ПЛАЗМЫ деления элекащие электроок подачи ра 20 Изобретение относится к устройствам для физических лабораторных исследований свойств плазмы.Известны установки для опретропроводности плазмы, содержды, камеру, изоляторы и патруббочего вещества в камеру 1.Их недостаток - пространственная неоднородность свойств плазмы.Наиболее близкой к предлагаемой установке является установка для измерения электропроводности плазмы, содержащая камеру, соединенную с системами откачки и напуска инертного газа, размещенные внутри камеры цилиндрическую ампулу и резервуар для исследуемого вещества, изолированный от ампулы внутренний электрод с торцовой рабочей поверхностью, установленный внутри ампулы соосно ей, нагреватель и изолятор 2.Невысокая точность измерения этой установки при высоких давлениях обусловлена температурными градиентами вдоль нормалей к металлическим обкладкам металлокерамических узлов, вызывающими генерацию паразитной э.д.с включенной параллельно измерительному межэлектродному зазору.Цель изобретения повышение точности измерений при высоких давлениях.Это достигается тем, что в предлагаемой установке ампула и резервуар выполнены в виде сообщающихся сосудов, причем выходные отверстия каналов, соединяющих ампулу с резервуаром, расположены у торца ампулы, противоположного месту расположения рабочего торца электрода, резервуар снабжен элементами, например сильфонами, обеспечивающими возможность перемещения по крайней мере одной его стенки без нарушения герметичности, а изолятор выполнен в виде диэлектрической трубки, один конец которой выведен из ампулы, имеет внутренний и наружный диаметры соответственно больше наружного диаметра внутреннего электрода и меньше внутреннего диаметра ампулы и установлен соосно указанному электроду.На чертеже представлен один из возможных вариантов установки.Она состоит из камеры 1 с патрубками откачки 2 и напуска 3 инертного газа, ампулы 4 и резервуара 5 для исследуемого вещества, имеющего гибкую диафрагму 6 и подсоединенного к шприцу 7, Отверстия 8, соединяющие резервуар с полостью ампулы, расположены вблизи крепежного днища 9 камеры; внутренний электрод 10 выполнен подвижным и снабжен смотровым пирометрическим окном 11 и гибкой диэлектрической магистралью 12, подсоединенной к камере, Изолятор 13 уплотнен совмещенными по высоте подвижным 14 и неподвижным 15 сальниками,Ампула нагревается печью, Для локализации лучистых потоков тепла в установке предусмотрены экраны 16. Для измерения электропроводности предусмотрен блок регистрации 17.Установка работает следующим образом.Включается откачка камеры 1, печь, Далее шприцем 7 вводится исследуемое вещество в резервуар 5, отсекается откачка и напускается инертный газ, например аргон, до заданного давления. Затем температура ампулы 4 выводится на нужный уровень, при этом исследуемое вещество частично вытесняется в резервуар 5. Диафрагма 6 передает давление аргона в полость ампулы, что задает давление исследуемой среды, равное окружающему. Наличие диафрагмы устраняет возможность растворения инертного газа в жидком исследуемом веществе, т. е. гарантирует чистоту последнего.Измерение электропроводности осуществляется с помощью блока 1, подсоединенного к установке коаксиальным кабелем. Эта мера гарантирует устойчивость цепи измерений по отношению к внешним электромапштным полям. Температура плазмы в торцовом измерительном зазоре между электродом 10 и ампулой 4 контролирус тся эталонным оптическим пирометром через окно 11. Изолятор 13, разделяя электроды, выполняет также роль охранного электрода, сводя к минимуму боковые паразитные токи на электрод 10. В силу протяженности этого изолятора рост проводимости в направлении от измерительного зазора к уплотнениям, т. е. в направлении уменьшения температуры, не может полностью зашунтировать зону измерений. Поэтому данная конструкция установки допускает работу в сверхкритической области параметров исследуемого вещества. Сальники 14 и 15, совмещенные по высоте, ограничивают жидко- металлические обкладки изолятора 13 в направлении нормали, к которым температура постоянна и не вызывает генерацию э.д.с включенной параллельно измерительному зазору. В результате. точность измерений существенно возр астает.По окончании опыта откачивают камеру 1,в результате чего исследуемое вещество воз 5 вращается в шприц 7, Отсекая последний,можно выполнять любые работы с ампулойвплоть до ее замены и проводить дальнейшиеисследования с минимальными потерямиплазмообразующего вещества.10Формул а изобретенияУстановка для измерения электропроводности плазмы, содержащая камеру, соединенную с системами откачки и напуска инертно 15 го газа, размещенные внутри камеры замкнутую цилиндрическую ампулу и резервуар дляисследуемого вещества, изолированный от ампулы внутренний электрод с торцовой рабочейповерхностью, установленный внутри ампулы20 соосно ей, нагреватель и изолятор, отл и ч ающа я с я тем, что, с целью повышения точности измерений при высоких давлениях, ампула и резервуар выполнены в виде сообщающихся сосудов, причем выходные отверстия25 каналов, соединяющих ампулу с резервуаром,расположены у торца ампулы, противоположного месту расположения рабочего торцаэлектрода, резервуар снабжен элементами,например сильфонами, обеспечивающими воз 30 можность перемещения по крайней мере одной его стенки без нарушения герметичности,а изолятор выполнен в виде диэлектрическойтрубки, один конец которой выведен из ампулы, имеет внутренний и наружный диамет 35 ры соответственно больше наружного диаметра внутреннего электрода и меньше внутреннего диаметра ампулы и установлен соосноуказанному электроду,Источники информации, принятые во вни 40 мание при экспертизе:1. Роэлинг Д. Термоэмиссионное преобразование энергии, Сб. докладов, т. 1, М., Атомиздат, 1964, с. 53,2. Авт. св. СССР Мо 405077, кл. 6 01 Й45 27/00, 1972,Составитель хр Семенов ПодписноеСССР Тираж 1029 омитета Совета Министр тений и открытий Раушская наб., д. 4/5аз 2549/1 Изд.1794 Ц 11 ИИПИ Государственного к по делам изобр 113035, Москва, Ж