Способ измерения минимального тока катода

Союз Соеетскнк Соцмалмстицескнх РеспублмнОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ фр"ввянки-соедине Н 0 Государственный номнтет Совета Мнннстрое СССР по делам нзобретеннй и отнрнтнй(72) Авторы изобретен ки атмосферы Сибирского отаеления Заявитель нститу ЕНИЯ МИНИМАЛЬНОГО ТОКА КАТОО(54) СПОСОБ.И кроме топр исутств и одном про в случае Известен спос ного тока вакуум катод импульсов личины тока в це честве минимальн минимал б измерения ой ауги пут апряжения, и катода и ого тока кат х величин то оаачи на измерения ве выбора в каоаа наименька 21,з измеренн ния электрической ау лижении или размыка, непригодны аля измерения о тока взрывной эмиссии из-за20 сокрааения времени коммутагоден и способ возбуждения й дуги с помощью плазмы от автоочника, так как в этом случае ечить возбужаение дуги в точв нии контакто мин имал ьног предельного ции. Малопри электрическо номного .ист труано обесп Изобретение относится к способам измерения эмиссионных свойств катоаа элект ровакуумных приборов и может найти применение при разработке катодов сильноточных ускорителей электронов и различного рода устройств, использукших взрывную эмиссию электронов.Сущесювутот способы измерения минимального тока электрической дуги, различающиеся способом возбуждения ауговог.о разряда: путем сближения или размыкания электроаов, контактирования металлическо го катода с плазмой, генерируемой автономным источником плазмы, электрическо го пробоя. стационарного промежутка (1 и т.а.Способы возбужаеги, основанные на сб но заданный момент. времени го, стадия взрывйой эмиссии посторонней плазмы в межэл межутке протекает иначе, че тественного возбуждения,Этот способ неприменим аля измерения минимального тока взрывной эмиссииэлект ронов,. поскольку аля его реализации невозможно создать условия в диоде, при которых отбираемый из плазмы катоаного факе ла ток имел бы небольшую величину. Кроме того, необходимо, чтобы в течение времени, которое требуется аля измерения ми нимального тока, не происходило существенного нарастания тока и перехода анода из режима взрывной,эмиссии в режим дугового разряда.6 10 20 с 15 60 3Цель изобретения - создание способа измерения минимального тока катода со взрывной эмиссией.Поставленная цель достигается тем, что на катод подают импульсы напряжения нисходящей двухступенчатой формы длительностью, равной длительности импульса, минимальный ток которого необходимо измерить, а амплитуду напряжения первой ступени импульса устанавливают такой, чтобы 1 катодный факел возникал на фронте импуль са,подбирают наименьшую амплитуду второй ступени импульса напряжения при которой в течение заданного промежутка времени отсутствуют обрывы тока, и производят измерение тока при этом напряжении.В соответствии с изобретением в течение первой ступени импульса создают плазму на катоде вакуумного диода а в течение второй ступени измеряют минимальный ток взрывной эмиссии.При выборе длительности импульсов исходят из того, что длительность первой: ступени не превышает 0,1 времени коммута ции межэлектродного промежутка для заданного напряжения первой ступени, а суммарную длительность первой и второй ступеней устанавливают равной времени, для которого определяют величину минимального тока.Следующая особенность состоит в том, что амплитуду первой ступени подбирают такой, чтобы катодный факел всегда возникал на фронте импульса. Это условие способствует уменыпению разброса величин тока в первой ступени, в результате чего уменьшается разброс минимального тока для последовательной серии измерений, После этого подбирают наименьшую амплитуду второй ступени импульса напряжения при которой отсутствуют обрывы тока во второй ступени, производят 10-15 измерений тока при этом напряжении и наименьшее из полученных значений тока принимают равным минимальному току взрывной эмиссии, способному протекать без обрыва в течение времени действия импульса напряжения,Ограничение длительности первой ступени величиной, не превышающей 0,1 времени коммутации межэлектродного промежутка, обусловлено тем, что при увеличении длительности первой ступени возрастает величина минимального тока для одюго и того же времени протекания токаОграничение суммарной длительности импульса временем, в течение которого требуется определить величину минимального тока, упрощает проце дуру определения тока как наименьшего тока, способного протекать в течение заданного промежутка времени. Определенная таким образом величина минимального тока более соответствует задачам практического использования результатов измерений, чем среднее значение минимального тока для средней продолжительности его протекания, равной заданной.На чертеже изображена электрическая схема осуществления способа измерения минимального тока взрывной эмиссии,Катод 1 выполнен в виде отрезка медной проволоки диаметром 810см, Один конец катода через омический шунт 2 соединен с заземленным корпусом вакуумной камеры 3, На расстоянии 2 см от свободногоконца проволоки-катода установлен плоскийанод 4 диаметром 5 см,Из опыта известно, что в диоде с указан-ными. параметрами катодный факел возникает на фронте импульса амплитудой 35 10 Ва время коммутации при этом превышает10с, Поэтому амплитуду первой ступениимпульса напряжения, вырабатываемого генератором 5, поддерживают равной 35 10 Ва длительность первой ступени вь;брака равной 10 сек. Амплитуда импульса второй25ступени установлена равной 10 В,При нескольких последовательных реализациях режима взрывной эмиссии на осциллограммах тока не было замечено ни од 30ного обрьва тока во второй ступени импульса, после этого амплитуду второй ступениуменьшили до 600 В, И снова не было замечено обрывов тока во второй ступени импульса, С уменьшением амплитуды второйступени до 200 В ток во второй ступенине появлялся ни в один из периодов реализаций режима взрывной эмиссии, Постепенно сужая диапазон изменения второй ступени установили, что наименьшая амплитуда40 Напряжения второй ступени, при которой отсутствуют обрывы тока, равна 400 Впесять осциллограмм тока взрывной эмиссиипри этом напряжении второй ступени былисфотографированы, расшифрованы и получен45 следующий рядзначенийтока, 1 А, 0,62; 0,54;0,54; 093; 0,7; 0,45; 0,77; 0,77 0,77;0,46, Выбрав наименьшее значение токаиз этго ряда, наши минимальнй ток длявремени реализации режима взрывной эмис 50 сии 5 10 "с, величина этого тока оказалась равной 0,45 А,Использование предложенного способаопределения минимального тока катода, работакнцего в режиме взрывной эмиссии, поз 55 волило зафиксировать существование минимального тока взрывной эмиссии и обеспечило по сравнению с сушествукшими способами измерения минимального тока электрической дуги следукщие преимушества; возможность четкого разделения стадиивозбуждения разряда от стадии измерения610209 ева Составитель Г. Кудинцловская Техред Н, Бабурка Корректор Н, Яцемирская едактор Подписное овета Министров ССС открытийкая наб д 4/5 Тираж 960 дарственного комитета о делам изобретений и 5, Москва Ж, Раушказ 3027/43 ЦНИИПИ Го 30 лиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 минимальнэгэ тэка, чтэ и пээвэлилэ обнаружить факт существэвания такэгэ тэка для взрывнэй эмиссии;возможность измерения минимального тока для заданной длительности импульса тока в диоде со взрывной эмиссией,ф о р м у л а и 3 о б р е т е н"и яСпособ измерения минимального тока катода, состоящий в том, что на катод подают импульсы напряжения, измеряют величину тока и цепи катода и в качестве минимального тока катода выбирают наименьшук из измеренных величин, о т л ич а ю ш и й с я тем, что, с целью измерения минимального тока катода со взрывной эмиссией, на катод подают импульсы напряжения нисходящей двухступенчатой фэрмы длительностью, равной длительности импульса, минимальный ток которого необходимо измерить, а амплитуду напряженияпервой ступени импульса устанавливаюттакой, чтобы катодный факел возникал нафронте импульса, по дбирают наименьшукамплитуду второй ступени импульса напряжения, при которой в течение заданногопромежутка времени отсутствуют обрывытока, и производят измерение тока приэтомнапряжении.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Кесаев И, Г, Катодные процессыэлектрической дуги. М. "Наука", 1968,