Устройство торцового типа для получения эрозионных плазменных струй

(5)5 Н 05 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ЕЛЬСТВУ 46) 15.02,92, Бюл.(56) Авторское свиде9 95772, кл. Н 05.Н АН БВ. М. Рстлшинск ий ельство СССР24, 1979. с цевыеяк.л .2 цл.с ды, о вия ш заданного изикн плазмы для получеионарных) токов заданнотмосферном ических и става за счет повышен го сос тава в давлении и иэ теплофиз ич еск ществ при выс аэлх при а учени т эличных веурах и давния металликих темпер е для нане ениях, а та ные поверхк личеиие темения плазмы ь изобретения - увр 1 ыцорости ист ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТДО. ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОП РЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) УСТРОЙСТВО ТОРЦОВОГО ТИПА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭРОЗИОННЫХ ПЛАЗМЕННЕХ СТРУЙ (57) Изобретение касается физики плазмы и может быть использовано для получения импульсных (квазистационарних) зроэионных плазменных потоков заданного состава в газах при атмосферном давлении, изучения оптических и теплофизических свойств веществ при выоких температурах и давлениях, а также дпя нанесеция металлических покрытий на различные поверхности. Цель изобретения - увеличение скорости и температуры плазмы за счет повышения Изобретение касается может быть использования импульсных (кваэиста розиоцных плазменньгх по ческих покрытии на разлности. эффективности ввода эцергии в пчлэму.Устройство состоит иэ корпуса-изолятора, в котором крепятся внутреннийи внешний электроды, Источцнком питлния устройства служит секциоцировлннаябатарея конденсаторов, разделенная нддве равные по емкости части, В устройство введен дополнительно электоод,выполненный в виде стержней, симметрично расположенных нл флацце-изоляторе по окружности, колцчество стержнейравно удвоенному количеству секцийвнешнего электрода. Секции пеовой части батареи ко нде пса торов подключеымежду внутренним и внешними электродами, а секции второй члсти - между вцутренцим и стержневыми электродами.Расстояние между стержцевьми электродами и изолятором, а тлкже между тор,цом изолятора и сланцем-золятором, на котором установлеь стержэлектро пределлется из условцотсутст унтировлнця разряда. эффективности ввода эцергии в плазму.На фиг. 1 и 2 приведено предлагаемое устройство в двух проекциях.В не сущем фча нце -из о ля то р е 1, иэ - готовленном из оргстекла в виде диска, крепится торцовое эрозионцое устройство, состоящее из корпуса-изолятора 2, представляющего собой цилиндр, из го товленный иэ о рг с текла, в ко то оом репятся вдоль оси внутренний электрод Э, Ъ также четыре стержня 4-7 внешнего электрода, симметрично расположенные по окружности, причем тоо 1565333цы стержней 4-7 находятся в одной " пдэскостн с торцом корпуса-изолятора 2,Во т.анце-изоляторе 1 крепится также дополиительньй электрод, выполненный в виде стержней 8-15, симметрично распо 5 ложенных по окружности, соосной о; корпусом-изолятором 2 1 стержни 8-15 параллельны оси системы). Количество стержней дополнительного .электрода равно удвоенному числу стержней внешнего электрода торцового устройства и составляет 8 шт.Секцнонированная батарея, состоящая из 16 конденсаторов ИМ 5-150 (на чертеже не показана), разделяется на две равные части. Одна часть батареи с числом секций, равным числу стержней внешнего электрода торцового устройства, подключается к внутреннему электроду 3 и через вакуумный раз рядник (на чертеже не показан) к одному из стержней внешнего электрода. Вторая часть батареи с числом секций, равным числу стержней дополнительного 25 электрода, соединяется с внутренним электродом 3 и дополнительным электродом таким образом, чтобы каждая секция подключалась к внутоеннему электроду 3 и через вакуумный разрядник к одному из стержней дополнительного электрода.Использование дополнительного электрода в виде набора стержней делает электрод прозрачным (в отличие от сплошного электрода). Этим исключается возможность накопления периферийной плазмы и повышения ее давления в объеме. разрядного устройства, что вызвало бы эрозию. элементов. конструкции 40 и их попадание в основной плазменный поток, истекающий .с внутреннего электрода.Стержни 8-15 дополнительного .элек- "трода размещены по окружности, диаметр которой равен двум диаметрам корпуса-изолятора 2, причем торец его отстоит от поверхности несущего фланца-.изолятора 1 на расстояние, равное диаметру корпуса-изолятора. Дополнительный электрод своей внутренней боковойповерхностью не должен касаться корпу"са-изолятора 2 во избежание шунтирования разряда второй части батареи, поэтому внутренний диаметр дополнительного электрода должен быть больше диаметра корпуса-изолятора. С другой стороны, увеличение диаметра окружности, на которой размещены стержни 8-15 допопгнтельцых электродов, свыше дву;с диаметров корпуса-изолятора 2, вызове увеличение пробивного напряжения, а также энергии, идущей на иоцизации атмосферного газа и, как следствие, умецьшение вкладываемой вф поток энергии. Торец корпуса-изолятора .2 не должен лежать в одной плоскости с флаццем-изолятором 1, что также вызвало бы шунтирование разряда вто- рай части батареи по поверхности изолятора, поэтому он отстоит от фланца- изолятора на расстояние, равное диаметру корпуса-изолятора, Дальнейшее увеличение указанного расстояния вызывает неоправданное увеличение линейных размеров устройства. Таким образом, описанное выше взаимное расположение конструктцвцых элементов предлагаемого устройства устраняет возможность иуцтцровация разряда по. поверхности изоляторов, которое препятатвом вало бы эффективцому вводу энергии второй части батареи непосредственно в основной плазмеццый поток.Устройство работает следующим образом, При подаче высоковольтного под-.жигающего импульса на разрядник первой части батареи происходит электрический пробой между торцами вцутреннего и внешнего электродов торцовогоустройства, На внутреннем электродеформируется основной плазменный поток, устойчивость которого обеспечивается электродццамцческцм воздействнем с эрозиоцными плазмецньми факелами, истекающими из стержней внешнего электрода. Это взаимодействие приводит котклонении плазменных факелов, благодаря чему материал внешнего электродане попадает в основной плазменный поток, истекающий с внутреннего электрода,. В этот момент подачей поджигаищего импульса на разрядник происходит включение второй части конденсаторной батареи, разряд которой происходит между дополнительным стержневым электродом и сформировавшюся основным плазменным потоком, являющимся естественным продолжением внутреннего электрода 3, Поскольку каждая секция батареи разряжается независимо от других секций, а емкость отдельно взятой секции второй части батареи меньше емкости секции первой частИ, то вторая часть батареи успевает разрядиться одновремеццо с первой, не- . смотря на то, что первая часть бата 5 1565333 Ф реи начала разряжаться раньше на увеличения температуры и скорости время Формирования основного плаэмен- истечения плазмы заданною состава эа ного патока. То,. что разряд второй счет повышения эФфективности ввода части батареи происходит непосредст- энергии в плазму, оно дополнительно венио на основной плазменный поток и содержит стеркневые электроды, симмет5заканчивается практически одновремен- рично размещенные по окрузиости воно с разрядом первой части батареи, круг секционированного внешнего элекобеспечивает эффективный ввод энергии трода и установленные во фланце-иэов сам поток и повышение его парамет О ляторе, и дополнительную секциониро" ров (скорости и температуры). ванную батарею конденсаторов с емко-:,Устройство позволяет. получать стью, равной емкости основной конденппазменные потоки с большой скоростью саторной батареи, при этом, количество и температурой, сохраняя при этом со- стержней равно удвоенному количеству став самого потока, определяемый мате секций внешнего электрода каздая секриалом внутреннего электрода, ция дополнительной батареи конденсаторов подключена медку внутренним эле ф о р и у л а и э о б р е т е н и я . ктродом и одним стержневым электродом,причем. расстояние мекду стермневьмйУстройство торцового типа для по электродами и иэолятором, а также лучения эроэионных плазменных струй между торцом изолятора и фланцемиэо по авт. св, СССР В 915772, о т л и - лятором определяется иэ условия отсут ч Л ю щ е е с я тем, что, с целью ствия шунтирования разряда.1565333 Составитель А. Иельяндактор В. Фельдман, Техред Л,Олиднцк Хор Иаксимнши аэ 13 прн ГХ 1 П оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж ород, уп. Гагарина, 101 Государственного к113035, Ио Подписное тета по изобретениям и отк ва, 3"35, Раушская наб., д