Патент на изобретение №2388192
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ НАГРЕВА КАТОДА И ЗАЖИГАНИЯ ДУГОВОГО РАЗРЯДА С МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПРОВОЛОЧКОЙ МЕЖДУ ЭЛЕКТРОДАМИ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области исследования физических свойств вещества, в частности к исследованию процессов в газоразрядных приборах и плазме. Способ нагрева катода и зажигания дугового разряда заключается в том, что между анодом и катодом при фиксированном расстоянии между ними подается напряжение, возникающий ток плавит и испаряет тонкую проволочку, которая размещается между электродами, при этом расстояние между электродами выбирается таким, при котором разряд без проволочки самопроизвольно не возникает, а между электродами создаются условия для лавинного пробоя разрядного промежутка, возникающего при наличии в воздухе паров испаряющейся проволочки. Технический результат – нагрев катода и зажигание несамостоятельного дугового разряда при испарении проволочки в разрядном промежутке. 1 ил.
Изобретение относится к области исследования физических свойств вещества, в частности к исследованию процессов в плазме и в газоразрядных приборах, между анодом и катодом в которых при фиксированном расстоянии между ними подается напряжение. Возникающий ток плавит и испаряет тонкую проволочку, которая размещается между электродами, контактируя с ними. При этом расстояние между электродами выбирается таким, при котором разряд без проволоки не возникает. Между электродами создаются условия для лавинного пробоя разрядного промежутка. Технический результат изобретения – разработка способа нагрева катода и зажигания дугового разряда с металлической проволочкой между электродами. Известен способ нагрева катода и зажигания дугового разряда при подаче напряжения между неподвижными относительно друг друга электродами за счет создания специальной цепи накала катода [1]. Этот способ не позволяет нагревать катод и получать дуговой разряд при отключении цепи накала катода. Известен способ нагрева катода и зажигания дугового разряда за счет начального плотного соприкосновения перемещающихся относительно друг друга электродов с последующим их разведением. Этот способ не позволяет нагревать катод и зажигать дуговой разряд в разрядном промежутке между неподвижными электродами [2]. Техническая задача, решаемая в предложенном изобретении, заключается в разработке способа нагрева катода и зажигания дугового разряда при испарении проволочки внутри разрядного промежутка. Поставленная задача достигается тем, что между анодом и катодом при фиксированном расстоянии между ними плавится и испаряется тонкая металлическая проволочка. При этом происходит разогрев катода и зажигается дуговой разряд. Данный способ впервые дает возможность нагреть катод и зажечь дуговой разряд в промежутке с расстоянием между электродами, при котором без проволочки он самопроизвольно не зажигается. Сущность способа заключается в следующем. Тонкая металлическая проволочка помещается между электродами, контактируя с ними. При этом расстояние между электродами выбирается таким, при котором дуга самопроизвольно не образуется. На электроды подается напряжение от источника. Возникающий электрический ток плавит и испаряет проволочку. Между электродами создаются условия для лавинного пробоя разрядного промежутка. Происходит разогрев катода и между электродами возникает дуговой разряд. Схема осуществления способа показана на чертеже. Между электродами 1 натянута проволочка 2, контактирующая с электродами. К электродам прикладывается напряжение от источника 3. Использовался источник постоянного напряжения величиной 240 В, а также источник переменного напряжения с частотой 50 Гц и максимальным напряжением 380 В. Применялись различные металлические электроды (Cu, Ni, Fe, латунь, нержавеющая сталь и другие), графитовые электроды. Брались проволочки разных металлов и сплавов (Cu, Ni, Fe, нихром, ковар и другие). Толщина проволочек менялась в интервале 0,07-0,15 мм, их длина менялась от 10 до 30 мм. При подаче напряжения между анодом и катодом с натянутой между ними проволочкой происходит нагрев катода и возникает электрическая дуга в атмосфере. В отсутствие проволочки между электродами разряд не возникает из-за высокого напряжения пробоя. Так, при атмосферном давлении в воздухе при расстоянии между электродами 10-2 м пробой происходит при напряжении 3,1 104 В [3]. Заметим, что на ранних стадиях формирования дугового разряда использование проволочек позволяет за счет обрывания тока получать несамостоятельный дуговой разряд [1], а также тлеющий разряд, характеризующийся значительно большей величиной катодного падения потенциала и меньшими разрядными токами по сравнению с разрядом дуговым [4]. Таким образом, в предложенном способе впервые дано решение нагрева катода и зажигания дугового разряда при испарении проволочки в разрядном промежутке. Способ может быть использован в технике, например в сварочном производстве. Способ прост в осуществлении и эффективен. Его можно применять в технике и в научных исследованиях. Источники информации 1. Грановский В.Л. Электрический ток в газе. – М.: Наука, 1971, с.333. 2. Теория сварочных процессов, редактор В.В.Фролов. М.: Высшая школа, 1988. 3. Радиофизическая электроника, редактор Н.А.Капцов. Издательство МГУ, 1960, с.497. 4. Гапонов В. И. Электроника. – М.: Физматгиз, 1960, с.450.
Формула изобретения
Способ нагрева катода и зажигания несамостоятельного дугового разряда, в котором между металлическими электродами при фиксированном расстоянии между ними подается напряжение, возникающий ток плавит и испаряет тонкую проволочку, которая размещается между электродами, при этом расстояние между электродами выбирается таким, при котором газовый разряд самопроизвольно без проволочки не зажигается, а между электродами создаются условия для лавинного пробоя разрядного промежутка, возникающего при наличии в воздухе паров испаряющейся проволочки.
РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
