Устройство для измерения динамических характеристик электрического разряда

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности, к измерениям упругих колебаний анода и катода. Цель изобретения - повьшение информативности о процессах, происходящих в аноде и катоде при электрическом разряде, и точности измерения динамическ}р характеристик за счет измерения упругих колебаний поверхности электрода в процессе разряда . Луч источника делится на два, один из которых с помощью первого зеркала и второго светоделителя направляется на отражающую поверхность одного из электродов, а затем на фотоприемник , а другой луч направляется третьим светоделителем на отражающую поверхность другого электрода, отразившись от которого через третий светоделитель, уголковый отражатель, четвертьй светоделитель направляется на фо топриемник. Электрический сигнал с фотоприемника подается на блок обработки результатов измерений, откуда получают информацию о различии динамических процессов электродов, 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

;„Я0„„1453180 А1 (д) 4 С 01 Н 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

00 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4150273/24-28 (22) 30,07.86 (46) 23.01.89. Бюл, Р 3 (71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (72) Д.Ю.И.Бингялене, А.В.Рагаускас, Л.И.Пранявичюс и Л.И.Пуоджюкинас (53) 531.? 17(088.8) (56) Жуков М.Ф., Козлов Н.П., Пустогаров A.В. и др, Приэлектродные процессы в дуговых .разрядах. — Новосибирск: Наука,. 1982, с ° 38-43 и 56-58, Авторское свидетельство СССР

У 12135066, кл. Н 01 J 17/36, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗЛЕКТРИЧЕСКОГО

РАЗРЯДА (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности, к измерениям упругих колебаний анода и катода. Цель изобретения — повышение информативности о процессах, происходящих в аноде и катоде при электрическом разряде, и точностй измерения динамических характеристик эа счет измерения упругих колебаний поверхности электрода в процессе разряда. Луч источника. делится на два, один из которых с помощью первого зер кала и второго светоделителя направляется на отражающую поверхность одного из электродов, а затем на фотоприемник, а другой луч направляется третьим светоделителем на отражающую поверхность другого электрода, отразившись от которого через третий светоделитель, уголковый отражатель, четвертый светоделитель направляется на фотоприемник. Злектрический сигнал с фотоприемника подается на блок обработки результатов измерений, откуда получают информацию о различии динамических процессов электродов, 1 ил.

1453180

Изобретение относится к измериельной технике, в частности к устрой. ствам для измерения сигналов упругих колебаний, которые формируются в аноде и катоде электроразрядных устройств в результате электрического разряда.

Цель изобретения — повышение инормативности о процессах, происхо- 1р дящих в аноде и катоде при электричесом разряде, и точности измерения инамических характеристик за счет змерения упругих колебаний поверхности электродов в процессе разряда. 15

На чертеже изображена структурная схема устройства.

Устройство содержит одинаковые электроды 1 и 2 анода и катода с зеркально отражающими задними поверхнос- 20 тями, вакуумную камеру 3 с двумя окнами 4 и 5, источник 6 питания, коммутатор 7, синхронизатор 8, источник 9 оптического излучения, например лазер, первый 10, второй 11, тре- 25 тий 12 и четвертый 13 светоделители, уголковый отражатель 14, первое 15 и второе 16 зеркала, Фотоприемник 17, блок 18 обработки результатов изме,рений. Электроды 1 и 2 помещены в 30 ! вакуумной камере 3 с двумя окнами 4 и 5. Источник 6 питания последова тельно соединен с коммутатором 7, соединенным управляющим входом с ,синхронизатором 8, выходами соответ ственно с одним из электродов 2, а второй выход синхронизатора 8 подключен к источнику 6 питания. В устройстве последовательно установлены источник 9 оптического излучения, первый светоделитель 10, первое зеркало 15, расположенное под углом в 45 к направлению распространения оптического излучения, второй светоделитель 1 1, оптически связанный с одним 45 из электродов 2 и вторым зеркалом

16, последовательно установленные третий светоделитель 12, оптически связанный с первым светоделителем 8 и вторым электродом 2, уголковый отражатель 14, четвертый светоделитель 13, оптически связанный с вторым зеркалом 16 и фотоприемник 17.

Выход последнего подключен к блоку

18 обработки результатов измерений.

Устройство работает следующим образом.

При запуске синхронизатора 8 через коммутатор 7 от высоковольтного источника 6 питания к анодному электроду подключается высоковольтный импульс напряжения, а к катодному электроду — потенциал земли. При этом между электродами 1 и 2 возникает элект; ический разряд. В результате электрического разряда между анодом и катодом разрушается их поверхность, формируются локальные динамические изменения их напряженно-деформированного состояния. Эти физические процессы в аноде и катоде являются различными н качественно и количественно. Процессы изменения напряженно-деформированного состояния и механического разрешения анода и катода сопровождаются формированием упругих волн как на их поверхностях, так и в объеме. Динамические характеристики сигналов упругих волн, например спектральная характеристика продольной волны, снимаемой с задней зеркальной поверхности анода или катода, содержит информацию о кинетике изменения напряженно-деформированного состояния электродов 1 и 2, формирования в них микро- и макродефектов структуры.

Для измерения динамических характеристик упругих колебаний электродов 1 и 2 луч источника 9 оптического излучения первым светоделителем

10 делится на два луча, один иэ которых с помощью первого зеркала 15 и второго светоделителя 11 направлен на отражающую поверхность одного иэ электродов, Отраженный луч, модулированный по фазе в результате колебаний зеркальной поверхности электрода

2 с амплитудой ga ", через второй светоделитель 11, второе зеркало 16 и четвертый светоделитель 13 направлен на фотоприемник 17. Второй луч, полученный первым светоделителем 10 направлен третьим светоделителем 12 на отражающую поверхность другого электрода, Отраженный от этого электрода второй модулированный луч, через третий светоделитель 12, уголковый отражатель 14, четвертый светоделитель

13 направлен на фотоприемник 17.Электрический сигнал, пропорциональный разности b (с) = б (с) — ga (с), с фотоприемника 17 подается на блок

18 обработки результатов измерений, например анализатОр мгновенного спектра разностного сигнала продольных упругих колебаний обоих электро1453180

Использование предлагаемого устройства наиболее эффективно для контроля режимов функционирования плазменных приборов и установок. Устройство впервые позволяет фиксировать момент перехода анода и катода в критическое состояние механического раэрушения.

Составитель В.Климова

Техред А.Кравчук Корректор M Демчик

Редактор М.Бланар

Заказ 7269/34 Тираж 512 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г . Ужгород, ул. Проектная, 4 г дов 1 и 2, По мгновенному спектру сигнала f (t), получаемого на выходе фотоприемника 17, получают информацию о различии динамических процес- 5 сов разрушения электродов 1 и 2. Это позволяет выявить различия динамических процессов разрушения анода и катода в реальном масштабе времени;

При этом обеспечена воэможность бесконтактных, дифференциальных, динамических измерений упругих колебаний поверхности электродов в процессе электрического разряда. Уменьшена 15 динамическая погрешность по сравнению с прототипом, так как более чем на порядок расширена полоса передаваемых частот спектра упругих колебаний, которая ограничена только полосой .20 воспроизводимых частот фотоприемника, имеющей величину порядка 1 ГГц. Устройство позволяет выявить тонкие различия между динамическими физическими процессами в аноде и катоде. 25 формула изобретения

Устройство для измерения динамических характеристик электрического разряда, содержащее вакуумную камеру с двумя окнами с размещенными в ней двумя электродами, синхронизатор, последовательно соединенные источник питания и коммутатор, подключенный управляющим входом к синхрониэатору, выходами — соответственно к электродам, и блок обработки результатов измерения, а второй выход синхронизатора подключен к источнику питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения информативности о. процессах, происходящих при электрическом разряде, и точности измерения, оно снабжено, последовательно установ. ленными источником оптического излучения, первым светоделителем, первым зеркалом, расположенным под углом

45 к направлению распространения излучения, вторым светоделителем оптически связанным е одним иэ электродов, и вторым зеркалом и последовательно установленными третьим светоделителем, оптически связанным с первым светоделителем и вторым электродом, уголковым отражателем, четвертым светоделителем, оптически связанным с вторым зеркалом, и фотоприемником, выход которого подключен к блоку обработки результатов измерений.