Способ визуализации поверхностных электроразрядных процессов

 

Изобретение относится к области физических методов исследования газовых разрядов и может быть использовано при разработке и диагностике разрядных камер газовых лазеров. Цель изобретения - упрощение процесса визуализации и повышение информативности способа за счет детального анализа динамики развития пространственно-временной структуры волн ионизации. Электроразрядные процессы протекают в электродной системе, состоящей из высоквольтного и заземленного электродов и диэлектрической подложки, после подачи импульсного или линейно возрастающего напряжения соответственно через разрядник или ключ от емкостного накопителя энергии и регулируемого высоковольтного источника питания. Образующиеся при этом газодинамические процессы и зарядовый рельеф на поверхности диэлектрической подложки визуализируют диэлектрическим мелкодисперсным порошком, который наносят тонким слоем на поверхность диэлектрической подложки до подачи напряжения. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (II) щ) G 01 N 27/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ОМЫЛА -.." . Л

Б 1Б :: 1 Э l Е:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4389605/31-25 (22) 09 . 03 . 88 (46) 07.05.90. Бюл. Ф 17 (71) Куйбышевский авиационный институт им. акад. С.П.Королева (72) О.А.Журавлев, А.В.Кислецов, А.П.Кусочек и А.Л.Иуркин (53) 543,25 (088.8) (56) Андреев С.Н. и др. Исследование скользящей искры в воздухе.

ПМТФ, 1976, N -.3, с. 38-43. (54) СПОСОБ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ПОВЕРХНОСТНЫХ ЭАЕКТРОРАЗРЯДНЫХ ПРОЦЕССОВ (57) Изобретение относится к области физических методов исследования газовых разрядов и иожет использоваться при разработке и диагностике разрядных камер газовых лазеров. Цель изобретения — упрощение процесса ви-. зуализации и повышение информатив1

Изобретение относится к физическим методам исследования газовых разрядов, а конкретно к способам ви-, зуализации поверхностных электроразрядных процессов, например. скользящих разрядов, формируемых при электрическом пробое газа вблизи поверхности диэлектрика, и может быть использовано для изучения всех стадий развития разряда за счет визуализации пространственной и временной с структуры как волны ионизации в неоднородном внешнем электрическом поле, так и каналов самого разВ ряда. ности способа за счет детального анализа динамики развития простран.ственно-временной структуры волн ионизации. Электроразрядные процессы протекают в электродной системе, состоящей йз высоковольтного и заземленного электродов и диэлектрической подложки, после подачи импульсного или линейно возрастающего напряжения соответственно через разрядник или ключ от емкостного накопителя энергии и регулируемого высоковольтного источника питания. Образующиеся при этом газодинамические процессы и зарядовый рельеф на поверхности диэлектрической подложки визуализируют диэлектрическим мелкодисперсным порошком, .который наносят тонким слоем на поверхность диэлектрической подложки до подачи напряжения.

1 ил.

Целью способа является упрощение процесса визуализации, повышение информативности способа за счет детального анализа динамики развития пространственно-временной структуры волн ионизации.

На чертеже изображена структурная схема устройства для реализации способа.

Устройство содержит высоковольтный

1 и заземленный 2 электроды, диэлектрическую подложку 3, покрытую слоем мелкодисперсного диэлектрического порошка 4, разрядник 5, ключ 6, емкостной накопитель ввергни 7, регу1562833 лируемый источник 8 высокого напряжения и блок 9 запуска разрядника.

Способ реализуется следующим об— разом.

При изучении динамики развития электроразрядных процессов на диэлектрическую подложку 3 наносят равномерно тонким слоем мелкодисперсный диэлектрический порошок 4 и при закороченном ключе 6 начинают повышать напряжение источника 8 высокого напряжения. Возникающие при этом ионизационные волны обуславливают появление поверхностных зарядов на диэлектрической подложке 3, в поле которых частички мелкодисперсного диэлектрического порошка 4 приобретают поверхностный экранирующий заряд противоположного знака. В результате этого кулоновские силы и сопутствуюшие разрядным процессам газодинамические волны давления вызывают перераспределение мелкодисперсного диэлектрического порошка 4 в 21 соответствии с образовавшимся на поверхности диэлектрической подложки

3 разрядовым рельефом. При анализе завершенных стадий электроразрядных процессов мелкодисперсный диэлектрический порошок 4 наносят после подачи напряжения для исключения искажений, вносимых газодинамическими колебаниями, при этом подаваемое напряжение может быть как плавно. возрастающим при закороченном ключе 6, так и импульсным. В последнем случае напря/ жение подается через разрядник 5, включаемый импульсом от блока 9 запуска разрядника, а ключ 6 разомкнут.4

Мелкодисперсный диэлектрический порошок 4 может быть как электронейтральным, так и предварительно заряженным, например, в зоне коронного разряда для улучшения контрастности изобраII н жения и уменьшения вуали . Pо полученным картинам судят о динамике развития пространственно-временной структуры волн ионизации и об остаточном потенциальном рельефе, соответст5 вующем различным стадиям электрораэрядных процессов °

В устройстве используют целлофановые и полиамидные диэлектрические пленки толщиной 40 мкм — 2 мм с относительной диэлектрической проницаемостью Е 3-5 и стеклянные шарики диаметром 20-100 мкм в качестве мелкодисперсного диэлектрического порошка 4 при межэлектроцном промежутке в 12 см и напряжениях до 20 кВ.

Изобретение просто в реализации за счет исключения всякого. дополнительного оборудования и может использоваться в любой горизонтально расположенной электродной системе для изучения скользящих разрядов. Визуализация пространственной структуры электроразрядных процессов осуществляется с большой разрешающей способностью за счет использования мелкодисперсных диэлектрических порошков и может проводиться спустя несколько десятков часов после окончания электроразрядных процессов.

Фор мул аизобретени я

Способ визуализации поверхностных электроразрядных. процессов, заключающийся в подаче напряжения на электродную систему и регистрации двумерного распределения концентрации зарядов> о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения про5 цесса визуализации повышения инфор7 мативности способа за счет детального анализа динамики развития пространственно-временной структуры волн ионизации, наносят на диэлектрическую подложку мелкодисперсный диэлектрический порошок, подают на электродную систему плавно нарастающее по амплитуде напряжение, регистрируют двумерное динамическое распределение концентрации поверхностных зарядов по последовательным дискретно образующимся пространственным распределениям плотности мелкодисперсного диэлектрического порошка на

О диэлектрической подчожке.

1562833

Составитель Л.Талонина

Редактор Н.Лазаренко Техред М.Ходанич . Корректор Н.Ревская

Заказ !061

Подписное

Тираж 509

ВНИИИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

1 130359 осква9 @ Э51 Ра шск на 9

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Укгород, ул. Гагарина, 101