Электродуговой трехфазный плазмотрон



Электродуговой трехфазный плазмотрон
Электродуговой трехфазный плазмотрон
Электродуговой трехфазный плазмотрон

 

H05H1/00 - Плазменная техника (термоядерные реакторы G21B; ионно-лучевые трубки H01J 27/00; магнитогидродинамические генераторы H02K 44/08; получение рентгеновского излучения с формированием плазмы H05G 2/00); получение или ускорение электрически заряженных частиц или нейтронов (получение нейтронов от радиоактивных источников G21, например G21B,G21C, G21G); получение или ускорение пучков нейтральных молекул или атомов (атомные часы G04F 5/14; устройства со стимулированным излучением H01S; регулирование частоты путем сравнения с эталонной частотой, определяемой энергетическими уровнями молекул, атомов или субатомных частиц H03L 7/26)

Владельцы патента RU 2578197:

Государственный научный центр Российской Федерации - федеральное государственное унитарное предприятие "Исследовательский Центр имени М.В. Келдыша" (RU)

Изобретение относится к области электрофизики, а именно к электродуговым устройствам для получения низкотемпературной плазмы (плазмотронам). Электродуговой трехфазный плазмотрон содержит три осесимметричные дуговые камеры, объединенные общей смесительной камерой, снабженной соплом, и коллектор подачи рабочего газа. Каждая дуговая камера содержит цилиндрический электрод, крышку, конфузор, электромагнитную катушку, основной и дополнительный завихрители для тангенциальной подачи рабочего газа. Плазмотрон содержит распределительное устройство, соединенное посредством трубопроводов одной стороной с коллектором подачи рабочего газа, другой стороной с дополнительными завихрителями дуговых камер. Причем распределительное устройство выполнено с возможностью плавного изменения расхода газа, подаваемого в дополнительные завихрители дуговых камер. Технический результат - снижение эрозии электрода и, следовательно, увеличение его ресурса. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области электрофизики, а именно к электродуговым устройствам для получения низкотемпературной плазмы (плазмотронам).

Плазменные технологии, основанные на использовании трехфазных электродуговых плазмотронов в качестве источников низкотемпературной плазмы, являются весьма перспективными для многих отраслей промышленности, так как они позволяют увеличить рабочую температуру технологического процесса по сравнению с традиционными источниками тепла (топливные горелки) и тем самым повысить его эффективность.

Однако обязательным условием успешного внедрения плазменных технологий является обеспечение непрерывной работы плазмотрона (т.е. ресурса) в течение сотен, а иногда и тысяч часов. Это является весьма трудной задачей, так как электроды подвержены эрозии под действием опорных пятен дуги.

Прототипом предлагаемого изобретения является известный трехфазный плазмотрон типа «Звезда» (Плазмотроны: конструкции, характеристики, расчет / А.С. Коротеев, М.В. Миронов, Ю.С. Свирчук. - М.: Машиностроение, 1993). Этот плазмотрон содержит три дуговые камеры, каждая из которых содержит цилиндрический электрод, крышку, конфузор, электромагнитную катушку, основной завихритель рабочего газа, обеспечивающий положение дуги на оси плазмотрона, и дополнительный завихритель, расположенный вблизи торца электрода. Дуговые камеры через конфузоры (конические каналы) объединены смесительной камерой с выходным соплом. К дуговым камерам подводятся три фазы питающей электрической сети. В этом плазмотроне каждая дуга одним концом (ножкой) привязана к своему электроду, а другие концы дуг замыкаются между собой в нулевой точке в плазме, расположенной в центре смесительной камеры.

В плазмотронах этого типа ножка дуги вращается внутри электрода под действием газового вихря, образующегося внутри электрода при тангенциальной подаче рабочего газа через завихрители. Это приводит к уменьшению эрозии электрода и увеличению его ресурса. Однако, как показала практика эксплуатации таких «вихревых» плазмотронов, вращение ножки дуги газовым вихрем не может обеспечить приемлемый ресурс для плазмотронов большой мощности, например, 100 кВт и более из-за низкой скорости вращения ножки дуги.

Увеличение скорости вращения ножки дуги достигается за счет наложения осевого магнитного поля с помощью расположенной на электроде магнитной катушки и электромагнитного взаимодействия ножки дуги с магнитным полем. Однако при этом ножка дуги непрерывно бегает по узкому кольцу на электроде, что приводит к образованию канавки и отрицательно влияет на ресурс электрода.

Целью предлагаемого изобретения является увеличение ресурса электродов в электродуговом трехфазном плазмотроне.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в обеспечении равномерного возвратно-поступательного движения вдоль оси электрода ножки дуги с одновременным ее вращением.

Для достижения поставленной цели и обеспечения технического результата предлагается электродуговой трехфазный плазмотрон, содержащий три осесимметричные дуговые камеры, объединенные общей смесительной камерой, снабженной соплом, и коллектор подачи рабочего газа. Каждая дуговая камера содержит цилиндрический электрод, крышку, конфузор, электромагнитную катушку, основной и дополнительный завихрители для тангенциальной подачи рабочего газа. Плазмотрон содержит распределительное устройство, соединенное посредством трубопроводов одной стороной с коллектором подачи рабочего газа, другой стороной с дополнительными завихрителями дуговых камер. Причем распределительное устройство выполнено с возможностью плавного изменения расхода газа, подаваемого в дополнительные завихрители дуговых камер.

Распределительное устройство может быть выполнено в виде герметичного цилиндрического корпуса, внутри которого перпендикулярно его оси и соосно друг другу установлены перегородка в виде диска с двумя расположенными напротив друг друга дугообразными щелями и прижатый к перегородке обтюратор. Обтюратор содержит две симметрично расположенные лопасти в виде секторов с углом раскрытия 90° и выполнен с возможностью вращения. При этом длина каждой щели не превышает ј длины окружности перегородки.

Распределительное устройство может быть выполнено в виде герметичного цилиндрического корпуса, внутри которого перпендикулярно его оси и соосно друг другу установлены перегородка в виде диска с отверстиями, расположенными на одной окружности двумя противолежащими группами, и прижатый к перегородке обтюратор. Обтюратор содержит две симметрично расположенные лопасти в виде секторов с углом раскрытия 90° и выполнен с возможностью вращения, при этом каждая группа отверстий занимает не более ј длины окружности перегородки.

Перегородка и обтюратор могут быть выполнены из антифрикционного материала.

Обтюратор может быть соединен с электродвигателем.

На Фиг. 1 показана схема предлагаемого плазмотрона.

На Фиг. 2 показано принципиальное исполнение распределительного устройства.

На Фиг. 3 представлена перегородка распределительного устройства.

На Фиг. 4 показан обтюратор распределительного устройства.

Электродуговой трехфазный плазмотрон содержит три осесимметричные дуговые камеры, объединенные общей смесительной камерой 1, снабженной соплом (не показано), и коллектор 2 подачи рабочего газа. К дуговым камерам подводятся три фазы питающей электрической сети А, В, С. Каждая дуговая камера содержит цилиндрический электрод 3, крышку 4, конфузор 5, электромагнитную катушку 6, основной 7 и дополнительный 8 завихрители для тангенциальной подачи рабочего газа. Плазмотрон содержит распределительное устройство 9, соединенное посредством трубопроводов одной стороной с коллектором 2 подачи рабочего газа, другой стороной с дополнительными завихрителями 8 трех дуговых камер (см. Фиг. 1). Причем распределительное устройство 9 выполнено с возможностью плавного изменения расхода газа, подаваемого в дополнительные завихрители дуговых камер.

Распределительное устройство 9 представляет собой цилиндрический корпус 10, закрытый с торцов фланцами 11 со штуцером 12 для ввода и штуцерами 13 для вывода газа. Корпус 10 разделен на две полости неподвижной перегородкой 14 в виде диска. В первом варианте исполнения распределительного устройства в диске выполнены две расположенные напротив друг друга дугообразные щели 15, расположенные, например, на одной окружности и занимающие не более ј длины окружности перегородки 14 каждая. Во втором варианте исполнения распределительного устройства в диске выполнены две противолежащие группы отверстий 16, расположенные на одной окружности, причем каждая группа отверстий занимает не более ј длины окружности перегородки 14. Геометрические параметры каждой щели 15 или отверстия 16 выбираются из условия, чтобы изменение расхода газа, подаваемого в дополнительный завихритель 8 в течение цикла, не превышало 20%.

К неподвижной перегородке 14 прижат, например, пружиной 17 обтюратор 18 с двумя симметрично расположенными лопастями 19 в виде секторов с углом раскрытия 90°. Обтюратор 18 выполнен с возможностью вращения относительно перегородки 14, например, с помощью электродвигателя 20. Полость корпуса с обтюратором 18, соединена через штуцер 12 и трубопровод с коллектором 2 подачи рабочего газа, причем давление в коллекторе 2 поддерживается постоянным. Другая полость корпуса через штуцеры 13 и трубопроводы соединена с дополнительными завихрителями дуговых камер.

Устройство работает следующим образом.

Сначала включается водяное охлаждение всех теплонапряженных узлов. Затем рабочий газ из коллектора подается через основные завихрители, а также последовательно через распределительное устройство и дополнительные завихрители.

Попадая в распределительное устройство, рабочий газ заполняет полость корпуса распределительного устройства с обтюратором. Обтюратор распределительного устройства вращается и в течение каждого полуоборота плавно открывает щели или отверстия в перегородке, при этом расход газа через дополнительный завихритель каждой дуговой камеры увеличивается. Затем обтюратор плавно закрывает щели или отверстия, и расход газа уменьшается. Далее процесс повторяется.

Таким образом, распределительное устройство периодически плавно изменяет расход газа, подаваемый в дополнительный завихритель каждой дуговой камеры. При этом в каждый данный момент времени ножка дуги в каждой дуговой камере располагается в зоне встречи потоков газа от двух завихрителей, где осевая скорость газа близка к нулю. Периодическое плавное изменение расходов газа через завихрители приводит к равномерному возвратно-поступательному движению ножки дуги вдоль оси электрода в сочетании с ее непрерывным вращением, при этом существенно уменьшается эрозия электрода и, следовательно, увеличивается его ресурс.

Далее на электроды подается трехфазное рабочее напряжение, и с помощью системы поджига одновременно включаются дуги (дуговые разряды) во всех трех электродах. Процесс установления стационарного режима работы продолжается не более 1-2 с.

Образовавшиеся после поджига дуговые разряды движутся под действием потока газа и выдуваются в смесительную камеру, где замыкаются между собой, образуя нулевую точку в плазме. Затем через сопло смесительной камеры поток плазмы направляется потребителю.

Для уменьшения нагрева обтюратора и перегородки за счет трения при вращении обтюратора оба этих элемента выполняются из материала с низким коэффициентом трения - антифрикционного материала, например фторопласта. Кроме того, повышение температуры нагрева регулируется силой прижатия обтюратора к перегородке, создаваемой пружиной.

Конструкция предлагаемого изобретения помимо вращения ножки дуги обеспечивает ее возвратно-поступательное движение вдоль оси электрода, при этом существенно уменьшается эрозия электрода, а следовательно, увеличивается его ресурс.

1. Электродуговой трехфазный плазмотрон, содержащий три осесимметричные дуговые камеры, объединенные общей смесительной камерой, снабженной соплом, и коллектор подачи рабочего газа, каждая дуговая камера содержит цилиндрический электрод, крышку, конфузор, электромагнитную катушку, основной и дополнительный завихрители для тангенциальной подачи рабочего газа, отличающийся тем, что содержит распределительное устройство, соединенное посредством трубопроводов одной стороной с коллектором подачи рабочего газа, другой стороной с дополнительными завихрителями дуговых камер, причем распределительное устройство выполнено с возможностью плавного изменения расхода газа, подаваемого в дополнительные завихрители дуговых камер.

2. Плазмотрон по п. 1, отличающийся тем, что распределительное устройство выполнено в виде герметичного цилиндрического корпуса, внутри которого перпендикулярно его оси и соосно друг другу установлены перегородка в виде диска с двумя расположенными напротив друг друга дугообразными щелями и прижатый к перегородке обтюратор, содержащий две симметрично расположенные лопасти в виде секторов с углом раскрытия 90° и выполненный с возможностью вращения, при этом длина каждой щели не превышает ј длины окружности перегородки.

3. Плазмотрон по п. 1, отличающийся тем, что распределительное устройство выполнено в виде герметичного цилиндрического корпуса, внутри которого перпендикулярно его оси и соосно друг другу установлены перегородка в виде диска с отверстиями, расположенными на одной окружности двумя противолежащими группами, и прижатый к перегородке обтюратор, содержащий две симметрично расположенные лопасти в виде секторов с углом раскрытия 90° и выполненный с возможностью вращения, при этом каждая группа отверстий занимает не более ј длины окружности перегородки.

4. Плазмотрон по п. 1, отличающийся тем, что перегородка и обтюратор выполнены из антифрикционного материала.

5. Плазмотрон по п. 1, отличающийся тем, что обтюратор соединен с электродвигателем.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области плазменно-электромагнитного воздействия на различные виды материальной среды, расположенной как на близком, так и значительном расстояниях от излучателя.

Изобретение относится к области авиационной техники. Электрохимический генератор низкотемпературной плазмы для поджига, стабилизации и оптимизации работы сверхзвуковой камеры сгорания содержит термохимический реактор со штуцером для подвода газа с химически активным компонентом.

Изобретение относится к области переработки твердых отходов и может быть использовано на промышленных предприятиях, а также в коммунальном хозяйстве. Электродуговой плазмотрон постоянного тока для установок плазменной переработки отходов включает соосные полые цилиндрические водоохлаждаемые электроды (анод и катод), выполненные с возможностью вихревой подачи плазмообразующего газа в зазор между анодом и катодом через форсунку, выполненную из изолирующего термостойкого материала, соосной с анодом и катодом с отверстиями для подачи газа, при этом отверстия выполнены в плоскости, перпендикулярной оси электродов по касательной к внутренней поверхности форсунки.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для диагностики неоднородного слоя плазмы, контроля параметров плазмы в технологических установках, в исследованиях по моделированию плазмы ионосферы.

Изобретение относится к области электротехники, конкретно к плазменным источникам электрической энергии, использующим воду и/или дымовые (СО2 - 80%) газы в качестве рабочего вещества.

Изобретение относится к устройству для плазменной обработки газообразной среды. Устройство содержит генерирующее плазму устройство для создания в газообразной среде плазмы, диэлектрическую структуру, сформированную в виде трубки из плавленого кварца, причем плазма способна переноситься в диэлектрическую структуру, и камеру взаимодействия, включающую внутреннее пространство и стенку.

Изобретение относится к двигательным установкам (ДУ) малой тяги для коррекции орбит космических аппаратов (КА). ДУ содержит размещенные друг над другом ускорители плазмы (УП) с ускоряющими электродами: катодом (3) и анодом (4), а также узлами подачи рабочего тела: шашек (7), снабженных пружинными толкателями (8).

Изобретение относится к области плазменной техники. Плазменная горелка содержит каскад между катодом и анодом.

Изобретение относится к источникам электрической энергии переменного и постоянного тока. Источник содержит электроразрядную камеру 1 активации рабочего вещества и устройство активации рабочего вещества, включающее высоковольтный накопитель 2 электрической энергии и стабилизатор 3 плазмы в рабочей камере 1.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к средству для высокочастотной хирургии/терапии. Многофункциональный элемент для осуществления хирургических/терапевтических вмешательств включает устройство подачи окислительного средства, устройство подачи газа и электрод для получения плазмы.

Изобретение относится к космической технике, к классу электрореактивных двигателей. Двигатель содержит автономный источник низкотемпературной плазмы, систему улавливания нейтральных частиц и регенерации ионов, разделитель потоков электронов и ионов, плазменный ускоритель. Плазменный ускоритель представляет собой асинхронный циклотрон, разделенный вдоль на дуанты двумя соосными парами параллельных сеток с зазорами, создающими однородные, равные и постоянные ускоряющие электрические поля взаимно противоположного направления векторов напряженности, имеющий выходные газовые каналы плазменного ускорителя - основные переходники-ферромагнетики с соленоидами; выходные прямые газовые диэлектрические каналы двигателя, соединенные с основными переходниками через пропускные электроклапаны, а между собой - переходниками-ферромагнетиками с соленоидами. Магнитное поле внутри плазменного ускорителя создается группой соленоидов, размещенных внутри цилиндрического ферромагнетика, частью своей являющегося цилиндрической стенкой плазменного ускорителя. Техническим результатом изобретения является увеличение удельного импульса тяги с сохранением и возможным уменьшением массогабаритных характеристик двигательных установок при относительно невысокой мощности энергопотребления. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области обработки материалов нейтральным пучком Способ обработки поверхности заготовки содержит этапы, на которых обеспечивают камеру пониженного давления; формируют пучок газовых кластерных ионов, содержащий газовые кластерные ионы внутри данной камеры пониженного давления; ускоряют газовые кластерные ионы, чтобы сформировать пучок ускоренных газовых кластерных ионов вдоль траектории пучка внутри камеры пониженного давления; стимулируют фрагментацию и/или диссоциацию, по меньшей мере, части ускоренных газовых кластерных ионов вдоль траектории пучка посредством увеличения интервала скоростей ионов в пучке ускоренных газовых кластерных ионов; удаляют заряженные частицы из траектории пучка, чтобы сформировать ускоренный нейтральный пучок вдоль траектории пучка в камере пониженного давления; удерживают заготовку на траектории пучка; и обрабатывают, по меньшей мере, часть поверхности заготовки путем ее облучения ускоренным нейтральным пучком. Технический результат - формирование высокочистых пучков нейтральных газовых кластеров для обработки деталей. 3 н. и 37 з.п. ф-лы, 21 ил., 1 табл.

Группа изобретений относится к медицинской технике. Устройство для генерирования потока нетеплового газообразного компонента выполнено с возможностью обработки ротового участка тела человека или животного посредством отбеливания или чистки зубов. Устройство содержит размещенные в корпусе газовую капсулу, реакционный генератор, источник электрической энергии и возбуждающее средство, а также средство управления. Газовая капсула содержит газ под давлением и формирует поток газа через реакционную камеру при выпуске из капсулы. Реакционный генератор выполнен с возможностью возбуждения в нем газа, выпущенного из капсулы, для генерирования газообразного компонента. Возбуждающее средство электрически соединено с источником электрической энергии для возбуждения газа в реакционном генераторе для формирования газообразного компонента. Устройство имеет такие размеры и вес, которые обеспечивают возможность его удерживания и управления пользователем вручную, а также направления потока газообразного компонента для обработки обрабатываемого участка объекта или тела человека или животного. Средство управления обеспечивает избирательный выпуск газа из газовой капсулы для формирования потока газа. Аппарат для генерирования потока нетеплового газообразного компонента содержит устройство для генерирования потока нетеплового газообразного компонента и зарядный блок, содержащий зарядную емкость высокого давления газа для подачи газа в газовую капсулу устройства и/или электрическое зарядное средство для зарядки источника электрической энергии в указанном устройстве. Достигается повышение удобства использования за счет портативности устройства, которое можно удерживать и которым можно управлять вручную, что позволяет использовать устройство в домашних или хирургических/медицинских условиях. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к плазменной технике, а именно к устройствам для плазменного осаждения пленок, и может быть использовано для изготовления тонкопленочных солнечных элементов, фоточувствительных материалов для оптических сенсоров и тонкопленочных транзисторов большеразмерных дисплеев, для нанесения защитных покрытий. Технический результат - обеспечение возможности осаждать однородные функциональные слои тонкопленочных солнечных элементов большой площади. Для нанесения функциональных слоев тонкопленочных солнечных элементов используют газоразрядное устройство на основе низкочастотного индукционного разряда трансформаторного типа. Устройство содержит разделенные газовыми шлюзами две и более реакционные камеры с подвижной лентообразной подложкой и разрядные камеры с магнитопроводами, выполненные таким образом, что в каждой реакционной камере горит четыре и более плазменных витка низкочастотного индукционного разряда трансформаторного типа, охватывая лентообразную подложку, генерируя ионы и радикалы в непосредственной близости от обрабатываемой поверхности подложки, и взаимно влияя друг на друга, приводя к выравниванию пространственного распределения плотности ионов и радикалов в реакционной камере и, соответственно, к осаждению однородных пленок. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к антенной технике. Плазменная антенна содержит плазменный генератор, формирующий плазменное образование, и первичный источник электромагнитных волн, при этом анод плазменного генератора выполнен в виде конического диффузора, состоящего из корпуса и конической вставки, диэлектрически соединенной с подводящим патрубком, поверхность которого выполнена перфорированной, кроме того, первичный источник радиоволн установлен на оси антенны на расстоянии от точки генерации плазменного образования, где γ=2,8…3,0 - постоянная величина, k - волновое число, b - максимальное расстояние от плазменного генератора до границы области с критической концентрацией электронов, θк - угол между осью антенны и направлением распространения плазмы с максимальной скоростью. Технический результат заключается в обеспечении возможности снижения уровня боковых лепестков диаграммы направленности. 2 ил.

Изобретение относится к плазмотронам. Плазмотрон содержит корпус 1, изоляционную втулку 2, сопло 3, электрод 4, размещенный в конической полости 18 электрододержателя 5, завихритель 17 с канавками и газоподводящим каналом 6, направленным в кольцевую конусообразную полость 7, где установлен многоступенчатый газодинамический фильтр 8 (ГДФ), выполненный в виде двух расположенных соосно один за другим дефлекторов - непроницаемый дефлектор 9 и перфорированный дефлектор 10 и трех кольцевых камер - кольцевая цилиндрическая камера 11, кольцевая распределительная камера 12 и кольцевая вихревая камера 13. Поверхность первого непроницаемого дефлектора 9 выполнена плоской непроницаемой для прохода плазмообразующего газа (ПОГ) и образует совместно с уступом 14 электрододержателя 5 кольцевую цилиндрическую камеру 11, а часть торцевой поверхности дефлектора 9 образует совместно с криволинейной внутренней поверхностью изоляционной втулки 2 кольцевой канал 15 с расширением в направлении движения потока ПОГ. Поверхность второго дефлектора 10 перфорирована сквозными цилиндрическими каналами 16, которые соединяют камеру 12 с камерой 13. Изобретение позволяет равномерно распределить ПОГ по газовоздушному тракту и сопловому узлу плазмотрона для стабилизации плазменной дуги. 4 ил.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к электротермической технике. Плазменно-дуговая сталеплавильная печь постоянного тока содержит керамический тигель с ванной металла, вертикальный плазмотрон, установленный в своде печи, и подовый электрод, установленный соосно вертикальному плазмотрону. Вертикальный плазмотрон установлен в своде печи посредством шарнира, а печь снабжена приводом возвратно-поступательного перемещения упомянутого плазмотрона с возможностью его перемещения на угол 20-30° к вертикальной оси тигля. Изобретение позволяет повысить производительность печи, уменьшить время плавки стали и расход электроэнергии. 3 ил.

Изобретение может быть применено как импульсный источник нейтронов и рентгеновского излучения. Устройство состоит из импульсного источника питания и газоразрядной камеры с электродами и изотопами водорода. Электроды выполнены в виде коаксиальных расположенных один в другом электропроводных тел вращения с криволинейными образующими. Вокруг токоввода внутреннего электрода-анода установлен изолятор с диаметром, меньшим диаметра рабочей части анода и цилиндрической поверхностью между торцами электродов в камере. Токоввод катода - корпуса камеры размещен возле его центрального отверстия, через которое пропущены изолятор и токоввод анода. Для катода и анода зеркально симметрично выполнены дополнительные токовводы и изолятор соответственно возле дополнительного центрального отверстия катода. Два токоввода анода - трубчатые с зеркально симметричными многозаходными спиралями из наклонных прорезей, заполненных твердыми изоляторами. Спирали расположены по высоте в зонах напротив соответствующих зазоров между торцами электродов в камере. Технический результат - повышение термоядерного кпд. 1 ил.

Изобретение относится к области измерений оптическими методами электрофизических параметров плазмы, в том числе плотности электронов и напряженности электрического поля и их распределений Способ измерения пространственного распределения электронной плотности плазмы включает измерение интенсивности излучения плазмы из различных по координате областей межэлектродного промежутка на длине волны, соответствующей спектральной атомарной линии или молекулярной полосе, которую выбирают таким образом, чтобы интенсивность излучения такой линии или полосы преимущественно определялась возбуждением излучающего состояния прямым электронным ударом или быстрыми по сравнению с периодом ВЧ-поля каскадными процессами, с последующим определением пространственного распределения электронной плотности плазмы методом численного моделирования плазмы. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к устройствам для генерации плазмы, конкретно к электроразрядным импульсным источникам ионов плазмы для работы в составе вакуумных нейтронных трубок, и может быть использовано в ускорительной технике или в геофизическом приборостроении, например в импульсных генераторах нейтронов народно-хозяйственного назначения, предназначенных для исследования скважин методами импульсного нейтронного каротажа. Технический результат - рост величины и стабильности генерируемого потока нейтронов, а также продление ресурса работы вакуумной нейтронной трубки. В источнике ионов для нейтронной трубки, состоящем из соосно расположенных катода, насыщенного изотопами водорода, поджигающего электрода, отделенного от катода изолятором, и анода, поджигающий электрод и рабочая часть катода расположены на одной поверхности изолятора, а нерабочая часть катода расположена с противоположной стороны изолятора, образуя конденсатор, обкладками которого являются поджигающий электрод с поверхностью изолятора, по которой развивается поджигающий разряд, и нерабочая часть катода, толщина изолятора d выбирается из соотношения C 0 = ε 0 ε d = 10 − 5 ÷ 10 − 6   Ф / м 2 , где С0 - удельная поверхностная емкость, ε0 - электрическая постоянная, ε - диэлектрическая проницаемость. 1 ил.
Наверх