Способ определения произведения подвижности ионов на плотность объемного заряда

 

1 11

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

30l649

Союз Советских

Социалистических

Реслуйлии

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 17.IV.1969 (,% 1326581/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 21.IV.1971. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 11 VI.1971

МПК G 01г 31/00

Комитет со делам иаобретеиий и открытий ори Совете Миииотров

СССР

УДК 53.082.77(088.8) Авторы изобретения

Заявитель

Ф. Я. Изаков, В. А. Медников, П. E. Молотов и А. О. Кундий

Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. академика С. П. Королева

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОИЗВЕДЕНИЯ ПОДВИЖНОСТИ

ИОНОВ HA ПЛОТНОСТЪ ОБЪЕМНОГО ЗАРЯДА

Изобретение относится к области изучения процессов электронноионной технологии и может найти применение при расчетах и проектировании различного рода коронирующих систем, так как произведение подвижности ионов K на плотность объемного заряда р является одним из основных соотношений, влияющих на интенсивность зарядки частиц в электрофильтрах, электросепараторах, при электроокраске и в других устройствах.

Предлагаемый способ может быть использован также для определения параметров коронного разряда и для изучения влияния внешней среды на подвижность ионов и плотность объемного заряда.

Известны различные способы определения параметров зоны коронирования.

Так, способ измерения с помощью аспирационного конденсатора требует непрерывного отбора проб ионизированного газа из зоны коронирования.

Однако при этом невозможно произвести измерение К непосредственно в зоне коронирования, так как исследуемый газ необходимо транспортировать через аспирационный конденсатор. Кроме того, непрерывный отбор проб ионизированного газа влияет на процесс ионообразования, что вносит большие погрешности в измерения, Известны также методы измерения К при помощи зондов, заключающиеся в том, что зонд вводится в зону коронирования и затем снимается его:вольт-амперная характеристика при питании от отдельного источника. По наклону линейной части этой характеристики судят об интересующем параметре К.

Г1реимущество предлагаемого способа перед зондовым состоит в том, что последний

10 требует применения дополнительного источника высокого напряжения для питания зонда.

Отсутствие этого громоздкого элемента схемы удешевляет оборудование и упрощает процесс измерения.

15 Предлагаемый способ универсален с точки зрения применимости его для изучения нестационарной короны, при которой зондовый способ вообще неприемлем.

Конструктивно зондовый способ сложнее, 20 так как требует установки зонда вдоль эквипотенциальных линий поля, т. е. необходимы юстировочные устройства.

Процесс измерения в случае использования зонда сложнее, обработка измерений требует

25 много времени, само значение произведения

К р определяется графоаналитически, при этом необходимо знать вольт-амперную характеристику зонда.

Для пользования зондовым методом необ30 ходимо предварительное экспериментальное

301649 Êð 2

Q г — Qmax

+ " Р г (2) t, ) ——

Кр= я8,(1 — Х) я gpt, Q— : Рвах

1 — хК 1

Предмет изобретения

Составитель А. И. Матвеев

Техред Л. В. Куклина Корректор О. Б. Тюрина

Редактор С. И. Хейфиц

Заказ 1550/15 Изд. № 664 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, iK-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 определение емкости зонда, что так же усложняет процесс измерения. Необходимость в подобных предварительных экспериментах при пользовании предложенным способом отпадает.

Зонд под высоким потенциалом закрепляется в измеряемом поле на специальных изоляторах. В предложенном способе пробное тело свободно падает в межэлектродном пространстве.

Наличие зонда не просто искажает поле, как это имеет место при внесении пробного тела, но и создает краевой эффект, который в конечном итоге вносит погрешность в определение вольт-амперной характеристики зонда, а следовательно, и величины произведения подвижности ионов на плотность объемного заряда. Искажение, вносимое пробным телом, не может существенно сказаться на результатах эксперимента, так как в расчетной формуле фигурирует не заряд, а отношение зарядов. Заряд пропорционален напряженности поля, а последняя вдоль эквипотенциальпой линии постоянна. Поэтому искажения во всех точках траектории полета пробного тела пропорциональны и отношение зарядов практически исключает ошибку от искажений поля.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что в данной точке с исследуемой ионизированной средой помещают предварительно разряженное пробное тело известной формы и размеров на время t<. При этом заряд пробного тела определяется по известному выражению Потенье: где Q — заряд пробного тела, Qm>x — предельный заряд пробного тела, К вЂ” подвижность ионов, p= n е — плотность объемного заряда, и — концентрация ионов, е — заряд электрона, t — время.

Затем то же самое (предварптельно разряженное) пробное тело помещают в ту же точку пространства, с той же ионизированной средой на время 4. Заряд тела в этом случае определится как:

Обозначив отношение =Х, принимая во а

Q2 внимание, что предельный заряд QmÄx является свойством данного пробного тела, который в обоих опытах является величиной постоян,ной, не зависящей от времени, для Кр получаем выражение:

Следует заметить, что при определении Кр по предлагаемому способу для какой-либо зоны поля коронного разряда, можно воспользоваться скоростной кино- или фотосъемкой, ре20 гистрируя траекторию движения пробного тела через эту зону и время. Возможно использование для этой цели и более простых методов.

Регистрацию зарядов частиц необходимо производить при помощи быстродействующих вторичных приборов.

Для повышения точности способа необходимо, чтобы Q> и Q2 не превышали значения 0,9 от предельно возможного. Точность предлагаемого способа измерения Кр будет зависеть от точности измерения указанных величин, а также времени 1 и 4.

Пробное тело необходимо брать проводящим, желательно сферической формы, так как выражение Потенье для кинетики заряда в этом случае наиболее полно отражает физическую суть процесса и подтверждено многочисленными экспериментальными данными.

Способ определения произведения подвижности ионов на плотность обьемного заряда в точке или в зоне электрического поля корон45 ного разряда, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения методики измерения, измеряют электрические заряды, получаемые с помощью предварительно-разряженного проводящего пробного тела, помещенного в зону (точку) электрического поля, в течение разного времени, определяют их отношение и расчетным путем находят искомую величину.

Способ определения произведения подвижности ионов на плотность объемного заряда Способ определения произведения подвижности ионов на плотность объемного заряда 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной аппаратуре, применяемой в электротехнике, и, в частности, может быть использовано для контроля воздушного зазора синхронной электрической машины, например гидрогенератора

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в процессе ресурсных испытаний газоразрядных ламп (ГЛ) при их производстве и эксплуатации

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может найти применение в электронной технике для измерения напряжений на диэлектрике и полупроводнике, а также их временного изменения в МДПДМ-структурах

Изобретение относится к технике контроля параметров полупроводников и предназначено для локального контроля параметров глубоких центров (уровней)

Изобретение относится к электротехнике, в частности к контролю электрических параметров аккумуляторных источников питания как отдельных аккумуляторов, так и батарей

Изобретение относится к области высоковольтной техники, в частности к силовым конденсаторным батареям (СКБ) в энергосистемах

Изобретение относится к области высоковольтной техники, в частности к силовым конденсаторным батареям (ОКБ) в энергосистемах
Наверх