Способ разделения заряженных частиц

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (ii)829181

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.02.79 (21) 2730420/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (51) М.К .

ВОЗС 100

1ее дюстееллма кемвтет

СССР во делам взебретейвй! и етермтвв (23) Приоритет— с

Опубликовано 15.05.81. Бюллетень № 18 (53) УДК 622.777 (088.8) Дата опубликования описания 25.05.81.(72} Автор изобретения

А. С. Липкин (71) Заявитель (54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ЗАРЯЖЕННЫХ

ЧАСТИЦ

Изобретение относится к разделению материалов, в частности заряженных частиц, при помощи магнитного поля.

Известен способ разделения движущихся частиц под действием магнитного поля (1).

Недостатком этого способа является низкая эффективность процесса разделения.

Известен также способ разделения заряженных частиц, движущихся в одном направлении, заключающийся в воздействии на них перемещающимся магнитным полем (2).

Однако этот способ также характеризуется низкой эффективностью процесса разделения.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса разделения.

Цель достигается за счет того, что магнитное поле перемещают в направлении движения частиц.

При этом скорость перемещения поля выбирают в интервале между скоростями быстро и медленно движущихся частиц.

Разделение заряженных частиц, движущихся с разными скоростями, производят

2 в магнитном поле, силовые линии которого непараллельны (а, например, перпендикулярны) направлению движения частиц,. причем поле передвигают в том же направлении, в котором движутся частицы, так, что скорость движения поля больше скорости медленных частиц, но меньше скорости быстрых. Таким образом, поле обгоняет медленные частицы, но отстает от быстрых.

На фиг. 1 изображена схема движения частиц; на фиг, 2 — устройство. для осуществления способа, вид сверху. На фиг. 2 обозначено mq — быстрая частица; Ч вЂ” . ее скорость; m — медленная частица; Ч,— ее скорость; V — скорость движения поля;

Fq — сила Лоренца, действующая на части1а иу тпрр, F — сила, действующая на частицу m

Обе частицы и магнитное поле движутся в положительном направлении оси Х, но / )g .Быстрая частица тт пересекает силовые линии поля в положитель20 ном направлении оси Х, а медленная m — в отрицательном, т. е. силовые линии пересекаются с частицами в противоположных направлениях. Это приводит к тому, что

829181 сила Лоренца (F 1) для быстрой частицы направлена по правилу левой руки в отрицательном направлении оси У, а для медленной гп — положительном (FQ.

За счет применения движения магнитного поля частицы с различными скоростями «разгоняются» в противоположных направлениях. Увеличивая напряженность магнитного поля.,- можно увеличить степень разделения.

Аппарат (фиг. 2) представляет собой заполненную водой ванну, в которой расположены растворимый анод 1, изготовленный из сплава металлов, подлежащих разделению, катоды 2, диафрагма 3, разделяющая катодные зоны.

Ванна находится между полюсами электромагнитов (не показаны), создающих магнитное поле, силовые линии йоторого перпендикулярны плоскости чертежа. Электромагниты могут перемешаться в положительном направлении оси Y с заданной скоростью.

Если в качестве анода использовать сплав свинца и меди, то при разности потенциалов между анодом и катодами 60 В (E = 6 B/ñì) на аноде происходит растворение одновременно свинца и меди. Образующиеся положительные ионы свинца и меди под действием электрического поля направятся к катодам со скоростями /

= 0,0058 см/с; V в= 0,070 см/с. Магнитное поле с вапряжейностью = 10000 Э перемещают в том же направлении (вдоль оси Y) со скоростью V = 0,04 см/с, за счет чего ионы свинца и меди постепенно отжимаются к противоположным стенкам ванны и попадают в различные катодные отделения, осаждаясь на различных катодах.

Вследствие применения сильных полей

5 для разделения ионов диаметр окружности, описываемой ионами в приложенном сильном магнитном поле, оказывается меньше ширины ванны и происходит явление вращения ионов и раствора, что нарушает

10 нормальный ход процесса. Для избежания подобного вращения в ванне установлены перегородки (пластинки 4, из оргстекла) .

Формула изобретения

1. Способ разделения заряженных частиц, движущихся в одном направлении, заключающийся в воздействии на них перемещающимся магнитным полем, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса разделения, магнитное поле перемещают в направлении движения частиц.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что скорость перемещения поля выбирают в интервале между, скоростями быстро и медленно движущихся частиц.

Источники информации, принчтые во внимание при экспертизе

1. Спроул Р. Современная общая физика.

М., «Наука», 1974, с. 82.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2725451/03, кл. В 03 С 1/00, 1979.

829181

Составитель Е. Папкова

Редактор Ю. Петрушко Техред А. Бойкас Корректор Г. Назарова

Заказ 2615/3 Тираж 625 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4