CS200163B2

CS200163B2 - Method of high frequency electrical oscillations exciting and device for execution of this method

Info

Publication number: CS200163B2
Application number: CS722486A
Authority: CS
Inventors: Pavel Imris
Original assignee: Pavel Imris
Priority date: 1971-04-13
Filing date: 1972-04-13
Publication date: 1980-08-29
Also published as: CA980880A; FR2133442A5; SE377872B; GB1394125A

Abstract

1394125 Cold-cathode tubes RESOURCE CONTROL Inc 13 April 1972 [13 April 1971] 17162/72 Heading H1D [Also in Division H3] A method of generating high frequency oscillations comprises the steps of generating a plasma containing metastable atoms in a dielectric chamber, maintaining said plasma at a higher potential than ground and along a dielectric surface in said chamber, and maintaining a sufficient concentration of metastable atoms on said dielectric surface to cause an ionic current to flow thereon and thereby generating high frequency electric field pulses from inelastic collisions of said metastable atoms with charged particles on said dielectric surface. The waveform generated is stated to be sawtooth with transverse oscillations of a frequency of 10<SP>12</SP> to 10<SP>23</SP> p.p.s. superimposed on the rising portions of the sawteeth (Figs. 14 and 15, not shown). The chamber shown comprises two portions 11 and 12 separated by a dielectric wall 13. Semi-cylindrical electrodes 15, 16, 17 and 18 located adjacent the wall 13 are connected to leads 19, 20, 21 and 22. In operation a high voltage is applied to terminal 19. Terminals 20 and 21 are connected together through a resistor or other impedance, and terminal 22 is connected through a load to ground. The plasma may alternatively be created by radio-active emission or by high temperatures. Alternative forms of chamber (Figs. 2 to 9, not shown) comprise single or double prismatic or cylindrical configurations with two or four internal electrodes or with one or two internal electrodes and one or two external metal plates. Circuit arrangements for applying D.C. or A.C. excitation and various loads, including an electrostatic precipitator, to the different types of chamber are described (Figs. 10-13, not shown).

Description

Vynález se týká způsobu buzení vysokofrekvenčních oscilací a zařízení pro provádění tohoto způsobu. Využívá se vyzařování energie z metastabilních atomů v plazmatu, přičemž energie se uvolňuje v důsledku nepružných srážek mezi atomy a nabitými částicemi, například ionty a elektrony plazmatu. Srážky nastávají na vnitřním povrchu stěn dielektrické radiační komory, ve které se plazma vytváří.The invention relates to a method of exciting high-frequency oscillations and to an apparatus for carrying out the method. Energy is emitted from metastable atoms in the plasma, the energy being released due to inelastic collisions between atoms and charged particles, such as plasma ions and electrons. Precipitation occurs on the inner surface of the walls of the dielectric radiation chamber in which the plasma is formed.

K buzení vysokofrekvenčních elektrických oscilací se až dosud používaly elektronické generátory nejrůznějšího provedení, ve kterých se jako . aktivních prvků používá elektronek a různých ’ polovodičových součástek. Elektronické generátory mají společný nedostatek spočívající v tom, že se jejich účinnost při zvyšování kmitočtu snižuje. Zejména při použití polovodičových aktivních součástek je pak na vysokých kmitočtech omezen i výkon těchto elektronických generátorů.Up to now, electronic generators of various designs have been used to drive high frequency electrical oscillations. active elements using tubes and various semiconductor devices. Electronic generators have the common drawback of reducing their efficiency in increasing frequency. Especially when using semiconductor active components, the power of these electronic generators is also limited at high frequencies.

Úkolem vynálezu je odstranění nedostatků známých způsobů a zařízení pro buzení vysokofrekvenčních oscilací. Úkolem vynálezu je tedy nalezení ' principiálně odlišného způsobu a zařízení, které umožní zvětšení kmitočtového rozsahu a získání oscilací o dosud neznámém průběhu.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to overcome the drawbacks of known methods and devices for generating high frequency oscillations. SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a method and apparatus which is fundamentally different in order to increase the frequency range and to obtain oscillations of an unknown path.

Uvedený úkol je vyřešen způsobem buze- ?This task is solved in a way that will be?

ní vysokofrekvenčních elektrických oscilací, jehož podstata spočívá podle vynálezu v tom, že se vytváří plazma obsahující metastabilní atomy v dielektrické komoře, toto plazma se udržuje na vyšším potenciálu, než· je potenciál země a podél . povrchu dielektrika této komory se udržuje dostatečná . koncentrace na povrchu tohoto dielektrika pro vytvoření iontového proudu na tomto povrchu a tím pro vytvoření vysokofrekvenčních impulsů elektrického pole z nepružných srážek metastabilních atomů s nabitými částicemi na povrchu dielektrika.In accordance with the invention, in which a plasma containing metastable atoms is formed in a dielectric chamber, the plasma is maintained at a higher potential than the earth potential and along the same. the surface of the dielectric of this chamber is maintained sufficient. concentration on the surface of the dielectric to generate an ionic current on the surface and thereby to generate high frequency pulses of the electric field from inelastic collisions of metastable atoms with charged particles on the surface of the dielectric.

Jeden povrch dielektrika se přitom udržuje na prvním potenciálu vytvářením plazmatu obsahujícího metastabilní atomy na povrchu tohoto dielektrika a . na protilehlém povrchu dielektrika se umístí · druhé plazma, přičemž vytvářené plazma vytváří dostatečnou koncentraci metastabilních . atomů na prvním povrchu dielektrika . pro vyvolání iontového proudu na tomto povrchu dielektrika.One surface of the dielectric is maintained at the first potential by creating a plasma containing metastable atoms on the surface of the dielectric and. a second plasma is placed on the opposite surface of the dielectric, the plasma formed generating a sufficient concentration of metastable. atoms on the first surface of the dielectric. to generate an ionic current on that surface of the dielectric.

Povrch dielektrika se . na prvním potenciálu udržuje přiváděním elektrického potenciálu na elektrický vodič umístěný u tohoto povrchu dielektrika.The surface of the dielectric is. at the first potential, it maintains a dielectric by supplying an electrical potential to an electrical conductor located at that surface.

Plazma se vytváří z přibližně 1 % nabitých ’ ‘ častit, například iontů a elektronů, přibliž20016 3 ně z 33 % kvazineutrálních částic, přičemž zbývající částice plazmátu jsou neutrální.Plasma is generated from approximately 1% charged ‘‘ parts, such as ions and electrons, approximately 33% of the quasi-neutral particles, while the remaining plasma particles are neutral.

Uvedený úkol je rovněž vyřešen zařízením pro provádění uvedeného způsobu, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje komoru, jejíž alespoň jedna stěna je z dielektrika, dále prostředky pro udržování jednoho povrchu této dielektrické stěny na prvním potenciálu. a konečně prostředky pro vytváření plazmatu obsahujícího metastabilní atomy u protilehlého povrchu této dielektrické stěny . a pro udržování tohoto plazmatu na potenciálu vyšším než je potenciál země.The object is also solved by an apparatus for carrying out the method, comprising a chamber having at least one wall of dielectric, and means for maintaining one surface of the dielectric wall at a first potential. and finally means for generating a plasma containing metastable atoms at the opposite surface of the dielectric wall. and to maintain this plasma at a potential higher than that of the earth.

Prostředky pro udržování jednoho povrchu tohoto dielektrika na prvním potenciálu zahrnují prostředky pro vytváření jiného plazmatu vybuzených a metastabilních atomů u uvedeného povrchu dielektrika.Means for maintaining one surface of the dielectric at a first potential include means for generating another plasma of excited and metastable atoms on said surface of the dielectric.

Prostředek pro udržování jednoho povrchu této dielektrické stěny na prvním potenciálu je tvořen elektrickým vodičem, umístěným u tohoto povrchu.The means for maintaining one surface of the dielectric wall at the first potential is formed by an electrical conductor disposed at the surface.

Nový vyšší . účinek způsobu a zařízení · podle vynálezu spočívá v tom, že umožňuje buzení vysokofrekvenčních impulsů, které mají vlastnosti zcela odlišné od vlastností běžných vysokofrekvenčních impulsů. Zařízení podle vynálezu představuje zdroj pilovitých impulsů, avšak tyto impulsy, které mají jednu polaritu, mají na své vzestupné hraně dosud neznámou podélnou oscilaci elektrického pole. Tato podélná oscilace je v kmitočtovém rozsahu podobném kmitočtovému rozsahu fotonů, například asi 10¹² až ΙΟ²³ kmitů za sekundu. Když takové podélné oscilace elektrických.polí jsou buzeny v uzavřeném elektrickém obvodu na odporu nebo jakékoliv jiné vhodné zátěži, pak proud, který je provází, jeví neobvyklé vlastnosti a neřídí se klasickým Ohmovým zákonem. Tyto vlastnosti budou popsány níže.New higher. The effect of the method and apparatus according to the invention is that it enables the excitation of high-frequency pulses having properties completely different from those of conventional high-frequency pulses. The device according to the invention is a source of sawtooth pulses, but these pulses, which have one polarity, have at their rising edge a previously unknown longitudinal oscillation of the electric field. This longitudinal oscillation is in a frequency range similar to the photon frequency range, for example about 10 ¹² to ΙΟ ²³ oscillations per second. When such longitudinal oscillations of the electric fields are excited in a closed electrical circuit at a resistance or any other suitable load, then the current accompanying them appears to exhibit unusual properties and does not follow the classical Ohm law. These properties will be described below.

Označení „kmitočet“ označuje střední · opskovací kmitočet impulsů. Pod označením „podélné oscilace“ se rozumí dosud neseznané podélné oscilace, které se vyskytují na vzestupných hranách impulsů a jsou označovány OS/s. Tyto podélné oscilace mají kvantové vlastnosti a nejsou kumulativní."Frequency" refers to the mean pulse blasting frequency. The term "longitudinal oscillations" refers to longitudinal oscillations that have not yet been detected, which occur at the rising edges of the pulses and are referred to as OS / s. These longitudinal oscillations have quantum properties and are not cumulative.

Zdrojem energie vysokofrekvenčních oscilací podle vynálezu je vyzařování energie z metastabilních atomů v plazmatu. K tomu účelu se užívá zařízení podle vynálezu, ve kterém se vytváří plazma. . Zařízení .je vždy zapojeno v elektrickém obvodu, takže plazma je udržováno na vysokém elektrickém potenciálu proti zemi a metastabilní atomy samotné jsou nuceny se koncentrovat na povrchu stěn zařízení. Iontový elektrický proud proudí po vnitřním povrchu dielektrických stěn zařízení a mezi metastabilnímí atomy. Dochází k nepružným srážkám soustředěných metastabilních atomů s nabitými částicemi, ionty a elektrony iontového proudu a . na povrchu dielsktrika.The energy source of the high-frequency oscillations of the invention is the emission of energy from metastable atoms in the plasma. For this purpose, a device according to the invention in which plasma is produced is used. . The device is always connected in an electrical circuit so that the plasma is maintained at a high electrical potential against the ground and the metastable atoms themselves are forced to concentrate on the surface of the device walls. The ionic current flows across the inner surface of the device's dielectric walls and between metastable atoms. There are inflexible collisions of concentrated metastable atoms with charged particles, ions, and electrons of the ionic current and. on the surface of the dielectric.

Elektrické . impulsy vznikají na vnitřním povrchu dielektrických stěn zařízení, kde nastávají nepružné srážky mezi skupinami metastabilních atomů a nabitými částicemi iontového proudu. Skupiny metastabilních atomů, koncentrovaných na povrchu dielektrické stěny, mohou být považovány za řadu mikrokondenzátorů napříč dielektrické stěny a proti zemi. Kapacita) daného mikrokondenzátoru je určena řadou činitelů:Electric. impulses arise on the inner surface of the dielectric walls of the device, where inelastic collisions occur between groups of metastable atoms and charged particles of ionic current. Groups of metastable atoms concentrated on the surface of the dielectric wall can be considered as a series of micro-capacitors across the dielectric wall and against the ground. The capacity) of a given microcapacitor is determined by a number of factors:

Povrchovou plochou, kterou zaujímá skupina metastabilních atomů, obvykle v rozsahu angstromů, počtem metastabilních atomů ve skupině, zdánlivým vnějším nábojem metastabilních atomů ve skupině vůči zemi, tento zdánlivý nebo fiktivní náboj je přímo úměrný absolutnímu potenciálu a má teoretickou horní mez 10^u voltů, dielektrickou konstantou dielektrika a tloušťkou dielektrika.The surface area occupied by a group of metastable atoms, usually in the range of angstroms, the number of metastable atoms in the group, the apparent outer hub of metastable atoms in the group to earth, the apparent or fictitious charge is directly proportional to the absolute potential and has a theoretical upper limit of 10 ⁱⁿ volts dielectric dielectric constant and dielectric thickness.

Předpokládá se, že · nepružnou srážkou skupiny metastabilních atomů s nabitými částicemi iontového proudu nastává následující děj: Metastabilní atomy ve skupině tvoří zhušťující se shluk, čímž se zmenší plocha, kterou skupina zaujímá. Zmenšení plochy vyvolává zmenšení kapacity mikrokondenzátoru. To zase vyvolá zvýšení potenciálu mikrokondenzátorů, a tak, protože kapacitní odpor kondenzátoru je nepřímo úměrný potenciálu, vyvolá zvýšení potenciálu mikrokondenzátoru stoupnutí potenciálu na dobu, o které se předpokládá, že v ní vznikne jeden pozoruhodný impuls.It is assumed that the inelastic collision of a group of metastable atoms with charged particles of ionic current occurs as follows: Metastable atoms in the group form a densifying cluster, thereby reducing the area occupied by the group. Reducing the area causes a reduction in the capacity of the microcapacitor. This in turn causes an increase in the potential of the microcapacitors, and thus, since the capacitance of the capacitor is inversely proportional to the potential, the increase in the potential of the microcapacitor causes the potential to rise to a time that is expected to produce one remarkable pulse.

Doba nabíhání impulsu je v podstatě doba, kterou skupina metastabilních atomů potřebuje pro soustředění na malou oblast na vnitřním povrchu dielektrické stěny. Tento čas je důležitým parametrem a může být definován jako „kinetika srážky“ mezi metastabilními atomy a mezi nabitými částicemi iontového proudu. Tato kinetika může být ovlivněna tím, že se mění některé parametry, což bude popsáno později.The pulse rise time is essentially the time a group of metastable atoms needs to concentrate on a small area on the inner surface of a dielectric wall. This time is an important parameter and can be defined as the “collision kinetics” between metastable atoms and between charged particles of ionic current. This kinetics can be influenced by changing some parameters, which will be described later.

Tato doba je důležitá také pro určení průběhu podélných oscilací na vzestupných hranách .impulsů. V okamžiku, kdy se nabité částice srazí s metastabilními atomy stěsnanými na malé povrchové ploše, klesne elektron ve vnější oběžné dráze metastabllního atomu na oběžnou dráhu s nižší energií nebo na svou · normální dráhu. Normálně lze očekávat, že energie uvolněná při takovém ději se vyzáří fotony jako světlo. Avšak . za podmínek podle vynálezu tomu tak není. Energie uvolněná metastabilním atomem se přemění na oscilační energii elektrického pole . mikrokondensátoru. Tato oscilace je ve stejném ' oscilačním rozsahu ' jako oscilace fotonu vysílaného za normálních podmínek jako světlo. Předpokládá se dále, že tato uvolněná energie budí podélné oscilace podle vynálezu.This time is also important for determining the course of the longitudinal oscillations at the rising edges of the pulses. When charged particles collide with metastable atoms crowded on a small surface area, the electron in the outer orbit of the metastable atom sinks into a lower energy orbit or its normal orbit. Normally, the energy released by such a process can be expected to emit photons as light. However. this is not the case under the conditions of the invention. The energy released by the metastable atom is converted into the oscillating energy of the electric field. microcondensator. This oscillation is in the same 'oscillation range' as the oscillation of a photon emitted under normal conditions as light. It is further contemplated that this released energy induces longitudinal oscillations according to the invention.

Zařízení podle vynálezu používá plazmatu složeného přibližně z . 1 · % nabitých částic, například iontů a elektronů, z přibližně 33 % kvasineutrálních částic a zbytek · částic je pro velmi krátké období tvořen neutrálními atomy. M^1^<^^itabilní atomy . vznikají jako část plazmatu na poměrně krátkouThe device according to the invention uses a plasma composed of approximately. 1% of charged particles, such as ions and electrons, of about 33% of quasi-neutral particles, and the remainder of the particles are neutral atoms for a very short period of time. M ^ 1 ^ <^ ^ stable atoms. arise as part of the plasma for a relatively short

S 6 dobu z kvasineutrálních částic a z neutrálních atomů plynu.S 6 time from the quasineutral particles and from the neutral gas atoms.

Plazma může být získána nejrůznějšími techniKami, napfíKlad.Plasma can be obtained by a variety of techniques, for example.

Ionizačním dějem v normálním doutnavém výboji buzeném v plynech o nízkém tlaku; ionizačním dějem buzeným proudem kondenzátoru v zařízení podle vynálezu; částečnou ionisací buzenou radioaktivní emisí, alfa, beta a gama; ionisací vznikající v důsledku vysokých teplot; kombinací uvedených technik.The ionization process in a normal glow discharge excited in low-pressure gases; the ionization excitation current of the capacitor in the device according to the invention; partial ionization induced by radioactive emission, alpha, beta and gamma; high temperature ionization; combinations of these techniques.

V zařízení podle vynálezu se plazma vytváří v blízkosti dielektrika. Dobrá funkce zařízení závisí na kontrole poměru počtu metastabilních atomů к počtu nabitých částic v plazmatu. Tento poměr určuje tvar výstupního impulsu, na jehož vzestupné hraně jsou podélné oscilace. Kmitočet impulsů a podélných oscilací je dán poměrem počtu metastabilních atomů к počtu nabitých částic iontového proudu protékajícího v plazmatu. Počet metastabilních atomů může být řízen:In the device according to the invention, the plasma is formed near the dielectric. The good functioning of the device depends on controlling the ratio of the number of metastable atoms to the number of charged particles in the plasma. This ratio determines the shape of the output pulse at whose rising edge there are longitudinal oscillations. The frequency of pulses and longitudinal oscillations is given by the ratio of the number of metastable atoms to the number of charged particles of the ionic current flowing in the plasma. The number of metastable atoms can be controlled by:

Absolutním elektrickým potenciálem plazmatu proti zemi; tlakem plynu v plazmatu; elektrickou vodivostí plazmatu; dielektrickou konstantou a tloušťkou dielektrika v zařízení.The absolute electrical potential of the plasma against earth; plasma gas pressure; the electrical conductivity of the plasma; dielectric constant and dielectric thickness in the device.

Počet nabitých částic iontového proudu může být ovlivňován zátěží zařízení.The number of charged particles of the ionic current can be affected by the load on the device.

Kmitočet impulsů je dán celkovou vnitřní povrchovou plochou dielektrické stěny zařízení.The pulse frequency is given by the total internal surface area of the dielectric wall of the device.

Kmitočet podélných oscilací závisí na použitém plynném prostředí, tlaku uvnitř zařízení a podobných činitelích, které by řídily vlastnosti vysílaného světla za normálních podmínek.The frequency of the longitudinal oscillations depends on the gaseous environment used, the pressure inside the device and similar factors that would control the emitted light properties under normal conditions.

Podélná oscilace na vzestupné hraně impulsu vznikají v důsledku použití zvláštního plazmatu a celkové konstrukce zařízení. Parametry plazmatu se regulují tak, aby se udrželo maximální soustředění metastabilních atomů v zařízení, přibližně 1 % nabitých částic kladných a záporných iontů, včetně elektronů a kvasineutrálních a neutrálních atomů. Alespoň jedna stěna zařízení, která odděluje plazma od referenčního potenciálu země, je z dobrého dielektrického materiálu. Plazma se udržuje na vysokém elektrickém potenciálu proti zemi. Tento elektrický potenciál plazmatu proti zemi je nazýván absolutním potenciálem. Absolutní elektrický potenciál vytváří metastabilní atomy a udržuje je po poměrně dlouhou dobu na stěnách radiační komory; také vybírá metastabilní atomy ze směsi plazmatu a řídí je nebo tlačí je ke stěně zařízení. Zařízení je konstruováno tak, že napříč plazmatu může proudit proud iontů a elektronů. Tento proud iontů a elektronů teče mezi metastabilními atomy na povrchu dielektrika v zařízení. Absolutní potenciál plazmatu má přídavnou úlohu, to jest tlačí proud iontů a elektronů ke stěnám zařízení v sousedství metastabilních atomů. Zařízení podle vynálezu lze považovat za analogii nebo za zjednodušený případ elektrického kondenzátoru, jehož desky jsou tvořeny plazmatem. Desky tohoto náhradního kondenzátoru jsou připojeny na elektrody v sérii s'napájecím zdrojem a s vysokým ohmickým odporem. Na tomto ohmickém odporu se vytváří absolutní potenciál plazmatu. proti zemi.Longitudinal oscillations at the rising edge of the pulse are due to the use of a separate plasma and the overall design of the device. Plasma parameters are controlled to maintain maximum concentration of metastable atoms in the device, approximately 1% of charged positive and negative ion particles, including electrons and quasineutral and neutral atoms. At least one wall of the device that separates the plasma from the ground reference potential is of good dielectric material. The plasma is maintained at a high electrical potential against the ground. This electrical potential of the plasma against the earth is called the absolute potential. The absolute electrical potential creates metastable atoms and maintains them for a relatively long time on the walls of the radiation chamber; it also extracts metastable atoms from the plasma mixture and directs them or pushes them to the device wall. The device is designed so that a current of ions and electrons can flow across the plasma. This current of ions and electrons flows between metastable atoms on the surface of the dielectric in the device. The absolute potential of the plasma has an additional role, that is, pushing the current of ions and electrons to the walls of the device adjacent to the metastable atoms. The device according to the invention can be considered as an analogy or a simplified case of an electric capacitor whose plates are made of plasma. The plates of this replacement capacitor are connected to the electrodes in series with a power supply and high ohmic resistance. The absolute potential of the plasma is created at this ohmic resistance. against the earth.

Vynález je v dalším objasněn na neomezujícím příkladu jeho provedení, který je popsán pomocí připojených výkresů, kde schematicky znázorňuje:The invention is further elucidated by a non-limiting example of its embodiment, which is described by means of the accompanying drawings, in which it schematically shows:

obr. 1 v částečném řezu a šikmém průměru část zařízení podle vynálezu při užití čtyř elektrod, obr. 2 v částečném řezu a šikmém průmětu část jiného provedení zařízení podle vynálezu při použití dvou elektrod, obr. 3. v částečném šikmém průměru jiné provedení zařízení při užití čtyř elektrod a dvou souosých skleněných válců, které tvoří dvě oddělené komory pro plazma, obr. 4 v částečném řezu a v šikmém průmětu další provedení zařízení podle vynálezu s dvěma elektrodami a jedinou komorou s plazmatem, obr. 5 v průřezu další provedení zařízení podle vynálezu s dvěma elektrodami a dvěma komorami s plazmatem, obr. 6 v částečném řezu další provedení zařízení podle vynálezu s jedinou komorou s plazmatem a kovovou deskou, obr. 7 v řezu zařízení obdobné zařízení z obr. 5, rozdíl spočívá v tom, že mezi oběma komorami s plazmatem jsou vytvořeny otvory, obr. 8 v částečném řezu a v šikmém průměru další provedení zařízení podle vynálezu, ve kterém je použito jediné komory, dvou elektrod a vnitřní dielektrické desky, oddělující elektrody, obr. 9 v částečném řezu a v šikmém průmětu část zařízení podobného zařízení z obr. 1, s tím rozdílem, že obě komory s plazmatem jsou odděleny kovovou deskou, obr. 10 zjednodušené schéma základního elektrického obvodu, ve kterém je zapojeno zařízení podle vynálezu v provedení podobném provedení z obr. 3, obr. 11 zjednodušené schéma jiného elektrického obvodu, ve kterém je zapojeno zařízení podle vynálezu, kde je jako zátěže na obvodu užito elektrostatického srážecího přístroje, obr. 12 pohled na elektrický obvod, ve kterém je zapojeno zařízení podle vynálezu, znázorněné v řezu. Zařízení je v provedení z obr. 9, obr. 13 elektrický obvod, ve kterém je zapojeno zařízení podle vynálezu v provedení podle obr. 5, obr. 14 průběh výstupních impulsů ze zdroje stejnosměrného proudu, které jsou generovány zařízením podle vynálezu, obr. 15 průběh výstupních impulsů ze zdroje střídavého proudu, které jsou vysílány zařízením podle vynálezu a obr. 16 závislost součinu celkové energie impulsu a kmitočtu impulsů na tlaku plazmatu v pascalech.FIG. 1 is a partial cross-section and oblique view of a portion of the device according to the invention using four electrodes; FIG. 2 is a partial cross-section and oblique view of a portion of another embodiment of device according to the invention using two electrodes; Fig. 4 is a partial cross-section and oblique view of a further embodiment of the device according to the invention with two electrodes and a single plasma chamber; FIG. 6 is a partial cross-sectional view of a further embodiment of the device according to the invention with a single chamber with a plasma and a metal plate; FIG. 7 shows a cross-sectional view of a device similar to FIG. the two plasma chambers create openings, FIG. 8 partially Fig. 9 is a partial cross-sectional view and an oblique projection of a portion of the device of the similar device of Fig. 1, with the difference of a single chamber, two electrodes and an internal dielectric plate separating the electrodes; FIG. 10 is a simplified diagram of a basic electrical circuit in which a device according to the invention is connected in an embodiment similar to that of FIG. 3; FIG. 11 is a simplified diagram of another electrical circuit in which a device is connected according to the invention, where an electrostatic precipitator is used as a load on the circuit, FIG. 12 is a cross-sectional view of the electrical circuit in which the device according to the invention is connected. The device is in the embodiment of Fig. 9, Fig. 13 an electrical circuit in which the device according to the invention of Fig. 5, Fig. 14 is connected, the course of the output pulses from the direct current source generated by the device according to the invention. Fig. 16 shows the dependence of the product of the total pulse energy and the pulse frequency on the plasma pressure in Pascals.

Na obr. 1 je znázorněna část zařízení podle vynálezu, které je . tvořeno čtyřelektrodovou radiační komorou, která sestává ze dvou komor 11, 12, které jsou · vymezeny vnitřní stěnou 13 z dielektrika, která komory 11, 12 odděluje, a vnějšími stěnami 14, které uzavírají a vymezuje obě komory 11, 12, to jest oddělení s plazmatem. Vnější stěny 14 jsou, rovněž z dielektrickélio materiálu. Jedna dvojice elektrod 15, 16 je umístěna v komoře 12 v blízkosti · horního a spodního konce této komory 12 a těsně u povrchu vnitřní . stěny. 13. Podobná dvojice elektrod 17, 18 je umístěna v komoře 11 v blízkosti protilehlých konců této komory 11 a těsně u povrchu vnitřní stěny 13. K elektrodám 15, 16, 17, 18 jsou připojeny elektrické přívody 19, 28, 21, 22, které procházejí vnější stěnou 14 zařízení na vnější stranu zařízení. Při obvyklém způsobu provozu zařízení se k svorce přívodu 19 připojí vysoké napětí. Přívody 20 a 21 jsou navzájem . propojeny odporem nebo jinou impendancí a přívod 22 je přes zátěž spojen se zemí. Mezi elektrodami 15 a 16 a elektrodami 17 a 18 se vytváří plazma. Při provozu zařízení je iontový proud 'přítomen na obou povrchách dielektrické vnitřní stěny 13. Elektrody 15, 1G, 17 a 18 mají s výhodou půlkruhový průřez, přičemž plochá část je umístěna těsně u povrchu vnitřní stěny 13.FIG. 1 shows a part of the device according to the invention which is. formed by a four-electrode radiation chamber consisting of two chambers 11, 12 defined by an inner wall 13 of a dielectric separating the chambers 11, 12 and an outer wall 14 which encloses and delimits the two chambers 11, 12, i.e. plasmatem. The outer walls 14 are also made of dielectric material. One pair of electrodes 15, 16 is located in the chamber 12 near the upper and lower ends of the chamber 12 and close to the inner surface. walls. A similar pair of electrodes 17, 18 is located in the chamber 11 near the opposite ends of the chamber 11 and close to the surface of the inner wall 13. Electrical leads 19, 28, 21, 22 are connected to the electrodes 15, 16, 17, 18, which extend through the outer wall 14 of the device to the outer side of the device. In the usual mode of operation of the device, high voltage is applied to the terminal 19 of the supply. The inlets 20 and 21 are relative to each other. connected by resistor or other impedance and the lead 22 is connected to the ground via a load. Plasma is formed between the electrodes 15 and 16 and the electrodes 17 and 18. In operation of the device, the ionic current is present on both surfaces of the dielectric inner wall 13. The electrodes 15, 1G, 17 and 18 preferably have a semicircular cross-section, the flat portion being positioned close to the surface of the inner wall 13.

Elektrody 15, 16, 17, 18 mohou být z . jakéhokoliv kovu, který je dobrým vodičem a nepřekáží vytváření plazmatu. Vnitřní stěna 13 ' a dielektrický materiálu vnějších stěn 14 zařízení mohou být tvořeny keramickými materiály nebo křemenem, s výhodou s vysokou dielektrickou konstantou.The electrodes 15, 16, 17, 18 may be z. any metal that is a good conductor and does not interfere with plasma formation. The inner wall 13 'and the dielectric material of the outer walls 14 of the device may be made of ceramic materials or quartz, preferably with a high dielectric constant.

Na obr. 2 je obměna zařízení podle vynálezu. Toto ' dvouelektrodové provedení zařízení je v určitém smyslu podobné jedné polovině zařízení podle . obr. 1. Komora 25 s plazmatem je vymezena pláštěm 26 z . dielektrika, který. je . znázorněn se čtyřmi . stěnami. Elektrody 27,. 28 . jsou- umístěny v horní m ve spodní části komory 25 u jedné stěny pláštěFig. 2 shows a modification of the device according to the invention. This two-electrode embodiment of the device is in some sense similar to one half of the device of FIG. 1. The plasma chamber 25 is delimited by the housing 26 of FIG. dielectrics, which. Yippee . shown with four. walls. Elektrody 27 ,. 28. they are located at the top m at the bottom of the chamber 25 at one wall of the housing

26. Elektrody 27 a 28 mají také půlkruhový průřez a jejich plochá část je umístěna těsně u vnitřního povrchu stěny 26a. Elektrody26. The electrodes 27 and 28 also have a semicircular cross-section and their flat portion is located close to the inner surface of the wall 26a. Electrodes

27, 28 jsou spojeny s přívody . 29, 30, které procházejí na vnější stranu komory 25, kde jsou Zapojeny do elektrického obvodu, který bude popsán později.27, 28 are connected to the leads. 29, 30 that extend to the outside of the chamber 25 where they are connected to an electrical circuit to be described later.

Na dielektrické stěně 26a, je přiložena kovová deska 32. Tato kovová deska 32 je s výhodou položena na dielektrický materiál stěny 28a. Jedním způsobem pro uvedení této kovové .desky 32 do těsného styku se stěnou ^;26a je napařit kovovou vrstvu na vnější povrch. stěny . 2Sa. . K protilehlým koncům kovové desky 32 . jsou připojeny dva přívody 33, 34.On the dielectric wall 26a, a metal plate 32 is applied. This metal plate 32 is preferably laid on the dielectric material of the wall 28a. One method for bringing the metal plate 32 into close contact with the wall ^; 26a is to vaporize the metal layer on the outer surface. walls. 2Sa. . To the opposite ends of the metal plate 32. two inlets 33, 34 are connected.

Na obr. 3 je znázorněno čtyřelektrodové zařízení válcového tvaru.¹ Toto zařízení je znázorněno v šikmém průmětu, přičemž část vnějších stěn je odstraněna, aby byly patrné vnitřní detaily. Toto zařízení sestává ze dvou souosých . skleněných válců 35, 36, které vymezují dvě oddělené komory 37, 38 s plazmatem. Vnitřní komora . 37 je uvnitř vnitřního válce 36 a vnější komora 38 s plazmatem je v prostoru mezi vnějším povrchem vnitřního válce 36 a vnitřním povrchem vnějšího válce 35. Dvojice elektrod 39, 40 je uložena uvnitř . vnitřního válce 36 poblíž konců tohoto vnitřního válce 36. Elektrody 39, 40 mají s výhodou válcový tvar a dosedají na stěny vnitřního válce 36. Druhá dvojice elektrod 41, 42 je umístěna ve . vnější komoře 38 s plazmatem poblíž vnějšího konce válce 35 obklopujícího vnitřní válec 36 a zhruba v místě, kde jsou uspořádány elektrody 39 a 40 vnitřního válce 36. Ke čtyřem elektrodám 30, 46, 41 a 42 jsou připojeny čtyři přívody 43, 44, 45 a 46, které procházejí na vnější stranu zařízení.FIG. 3 shows a four-electrode device of cylindrical shape. ¹ This device is shown in oblique projection, with part of the outer walls removed to show internal details. This device consists of two coaxial. glass cylinders 35, 36 which define two separate plasma chambers 37, 38. Inner chamber. 37 is within the inner cylinder 36 and the outer plasma chamber 38 is in the space between the outer surface of the inner cylinder 36 and the inner surface of the outer cylinder 35. A pair of electrodes 39, 40 is disposed therein. The electrodes 39, 40 are preferably cylindrical in shape and abut against the walls of the inner cylinder 36. A second pair of electrodes 41, 42 is disposed within the inner cylinder. an outer plasma chamber 38 near the outer end of the cylinder 35 surrounding the inner cylinder 36 and roughly at the location where the electrodes 39 and 40 of the inner cylinder 36 are arranged. Four leads 43, 44, 45 and 45 are connected to the four electrodes 30, 46, 41 and 42; 46 that extend to the outside of the device.

Na obr. 4 je znázorněn šikmý průmět dalšího provedení zařízení, přičemž na přední straně zařízení je část vynechána, aby byly patrné podrobnosti uvnitř. Komora 46 s plazmatem je uzavřena . válcovým pláštěm 47, který je obvykle z. dobrého dielektrického materiálu, například skla nebo křemene. U konců válcovitého pláště. 47 jsou uspořádány elektrody 48 a 49 válcového tvaru, které dosedají na vnitřní povrch válcového pláště 47. Z elektrod 48, 49 vybíhají stěnou válcového pláště 47 na vnější stranu zařízení přívody 50, 51.FIG. 4 shows an oblique projection of another embodiment of the apparatus, with a portion omitted on the front of the apparatus to show details inside. The plasma chamber 46 is closed. a cylindrical shell 47, which is usually of good dielectric material, for example glass or quartz. At the ends of the cylindrical shell. 47, cylindrical-shaped electrodes 48 and 49 abut the inner surface of the cylindrical housing 47. From the electrodes 48, 49, the inlets 50, 51 extend through the wall of the cylindrical housing 47 to the outside of the device.

Kolem válcového pláště 47 je . uspořádán válec 52 přiléhající těsně na tento válcový plášť 47 a opatřený naprotilehlých koncích přívody 53, 54. Druh elektrické vodivosti válce 52 . je jedním z činitelů určujících vlastnosti vysílaných impulsů. Je-li válec 52 z látky o dobré elektrické vodivosti, například médi nebo z jiného kovu, pak napětí vysílaných impulsů bude podél podélné osy zařízení konstantní. Jestliže válce 52 . jsou z materiálu o vysokém elektrickém odporu, pak potenciál impulzu se bude podél zařízení měnit a nebude konstantní. Předpokládá se, že příčina tohoto . jevu spočívá . v tom,. . že rozložení elektrického potenciálu po válci . 52 je takové, že neustále mění své místo nebo místní absolutní potenciál plazmatu měřeného vůči zemi nebo vůči jinému referenčnímu potenciálu. Je-li průběh odporu válce 52 podél jeho délky lineární, bude . se napětí vytvářených impulsů měnit lineárně. Jestliže však průběh odporu válce 52 není lineární, sleduje napětí impulsů nelineární rozložení absolutního potenciálu.Around the cylindrical shell 47 is. a cylinder 52 adjacent to said cylindrical housing 47 and provided with opposite ends of the inlets 53, 54 is provided. A kind of electrical conductivity of the cylinder 52. is one of the factors determining the characteristics of transmitted pulses. If the cylinder 52 is of a good electrical conductivity, such as media or other metal, then the voltage of the impulses transmitted will be constant along the longitudinal axis of the device. If the cylinders 52. they are made of a material of high electrical resistance, then the pulse potential will vary along the device and will not be constant. It is assumed that the cause of this. phenomenon rests. in it,. . that the distribution of electrical potential after the cylinder. 52 is such that it continually changes its location or local absolute potential of the plasma measured against the ground or other reference potential. If the resistance of the cylinder 52 along its length is linear, it will be. the voltage of the generated pulses varies linearly. However, if the course of the resistance of the cylinder 52 is not linear, the pulse voltage follows a non-linear distribution of absolute potential.

Podobné jevy lze pozorovat u ostatních provedení zařízení podle vynálezu.Similar phenomena can be observed in other embodiments of the device according to the invention.

Na obr. 5 je znázorněn řez jiným provedením zařízení podle vynálezu. Zařízení je opatřeno dvěma elektrodami . 57, 62 a jsou v něm vytvořeny dvě komory 55, 60 s plazmatem. Vnitřní komora 55 s plazmatem je vy200163 mezena· válcem 5S z dielektrlckého materiálu. Do jednoho konce válce 56 zasahuje kovová elektroda ,57, která je vůňrválci 5$ . utěsněna a^;je k němu připojena · těsněním 58 ’ 2 díelekrického materiálu. K elektrodě 57 je připojen přívod 59, který prochází na vnější stranu · zařízení. Vnější komora 60 · s plazmatem’ je ’ vymezena vnější stranou válce 56 a vnitřní stranou druhého válce ’ 61 z dielektrického materiálu, ktéřý ’ obklopuje · tu část prvního válce 56, ve které ’ sé vytváří plazma. Oba válce 56, 61 jsou navzájem 'spojeny neznázorněným těsnicím kroužkem. ’ Do' ’ vnější komory 60· s plazmatem vybíhá od jednoho konce válce 61 elektroda 62, která je uložena v těsnění 63 z dielektrlckého materiálu. S vnější stranou zařízení · je elektroda 62 spojena přívodem 64. Zařízení v tomto provedení je vyrobeno například ze skla nebo křemene. Hlavy · elektrod 57, 62 mají s výhodou tvar polokoule.Fig. 5 is a cross-sectional view of another embodiment of the apparatus of the invention. The device is equipped with two electrodes. 57, 62 and there are two plasma chambers 55, 60 formed therein. The inner plasma chamber 55 is limited by a cylinder 5S of dielectric material. At one end of the cylinder 56 a metal electrode 57, which is a cylindrical cylinder 50, extends. sealed and ^; it is attached thereto by a seal 58 'of dielectric material. Connected to the electrode 57 is a lead 59 that extends to the outside of the device. The outer plasma chamber 60 is defined by the outer side of the cylinder 56 and the inner side of the second cylinder 61 of dielectric material surrounding the portion of the first cylinder 56 in which the plasma is formed. The two cylinders 56, 61 are connected to each other by a sealing ring (not shown). An electrode 62 extends from one end of the cylinder 61 into the outer plasma chamber 60, which is housed in a seal 63 of dielectric material. The electrode 62 is connected to the outside of the device by a lead 64. The device in this embodiment is made, for example, of glass or quartz. The electrode heads 57, 62 are preferably hemispherical.

Na obr. 6 · je znázorněn řez jiným provedením zařízení podle vynálezu. Toto zařízení je obdobou zařízení podle obr. 5 s tím rozdílem, že vnější komora je nahrazena kovovým pláštěm 65. Obdobné součásti obou provedení jsou opatřeny stejnými vztahovými značkami. Komora 55 s plazmatem ’ je vymezena válcem 56 z dielektrického materiálu, na jehož konci je uspořádána elektroda 57, uložená ve válci 56 těsněním 58· a spojená s přívodem 59. Válec 56 je obklopen pláštěm 65. Válcový plášť 65, který je elektricky vodivý, je spojen s elektrickým přívodem 66.Fig. 6 shows a cross-section of another embodiment of the device according to the invention. This device is similar to that of FIG. 5, except that the outer chamber is replaced by a metal housing 65. Similar components of both embodiments are provided with the same reference numerals. The plasma chamber 55 is delimited by a cylinder 56 of dielectric material, at the end of which an electrode 57 is provided, housed in the cylinder 56 by a seal 58 and connected to the lead 59. The cylinder 56 is surrounded by a housing 65. it is connected to a power supply 66.

Na obr. .7 je znázorněno další provedení zařízení podle vynálezu, které je obdobou zařízení podle obr. 5. Obdobné součásti těchto provedení jsou označeny shodnými vztahovými, značkami. . V obou provedeních je vytvořena vnitřní komora 55 s plazmatem a vnější komora 60 s plazmatem. Vnitřní komora 55 je vymezena válcem 56 z dielektrického materiálu a vnější komora 60 je vymezena stěnou válce 61 z dielektrického materiálu. ’ V jednotlivých komorách 55, 60 s plazmatem jsou uspořádány elektrody 57, 62, které jsou spojeny s přívody 59, 64. · Konstrukční rozdíl mezi provedeními z obr. 5 a 7 spočívá v tom, že v provedení podle obr. 7 je · vytvořeno spojení mezi vnitřní komorou 55 a vnější komorou 60 s plazmatem. Toto · spojení je provedeno řadou otvorů 67, které jsou vytvořeny po obvodu horní části vnitřního válce 56. Rozdíl v ’ činnosti mezi provedeními znázorněnými na obr.- 5 ’ a 7 spočívá v tom, že v obou komorách 55, 60 se metastabilní atomy nacházejí na vnitřních a vnějších stranách válce 56. Metastabilní atomy vykonávají nepružné srážky s nabitými částicemi, například elektrony a ionty, a tím vzniká' elektrický · proud. U zařízení podle obr. 7 se vyskytuje přídavný iontový proud, který ’ z jedné komory 55 do · druhé komory 66 prochází otvory 67.FIG. 7 shows a further embodiment of the device according to the invention, which is similar to the device of FIG. 5. Similar components of these embodiments are indicated by the same reference numerals. . In both embodiments, an inner plasma chamber 55 and an outer plasma chamber 60 are formed. The inner chamber 55 is delimited by a dielectric material cylinder 56 and the outer chamber 60 is delimited by a dielectric material cylinder 61. In the individual plasma chambers 55, 60, electrodes 57, 62 are provided which are connected to the inlets 59, 64. The constructional difference between the embodiments of Figures 5 and 7 is that in the embodiment of Fig. 7, a connection between the inner chamber 55 and the outer chamber 60 with the plasma. This connection is made by a series of openings 67 that are formed around the periphery of the inner cylinder 56. The difference in operation between the embodiments shown in FIGS. 5 and 7 is that there are metastable atoms in both chambers 55, 60. on the inner and outer sides of the cylinder 56. Metastable atoms perform inelastic collisions with charged particles, such as electrons and ions, thereby generating an electric current. In the apparatus of FIG. 7, there is an additional ionic current that extends from one chamber 55 to the other chamber 66 through the apertures 67.

Obr. 8 znázorňuje další jiné zařízení podle vynálezu. V praxi se ověřilo, že toto provedení je ze všech popsaných provedení nej 10 _ř , . .Giant. 8 shows another device according to the invention. In practice, to verify that this embodiment is in all the embodiments described therein 10 _R,. .

účinnější. Komorami ^s plazmatem jé vymezena vnějším pláštěm 72' z dielektrického materiálu. Vnitřní válec.· 73 z dielektrického materiálu probíhá v podsatě podél celé délky zařízení a'je · na jednom konci ’ otevřen. . Válcová elektiOda 74 je těsně- uspořádána, uvnitř vnitřního ’ válce 73 poblíž jeho -uzavřeného konce. Elektrický· přívod ’’’ ’ ’připojený k této elektřoďě ’74 prochází ’ na vnější stranu zařízení. Drůhá^alcóváulěktroda 75 je uspořádána na vnější straně vnitřního válce 73, avšak uvnitř · vnějšího ·.pláště 72 na ’ jednom konci zařízení’ ve stejné oblasti jako vnitřftí elektrody' 74. Tato vnější elektroda · 75 je s vnější stranou zařízení, spojena přívodem ’ 76.more efficient. Chamber ^with a plasma is defined by an outer housing 72 'of dielectric material. The inner cylinder 73 of dielectric material extends along the entire length of the device and is open at one end. . The cylindrical electrode 74 is tightly disposed within the inner cylinder 73 near its closed end. The power supply '''''connected to this electrode '74 passes' to the outside of the device. The pouch electrode 75 is arranged on the outside of the inner cylinder 73, but inside the outer housing 72 at the 'one end of the device' in the same area as the inner electrode 74. This outer electrode 75 is connected to the outer side of the device via a lead. 76.

Lze předpokládat, že kovové válcové elektrody 74, 75 tvoří klasický kondenzátor s dielektrikem tvořeným vnitřním válcem · 73. Kapacitní proud může proto procházet jako v běžném kondenzátoru. Hodnotu proudu lze ovlivnit velikostí elektrod · 74, 75 a jinými shora uvedenými činiteli. .It can be assumed that the metal cylindrical electrodes 74, 75 form a classical capacitor with a dielectric formed by the inner cylinder 73. The capacitive current can therefore pass as in a conventional capacitor. The current value can be influenced by the electrode size · 74, 75 and other factors mentioned above. .

U tohoto provedení je kmitočet impulsů vytvářen plazmatem na obou stranách vn'třníh oválce ·73. . Lze předpokládat, . že metastabilní atomy jsou přítomny na vnitřním i vnějším povrchu vnitřního válce 73 a že · -na povrchu tohoto vnitřního válce 73 moho ' téci dva různé ’ druhy iontového druhu. Jedním je kapacitní . proud přiřazený vnitřnímu a · vnějšímu plazmatu, který obtéká vnitřní válec 73; druhým je . iontový proud, který teče mezi elektrodami 74 a · 75 a podél vnitřního a vnějšího -povrchu vnitřního válce 73. Jakost a kmitočet podélných oscilací vytvářených zařízením lze ovlivňovat různými způsoby. Zvetší-li se například průměr vnitřního válce · 73, zvýší se kapacitní proud ’ a kmitočet impulsů se rovněž zvýší. Podle · předpokladu se tak děje z toho důvodu, že absolutní . počet metastabilních atomů, · které jsou k dispozici, se zvětší a tím se také zvýší počet srážek těchto metastabilních atomů s nabitými částicemi.In this embodiment, the pulse frequency is generated by plasma on both sides of the non-oval oval · 73. . It can be assumed, . that metastable atoms are present on the inner and outer surfaces of the inner cylinder 73 and that two different types of ionic species may flow on the surface of the inner cylinder 73. One is capacitive. the current associated with the inner and outer plasma that flows around the inner cylinder 73; the other is. the ionic current flowing between the electrodes 74 and 75 and along the inner and outer surfaces of the inner cylinder 73. The quality and frequency of the longitudinal oscillations generated by the device can be influenced in various ways. For example, if the diameter of the inner cylinder · 73 increases, the capacitive current ’increases and the pulse frequency also increases. It is assumed that this is because it is absolute. the number of metastable atoms available will increase, thus increasing the number of collisions of these metastable atoms with the charged particles.

Dalším parametrem, ’ který · lze měnit, je tlak plynu v plazmatu. Zvýší-li ss tlak plynu v plazmatu v komoře 71, sníží se vodivost plazmatu; iontový proud mezi elektrodami 74 a 75 kolem povrchu vnitřního válce 73 se tedy zmenší. ’ Tímto způsobem lze řídit počet srážek mezi metastabilními atomy a nabitými částicemi.Another parameter that can be changed is the plasma gas pressure. If the DC pressure of the gas in chamber 71 increases, the conductivity of the plasma decreases; thus, the ionic current between the electrodes 74 and 75 around the surface of the inner cylinder 73 is reduced. 'This way you can control the number of collisions between metastable atoms and charged particles.

Lze měnit také další parametry, jako je teplota plazmatu, tlak, radioaktivní ionisace, velikost elektrod 74, 75, rozměry zařízení a složení plynu a poměr metastabilních atomů a nabitých částic, například iontů. Lze řídit také kmitočet impulsů a podélné oscilace, jakož i . · poměr stejnosměrného proudu k proudu impulsů.Other parameters can also be varied, such as plasma temperature, pressure, radioactive ionization, electrode size 74, 75, device dimensions and gas composition, and the ratio of metastable atoms to charged particles, such as ions. It is also possible to control the pulse frequency and longitudinal oscillations as well as. · Ratio of direct current to pulse current.

Na obr. 9 je znázorněno další provedení, které je poněkud podobné provedení podle obr. 1. Obdobné součásti obou . provedení jsou označeny stejnými vztahovými značkami. V provedení podle obr. 9 jsou . dvě komory 11 a 12 s plazmatem. Místo jediné vnitřní steny 13 oddělující obě komory 11, 12, která je znázorněna.v obr. 1, jsou zde však použity dvě samostatné stěny 13a, 13b, jedna pro každou komoru 11, 12. Lze je považovat za dvě úplně oddělené a navzájem vzdálené radiační komory. Mezi oběma vnitřními stěnami 13a a 13b je vtí’ styku s nimi uspořádána kovová deska 90, ke které je připojen přívod 91. Kovová deska 90 muže být považována za kolektor impulsů a zařízení podle obr. 9 lze použít pro odfiltrování čistého stejnosměrného proudu z výstupních impulsů. Kovová deska 93 představující kolektor impulsů vybírá pouze takovou frekvenci impulsů, která může být přívodem 91 vedena do jiného obvodu nebo antény. Při praktickém použití slouží kovová deska 90 jako filtr, který blokuje signály o nízkém kmitočtu.FIG. 9 shows another embodiment which is somewhat similar to that of FIG. 1. embodiments are indicated by the same reference numerals. In the embodiment of FIG. two plasma chambers 11 and 12. Instead of a single inner wall 13 separating the two chambers 11, 12 shown in FIG. 1, however, two separate walls 13a, 13b are used, one for each chamber 11, 12. They may be considered as two completely separate and spaced apart radiation chamber. A metal plate 90 is connected between the two inner walls 13a and 13b to which the lead 91 is connected. The metal plate 90 can be considered as a pulse collector and the device of Fig. 9 can be used to filter out pure DC current from the output pulses. . The metal plate 93 representing the pulse collector only selects a pulse frequency that can be routed through a lead 91 to another circuit or antenna. In practical use, the metal plate 90 serves as a filter that blocks low frequency signals.

Na obr. 10 je znázorněn základní elektrický obvod, ve kterém je použito zařízení podle obr. 3. Napájecí zdroj 162 je připojen ke spodním vnějším elektrodám uvnitř zařízení 101. Mezi zem a dolní vnitřní elektrodu zařízení 101 je zapojena zátěž 103, znázorněná jako proměnný odpor. Zátěž 103 lze použít pro řízení absolutního potenciálu plazmatu v zařízení 101 proti zemi. Potenciál plazmatu přitom musí být větší než potenci-, ál země.Figure 10 shows the basic electrical circuit in which the device of Figure 3 is used. The power supply 162 is connected to the lower outer electrodes within the device 101. A load 103, shown as a variable resistor, is connected between the ground and the lower inner electrode of the device 101. . The load 103 can be used to control the absolute potential of the plasma in the device 101 against ground. The potential of the plasma must be greater than that of the earth.

Mezi horní vnější elektrodou zařízení 101 a dolní vnitřní elektrodou zařízení 101 lze volitelně připojovat odpor 104, kondenzátor 135 a diodu 106, které jsou zapojeny v sérii se spínači 107, 103 a 109. Uvedený odpor 104, kondenzátor 105 a dioda 106 mohou řídit poměr počtu metastabilních atomů к počtu nabitých částic na povrchu dielektrika v zařízení 101.Optionally, a resistor 104, a capacitor 135, and a diode 106, which are connected in series with the switches 107, 103, and 109, can be connected between the upper outer electrode of the device 101 and the lower inner electrode of the device 101. metastable atoms to the number of charged particles on the surface of the dielectric in the device 101.

Pa ale ně ke vstupním elektrodám zařízení 101 je připojen odpor 110 a kondenzátor 111. О /.рог 110 a kondenzátor 111 mohou být podle volby zapojovány do obvodu spínači 112, 113. Tyto součásti lze použít pro řízení poměru absolutního potenciálu plazmatu к proudové hustotě iontového proudu v plazmatu. Odpor 119 a kondenzátor 111 jsou vhodné zejména pro jednoelekrodová nebo clvouelektrodová zařízení. Potřeba použití jednoho nebo všech odporů 104, 110, kon denzátorů 105, 111 a diody 106 závisí na tom, použije-li se střídavého nebo stejnosměrného napájecího zdroje 102.However, a resistor 110 and a capacitor 111 are connected to the input electrodes of the device 101. The 110 / capacitor 111 can optionally be connected to the circuit by switches 112, 113. These components can be used to control the ratio of absolute plasma potential to ion current density current in the plasma. Resistor 119 and capacitor 111 are particularly suitable for single electrode or dual electrode devices. The need to use one or all of the resistors 104, 110, capacitors 105, 111, and diode 106 depends on whether an AC or DC power supply 102 is used.

Odpor 104, kondenzátor 105 a dioda 106 připojované к horní elektrodě zařízení 101 jsou přitom méně důležité.The resistor 104, the capacitor 105 and the diode 106 connected to the upper electrode of the device 101 are less important.

Zařízení 101, které je provedení znázorněno v obr. 3, může být nahrazeno zařízením znázorněným v obr. 8. V tomto případě mohou odpadnout vnější elektrické součásti, to iesi odpor 104, kondenzátor 105, dioda 106, odpor 110 a kondenzátor 111, protože tyto součásti mohou být nahrazeny vnitřní konstrukcí zařízení podle obr. 8.The device 101 shown in FIG. 3 may be replaced by the device shown in FIG. 8. In this case, the external electrical components, i.e. resistor 104, capacitor 105, diode 106, resistor 110, and capacitor 111, may be omitted because these the components may be replaced by the internal design of the device of Fig. 8.

Na obr. 11 je znázorněno zapojení obsahující zařízení podle vynálezu propojené s elektrostatickým srážecím přístrojem tvořícím zátěž. Zařízení 115, použité v obr. 11 je v provedení z obr. 5. Dolní svorka zařízení 115 je spojena s napájecím zdrojem 116; horní svorka zařízení 115 je spojena se zátěží, která je tvořena elektrostatickým srážecím přístrojem 117. Jedna svorka napájecího zdroje 116 je uzemněna a jeho druhá svorka je pres diodu 118 spojena se zařízením 115. Elektrostatický srážecí přístroj 117 je opatřen dvěma elektrodami 119 a 120. Elektro- , da 119 je spojena se zařízením 115 a druhá elektroda 120 je uzeměna. Mezi elektrodami 119 a 120 vznikne doutnavý výboj, jehož vlastnosti se řídí kmitočtem impulsů a podélnými oscilacemi ze zařízení 115. Zbylá část obvodu je tvořena nastavitelným kondenzátem 121, nastavitelným odporem 122 a nastavitelnou tlumivkou 123, které jsou zapojeny paralelně se svorkami zařízení 115 a jsou s nimi v sérii zapojeny spínače 124, 125 a 126. Těmito součástmi se řídí poměr mezi proudem vysokofrekvenčních impulsů a proudem napájecího zdroje 116. Kmitočet impulsů a podélné oscilace na těchto impulsech mohou být řízeny ‘ plazmatem a rozměry zařízení 115.Fig. 11 shows a circuit comprising a device according to the invention connected to an electrostatic precipitating apparatus generating a load. The device 115 used in Figure 11 is in the embodiment of Figure 5. The lower terminal of the device 115 is coupled to the power supply 116; the upper terminal of the device 115 is connected to a load consisting of an electrostatic precipitator 117. One terminal of the power supply 116 is grounded and its other terminal is connected via diode 118 to the device 115. The electrostatic precipitator 117 is provided with two electrodes 119 and 120. da 119 is connected to the device 115 and the second electrode 120 is grounded. A glow discharge is produced between the electrodes 119 and 120, the properties of which are governed by the pulse frequency and the longitudinal oscillations from the device 115. The remainder of the circuit consists of an adjustable condensate 121, an adjustable resistor 122 and an adjustable choke 123. These components control the ratio between the high-frequency pulse current and the power supply current 116. The pulse frequency and longitudinal oscillations on these pulses can be controlled by the plasma and the dimensions of the device 115.

Tabulka I popisuje zařízení 181 doutnayého výboje v elektrostatickém srážecím přístroji 117 zařízením 115 zapojeným jako vysokofrekvenční generátor.Table 1 describes a glow discharge device 181 in an electrostatic precipitation apparatus 117 by a device 115 connected as a high frequency generator.

Tabulka ITable I

Mezera mezi elektrodami srážecího přístroje Gap electrode gap Intenzita elektrického pole na mezeře mezi elektrodami bez generátoru s generátorem bez prachu s prachem bez prachu s prachem Electric field intensity at the gap between electrodes without generator with generator without dust with dust without dust with dust cm cm kV/cm kV/cm kV/cm kV/cm kV / cm. kV / cm. kV / cm. kV / cm

2 2 6,3 6.3 4,2 4.2 9,7 9.7 7,9 7.9 4 4 3,7 3.7 3,0 3.0 7,0 7.0 6,5 6.5 6 6 2,5 2.5 2,7 2.7 5,3 5.3 5,7 5.7 8 8 2,0 2,0 2,8 2.8 4,4 4.4 5,0 5.0 10 10 1,8 1,8 3,2 3.2 4,1 4.1 4,8 4.8 12 12 1,7 1.7 3,6 3.6 4,2 4.2 4,8 4.8

Intenzita elektrického pole v mezeře, mezi elektrodami 119 . a 120 elektrostatického srážecího přístroje 117 byla měřena se zařazením 115 do obvodu a bez něho. Použitý kmitočet impulsů byl 2 X 108 Hz; kmitočet podélných oscilací byl v . rozsahu 10*2 až 1014 Hz. Poměr impulsního . proudu k proudu napájecího zdroje 115 byl 15 ' až 20 %.Electric field strength in gap, between electrodes. and 120 of the electrostatic precipitator 117 were measured with and without inclusion of 115 in the circuit. The pulse frequency used was 2 X 108 Hz; the frequency of the longitudinal oscillations was in. range 10 * 2 to 1014 Hz. Pulse ratio. The current to the power supply 115 was 15 to 20%.

Údaje v tabulce I - .ukazují, že intenzita elektrického pole při zařazení generátoru do obvodu je .vyšší než bez tohoto generátoru. Tabulka I také ukazuje, že tento výsledek je konstantní, ať je, nebo není v mezeře elektrostatického srážecího přístroje 117 nebo v oblasti doutnavého výboje přítomen prach. Praktickým důsledkem zařazení generátoru do obvodu s -elektrostatickým srážecím přístrojem 117 je zvýšení účinnosti tohoto elektrostatického srážecího přístroje 117. Zvýšení intenzity pole při zařazení generátoru do obvodu lze vysvětlit dvěma . jevy. Předevší práce pro uvolnění elektronu ze záporné výbojové elektrody elektrostatického srážecího přístroje 117 je při vytváření vysokofrekvenčních impulsů podstatně nižší. - Za druhé, za přítomnosti vysokofrekvenčních impulsů se podstatně zvětší homogennost doutnavého výboje v elektrostatickém srážecím přístroji 117. Tuto homogennost lze pozorovat zrakem nebo sledovat pomocí fotografických emulzí.The data in Table 1 shows that the electric field intensity when the generator is included in the circuit is higher than without the generator. Table I also shows that this result is constant whether or not dust is present in the gap of the electrostatic precipitator 117 or in the glow discharge region. The practical consequence of including the generator in the circuit with the electrostatic precipitator 117 is to increase the efficiency of the electrostatic precipitator 117. The increase in field strength when the generator is included in the circuit can be explained by two. phenomena. In particular, the work to release the electron from the negative discharge electrode of the electrostatic precipitator 117 is substantially lower when generating high frequency pulses. Second, in the presence of high-frequency pulses, the glow discharge homogeneity in the electrostatic precipitator 117 is substantially increased. This homogeneity can be observed by eye or monitored by means of photographic emulsions.

Na obr. 12 jé znázorněn obvod, jehož lze použít pro buzení čistých vysokofrekvenčních impulsů. Zařízení 130 je v provedení z obr.FIG. 12 shows a circuit that can be used to drive pure high-frequency pulses. The device 130 is in the embodiment of FIG.

9. Zařízení 1^310 má dvě samostatné komory s plazmatem, mezi kterými je uspořádána vodivá deska 131, která tvoří výstup zařízení 130 je opatřeno pěti přívody. Napájecí zdroj 132 je jednou svorkou spojen se - zemí a druhou svorkou je spojen s prvním přívodem zařízení 130, to jest s jednou elektrodou v jedné z komor s plazmatem. Druhá elektroda této komory s plazmatem je přes nastavitelný odpor 133 spojený s třetím přívodem zařízení 130, to jest horní- elektrodou umístěnou v druhé komoře s plazmatem. Spodní elektroda druhé komory s plazmatem je spojena sériovou kombinací filtru 134 a nastavitelného odporu 135 se zemí. Tímto způsobem vznikne uzavřený elektrický obvod tvořený napájecím zdrojem 132, první komorou s plazmatem.· - zařízení 130, nastavitelným odporem 133, druhou komorou s plazmatem zařízení 130, filtrem 134 a nastavitelným odporem· 135. Filtr 134 je opatřen výstupem 136. Lze použít druhého výstupu, který je spojen s vodivou deskou 131. Jak bylo uvedeno, slouží tato vodivá deska 131 jako filtr. K vodivé desce 131 je připojen vstup modulátoru 137 impulsů, k jehož výstupu 138 je připojena neznázorněná anténa nebo jiná zátěž.9. The device 310 has two separate plasma chambers, between which a conductive plate 131 is provided, which forms the outlet of the device 130, having five inlets. The power supply 132 is connected to ground by one terminal and the other terminal is connected to the first lead of the device 130, i.e., with one electrode in one of the plasma chambers. The second electrode of this plasma chamber is connected via an adjustable resistor 133 to the third lead of the device 130, i.e., the upper electrode located in the second plasma chamber. The lower electrode of the second plasma chamber is connected by a series combination of filter 134 and adjustable resistor 135 to ground. In this way, a closed electrical circuit is formed of a power supply 132, a first chamber of plasma 130, an adjustable resistor 133, a second chamber of plasma 130, a filter 134, and an adjustable resistor 135. The filter 134 is provided with an outlet 136. an outlet that is connected to the conductive plate 131. As mentioned, the conductive plate 131 serves as a filter. Connected to the conductive plate 131 is an input of a pulse modulator 137 to the output 138 of which an antenna (not shown) or other load is connected.

Zařízení 130 podle obr. 12 může být použito spolu se střídavým nebo stejnosměrným napájecím zdrojem, 132. Při užití stejnosměrného napájecího . zdroje - 132 teče iontový proud z tohoto zdroje přes elektrody v jedné komoře- s plazmatem nastavitelným přes . - odpor 133 elektrodami druhé komory s plazmatem, přes frekvenční filtr 134, nastavitelný odpor 135 a - nakonec k zemi. Impulsy vytvářené na povrchu dielektrika v zařízení 139 procházejí dielektrikem ke kovové vodivé desce 131, mohou pak být modulovány modulátorem 137 impulsů a nakonec vysílány neznázorněnou anténou nebo z výstupu 138 vedeny do jiné zátěže. Stejnosměrný proud z napájecího zdroje 132 - nemůže projít dielektrikem k vodivé desce 131, takže je od impulsů odfiltrován.The device 130 of FIG. 12 can be used with an AC or DC power supply 132. Using a DC power supply. sources - 132 the ionic current flows from this source through the electrodes in one chamber with the plasma adjustable via. - a resistance 133 through the electrodes of the second plasma chamber, through a frequency filter 134, an adjustable resistance 135, and - finally to ground. The pulses formed on the surface of the dielectric in the device 139 pass through the dielectric to the metallic conductive plate 131, then they can be modulated by the pulse modulator 137 and eventually transmitted from an antenna (not shown) or from the output 138 to another load. The direct current from the power supply 132 cannot pass through the dielectric to the conductive plate 131, so it is filtered from the pulses.

Jestliže je na výstupu napájecího zdroje 132 - střídavé - napětí, nestačí k oddělení vysokofrekvenčních impulsů od střídavého napájecího napětí pouze vodivá deska 131. Za tím účelem- lze do obvodu vložit filtr - 134, který slouží pro oddělení vysokofrekvenčních impulsů od střídavého napájecího - napětí.If there is an AC voltage at the output of the power supply 132, only the conductive board 131 is not sufficient to separate the high-frequency pulses from the AC supply voltage. To this end, a filter-134 can be inserted into the circuit to separate the high-frequency pulses from the AC supply voltage.

Zařízení 133 znázorněné v obr. 12 je vhodné v případě použití stejnosměrného napájecího zdroje - 132. Jestliže je však napájecí zdroj 132 střídavý, je vhodné jiné provedení zařízení, například dvouelekrodové s oddělenými komorami s plazmatem. Taková soustava je znázorněna na obr. 13.The device 133 shown in FIG. 12 is suitable when a DC power supply 1312 is used. However, if the power supply 132 is alternating, another embodiment of the device, such as a two-lead with separate plasma chambers, is suitable. Such an assembly is illustrated in FIG. 13.

Obr. 13. znázorňuje schéma generátoru, ’ který obsahuje zařízení 140, které . je obdobou zařízení znázorněného v obr. 5. Napájecí zdroj 142 je zapojen mezi referenční potenciál - zde znázorněný jako zem, a mezi spodní elektrodu zařízení 140. Horní elektroda zařízení 140 je spojena přes zátěž tvořenou frekvenčním filtrem 143 a přes nastavitelný odpor 144 se zemí. Modulátor. - 145 připojený k frekvenčnímu filtru 143 slouží k modulování impulsů z výstupu tohoto frekvenčního filtru 145. K výstupu 146 může být přípoje- _ na anténa nebo jiná zátěž. . Důležitým prvkem tohoto -obvodu je uzemněné kovové pouzdro 148, které má tvar - válce obklopujícího zařízení 140. Toto kovové - pouzdro 148 je vodičem 149 -spojeno s referenčním potenciálem nebo se zemí. Mezi vnitřní stěnou kovového pouzdra 148 a mezi vnější stěnou zařízení 140 je mezera 150, která je znázorněna v přehnaném zvětšení. Kovové pouzdro 148 lze použít pro všechna . popsaná provedení zařízení podle vynálezu. - Kovové pouzdro přivádí potenciál země nebo referenční potenciál do těsnější blízkosti zařízení 140 a předpokládá se, že přítomnost tohoto potenciálu v těsné blízkosti - zlepšuje práci zařízení 140 a buzení - oscilací v,tomto zařízení 140, .což usnadňuje praktické použití- generátoru s tímto zařízením 140.Giant. 13 illustrates a schematic of a generator ' which includes a device 140 that. 5. The power supply 142 is connected between the reference potential - shown here as ground, and between the lower electrode of the device 140. The upper electrode of the device 140 is coupled via a load formed by the frequency filter 143 and via an adjustable resistor 144 to the ground. Modulator. 145 connected to the frequency filter 143 serves to modulate pulses from the output of the frequency filter 145. An antenna or other load may be connected to the output 146. . An important element of this circuit is a grounded metal housing 148 which has the shape of a cylinder surrounding the device 140. The metal housing 148 is connected to a reference potential or ground by a conductor 149. Between the inner wall of the metal housing 148 and the outer wall of the device 140 is a gap 150, which is shown in exaggerated magnification. The metal housing 148 can be used for all. described embodiments of the device according to the invention. The metal housing brings the ground potential or reference potential closer to the device 140 and it is believed that the presence of this potential in close proximity - improves the operation of the device 140 and the excitation - oscillations in the device 140, facilitating the practical use of the generator with this device. 140

V . obvodu podle obr. 13 lze použít stejnosměrného napájecího zdroje 142 s impulsním výstupem napětí nebo střídavého napájecíhozdroje 142. Do obvodu je zařazen frekvenční filtr 143 pro odebírání čisté impulsové frekvence ze zařízení 140. K výstupu 146'- může být připojena anténa nebo sdělovací vedení, popřípadě jiná průmyslová zařízení vyžadující napětí o vysokém kmitočtu. V případech, kdy se nevyžaduje čistý vysoký kmitočet, ný200163 brž směs - jak základního proudu z 'napájecího zdroje 142 s vysokofrekvenčními impulsy, mohou být vhodné obvody znázorněné v obr. 10 nebo 11.V. 13, a DC power supply 142 with a pulse voltage output or an AC power supply 142. a frequency filter 143 may be included in the circuit to extract a net pulse frequency from the device 140. An antenna or communication line may be connected to the output 146 ' other industrial equipment requiring high frequency voltage. In cases where a pure high frequency is not required, but a mixture of both the base current from the high-frequency pulse power supply 142, the circuits shown in Figures 10 or 11 may be appropriate.

Obvody znázorněné v obr. 10 až 13 mohou obsahovat kterékoliv ze zařízení znázorněných - v obr. 1 . až 9. Kterého ze zařízení se v daném obvodu vysokofrekvenčního generátoru užije, bude záviset na podmínkách aplikace nebo na jiných konstrukčních úvahách.The circuits shown in Figures 10 to 13 may include any of the devices shown in Figure 1. The equipment used in a given RF generator circuit will depend on the application conditions or other design considerations.

Na obr. 14 je znázorněn průběh impulsů P, které jsou vysílány z vysokofrekvenčního generátoru napájeného stejnosměrným napájecím zdrojem. Vodorovná osa představuje čas a svislá osa představuje napětí nebo elektrický , potenciál. Jestliže tedy uplynulý čas, vyznačený v obr. 14 v jednotkách Hz, představuje například jednu mikrosekundu, pak kmitočet impulsů - P bude 2 MHz. Podélná oscilace, označená Os, jsou označeny řadou obloučků na vzestupné hraně* každého impulsu P. Je patrný rovněž průběh sestupných hran D impulsů P, maximální elektrický . potenciál Vp impulsů P. a absolutní elektrický potenciál V_A plazmatu vůči zemi. Obvykle je to napětí napájecího zdroje.Fig. 14 shows the course of pulses P that are emitted from a high-frequency generator powered by a DC power supply. The horizontal axis represents time and the vertical axis represents voltage or electrical potential. Thus, if the elapsed time indicated in Hz in FIG. 14 is, for example, one microsecond, then the pulse frequency - P will be 2 MHz. The longitudinal oscillation, designated Os, is indicated by a series of arcs on the rising edge * of each pulse P. The course of the falling edges D of the pulse P, maximum electrical, is also evident. the potential of Vp pulses P. and the absolute electrical potential of V _{A of the} plasma to earth. Usually this is the power supply voltage.

Kmitočet impulsů P může být vypočten ze vztahuThe pulse frequency P can be calculated from the relation

kde f je kmitočet impulsů P v Hz,where f is the pulse frequency P in Hz,

L a je celková délka dielektrika, na které jsou přítomny metastabilní atomy, (v angstromech),L a is the total length of the dielectric on which metastable atoms are present (in angstroms),

Ba je celková šířka dielektrika, na které jsou přítomny metastabilní atomy, (v angstromech],Ba is the total width of the dielectric at which metastable atoms are present (in angstroms),

S(a)2 je oblast, kterou zaujímá skupina metastabilních atomů, tvořená deskou mikrokondenzátoru těsně před tím, než dojde ke srážkám metstabilních atomů s ionty; tato oblast se může měnit od 10² do 10⁶ (A)² a /ÍR je počet - kolisí iontů s metastabilními atomy za sekundu v mikrooblasti S <ap tato frekvence může kolísat mezi 0 až 10⁸srážek za sekundu.S (a) 2 is the region occupied by a group of metastable atoms formed by a microcondensator plate just before metstable atoms collide with ions; this region can vary from 10 ² to 10 ⁶ (A) ² and / IR is the number of collisions of ions with metastable atoms per second in the micro region S <p and this frequency can vary between 0 to 10 ⁸ collisions per second.

Potenciál Vp . impulsů může být vypočten z následujícího vztahu:Potential Vp. pulses can be calculated from the following formula:

Va je absolutní - potenciál plazmatu vůči zemi ve voltech (napětí napájecího zdroje);Va is absolute - the potential of the plasma to earth in volts (power supply voltage);

Ci je kapacita mikrokondenzátoru před shluknutím metastabilní skupiny, to jest těsně před srážkou s ionty;Ci is the capacity of the microcapacitor before the metastable group closes, i.e. just before the collision with the ions;

C2 je - kapacita mikrokondenzátoru, když metastabilní atomy skupiny jsou koncentrovány na nejvyšší stupeň, to jest když oblast, kterou skupina zaujímá, je minimální.C2 is the capacity of the microcapacitor when the metastable atoms of the group are concentrated to the highest degree, i.e. when the area occupied by the group is minimal.

Ci a Cž mohou být vypočteny v jednotkách 10^_7 pikofaradů.A GB Ci can be calculated in units of 10 picofarad ^_7.

Energie impulsů P není určena pouze - potenciálem Vp impulsu, protože při náběžné době každého impulsu . P současně vznikají oscilace.- Celková energie impulsu P se vypočte z následujícího vztahu:The energy of pulses P is not only determined by - the potential of the Vp pulse, because at the rising time of each pulse. The total energy of the pulse P is calculated from the following formula:

kde .where.

eV je celková energie impulsu v jednotkách elektrovoltů; - může být - převedena na jakékoliv - energetické jednotky, například ergy, jouly, kalorie nebo watty;eV is the total pulse energy in units of electrolytes; - can be - converted to any - energy units, for example ergy, joules, calories or watts;

v je frekvence oscilací elektrického pole, když konstanta Ri má jednotkovou hodnotu; je to kmitočet fotonu, který by byl vyslán z metastabilních - atomů plazmatu za normálních podmínek, to jest bez vynálezu;v is the frequency of the electric field oscillations when the constant Ri has a unit value; it is the photon frequency that would be emitted from metastable plasma atoms under normal conditions, i.e. without the invention;

h je Planckova konstanta;h is Planck's constant;

Ri je bezrozměrové číslo mezi jedničkou a 10⁸; je to integrační konstanta, jejíž hodnota je funkcí četných parametrů popisujících stav plazmatu a - rozměrů zařízení;R 1 is a dimensionless number between 1 and 10 ⁸ ; it is an integration constant whose value is a function of numerous parameters describing the state of the plasma and the dimensions of the device;

Va je - absolutní potenciál plazmatu proti zemi ve voltech;Va is - the absolute potential of plasma against earth in volts;

Ci - je kapacita mikrokondenzátoru před shluknutím metastabilní - skupiny, - to jest -těsně - před srážkou s ionty;Ci - is the capacity of the microcondenser before the metastable group clumps - i.e., tightly - before the ion collision;

Cz je kapacita mikrokondenzátoru, když metastabilní atomy skupiny jsou koncentrovány na nejvyšší stupeň, to jest když oblast, kterou skupina zaujímá, je minimální.C 2 is the capacity of the microcondenser when the metastable atoms of the group are concentrated to the highest degree, i.e. when the region occupied by the group is minimal.

Obr. 15 znázorňuje průběh impulsů P při použití střídavého napájecího zdroje. Význam všech symbolů, s výjimkou symbolu F v obr. 15 - je stejný jako v obr. 14. Symbol F pouze označuje základní průběh střídavého proudu.Giant. 15 shows the course of pulses P using an AC power supply. The meaning of all symbols, except the F symbol in Fig. 15, is the same as in Fig. 14. The F symbol only indicates the basic AC waveform.

Pohyb metastabilních atomů na povrchu dielektrika zařízení lze pozorovat fotograficky. -Nahradí-li se vodivá deska 131 v obr. 12 fotografickou - emulzí, pak tato emulze po vyvolání podle předpokladu ukáže obrazec podobný Lichenbergovým obrazcům. Obrazce získané podle vynálezu jsou mnohem menší než obrazce pozorované Lichtenbergem - a mohou být rozeznány pouze vhodným mikroskopem. Od roku - 1777 byly Lichtenbergerovy obrazce mnohokrát uveřejněny. I když Líchtenbergovy obrazce a obrazce získané vykdeThe movement of metastable atoms on the dielectric surface of the device can be observed photographically. If the conductive plate 131 in FIG. 12 is replaced with a photographic emulsion, the emulsion, upon development, is assumed to exhibit a pattern similar to Lichenberg's patterns. The patterns obtained according to the invention are much smaller than those observed by Lichtenberg - and can only be recognized by a suitable microscope. Since 1777, Lichtenberger's patterns have been published many times. Although Lichtenberg's patterns and patterns obtained come out

Vp je potenciál impulsů - ve voltech;Vp is the pulse potential - in volts;

1β nálezem se liší co. do velikosti a co do způsobu, jakým byly získány, je zřejmé, že oba typy obrazců jsou - si v - zásadě podobné. To znamená, že záření zasahující emulzi v obou případech, je výsledkem podélných oscilací vyzařovaných z metastabilních a vybuzených atomů v plazmatu.1β finding differs what. in size and in the way in which they were obtained, it is clear that the two types of patterns are essentially similar. That is, the radiation reaching the emulsion in both cases is the result of longitudinal oscillations emitted from the metastable and excited atoms in the plasma.

Mnoho parametrů, které ovlivňují podélné oscilace, kmitočet impulsů a energii imulsů, závisí na stavu plazmatu. Vztah počtu metastabilních atomů k počtu nabitých částic — ' (pozitivní a negativní ionty a elektrony) —, a k počtu neutrálních -atomů a jeho závislost na tlaku plazmatu, ionizačním záření a teplotě, je znázorněn - průběh na obr. 16. Na svislou - osu je - vynesen součin celkové ener gie impulsů a kmitočtu impulsů, na vodorovnou osu je vynesen tlak plazmatu v Pa. Všechny tři průběhy mají tvar teoretické Gaussovy křivky. Průběh 1 znázorňuje celkovou energii impulsů (eV) . (Hz) na tlaku plynu plazmatu v rozsahu 1,33 Pa až 500 kPa. Toto - plazma lze vytvořit v běžné - výbojové trubici. Maximum· u křivky 1 nastává přibližně při tlaku 13 kPa až 65 kPa. Výška maxima .závisí - na složení plynu plazmatu.Many of the parameters that influence longitudinal oscillations, pulse frequency and pulse energy depend on the state of the plasma. The relationship between the number of metastable atoms and the number of charged particles - (positive and negative ions and electrons) - and the number of neutral atoms and its dependence on plasma pressure, ionizing radiation and temperature is shown in Figure 16. - the product of the total pulse energy and the pulse frequency is plotted, the plasma pressure in Pa is plotted on the horizontal axis. All three waveforms have the shape of a theoretical Gaussian curve. Waveform 1 shows the total pulse energy (eV). (Hz) at a plasma gas pressure in the range of 1.33 Pa to 500 kPa. This plasma can be formed in a conventional discharge tube. The maximum for curve 1 occurs at approximately 13 kPa to 65 kPa. The maximum height depends on the composition of the plasma gas.

Průběh 2 - znázorňuje celkovou - energii - impulsů v závislosti na tlaku plynu v rozmezí přibližně - 1,3 kPa až 1,3 MPa. Toto plazma bylo vytvořeno v zařízení podle vynálezu pomocí vnitřního nebo vnějšího ionizačního zdroje, například - zdroje paprsků alfa, beta,gama a rentgenových paprsků. Současně s tímto vnitřním nebo vnějším lonisačním zdrojem - existuje samozřejmě iontový proud mezi elektrodami zařízení. Tlak plazmatu, vnitř ní - nebo - -vnější ionizační zdroje a proudová hustota iontového proudu z napájecího zdroje jsou parametry, které lze -použít - pro řízení - poměru mezi metastabilními nabíjecími částicemi, kvasineutrálními - částicemi a neutrálními atomy v zařízení.Waveform 2 shows the total energy of the pulses as a function of gas pressure in the range of approximately 1.3 kPa to 1.3 MPa. This plasma has been generated in the device according to the invention by means of an internal or external ionization source, for example a source of alpha, beta, gamma and X-rays. Along with this internal or external ionization source - there is of course an ionic current between the electrodes of the device. Plasma pressure, internal - or - external ionization sources, and current density of ionic current from the power supply are parameters that can be used - to control - the ratio between metastable charging particles, quasineutral particles and neutral atoms in the device.

Průběh 3 je obdobou průběhů 1 a 2; - avšak v případě průběhu 3 -se na plazma působilo vysokou teplotou, která ovlivňuje poměr různých druhů částic plazmatu. V případě- průběhu 3 je tlak v rozmezí od 1,3 kPa do 130 MPa, přičemž maximum energie nastává přibližně při 1 MPa.Waveform 3 is similar to Waveforms 1 and 2; however, in the case of the 3-course, the plasma was subjected to a high temperature which affects the ratio of the different kinds of plasma particles. In the case of Flow 3, the pressure is in the range of 1.3 kPa to 130 MPa, with the maximum energy occurring at approximately 1 MPa.

Z průběhů podle -Obr. 16 vyplývá, že celková energie impulsů se spolu se zvětšením tlaku' plynu v zařízení zvětšuje. Je to důsledek koncentrace - metastabilních atomů na povrchu dielektrika, která se tlakém plynu zvyšuje. Při vyšších tlacích může být pro udržení iontového proudu v plynu zapotřebí přídavných ionizačních zdrojů, -například radioaktivních nebo tepelných zdrojů.From the waveforms of -Fig. 16 shows that the total energy of the pulses increases as the gas pressure increases in the device. This is due to the concentration of metastable atoms on the surface of the dielectric, which is increased by the pressure of the gas. At higher pressures, additional ionization sources, such as radioactive or heat sources, may be required to maintain the ionic current in the gas.

Údaje v tabulce li demonstrují odchylku od Ohmová zákona, jestliže vysokofrekvenční proud buzený zařízením podle vynálezu prochází - odporem -58 megaohmů, vytvořeným ze' spékaného uhlíku. Proud - v miliampérech procházející odporem byl měřen jako funkce napětí v kilo.voltech - na odporu při třech různých kmitočtech impulzových ' - frekvencích 10'8, 10⁹ a 10¹⁰ Hz. Podélné oscilace byly ve všech případech stejné, to jest 1012 —•1016 Os/s. z údajů- je - zřejmé, že měřený proud se zvětšuje s kmitočtem impulsů a je vyšší než proud vypočtený z Ohmová - zákona.The data in Table 1 demonstrates a deviation from Ohm's law if the high-frequency current excited by the device of the invention passes through a -58 megaohm resistor formed from sintered carbon. The current - in milliamperes passing through the resistor - was measured as a function of the voltage in kilo-volts - at the resistor at three different pulse frequencies 10, 8, 10 ⁹ and 10 ¹⁰ Hz. The longitudinal oscillations were the same in all cases, i.e. 1012 - 1016 Os / s. it is clear from the data that the measured current increases with the pulse frequency and is higher than the current calculated from the Ohm law.

Tabulka iiTable ii

Podélné oscilace Longitudinal oscillations 10¹²—10¹⁶ Os/s 2.10® Hz mA10 ¹² —10 ¹⁶ Os / s 2.10® Hz mA , 1012—1016 Os/s 3,5.10⁹ Hz Měřený proud mA, 1012—1016 Os / s 3.5.10 ⁹ Hz Measured current mA 10^-101⁸Os/s 1,8.101° Hz mA10 ^ -101 ⁸ Axis 1.8.101 ° Hz mA Kmitočet impulsů napětí na odporu kV -=¹ Frequency of voltage pulses at resistance kV - = ¹ odpor Mil resistance Mil vypočtený proud* mA calculated current * mA 10 10 58 58 0,17 0.17 —. · -. · ' — '- — - 15 15 Dec 58 58 0,25 0.25 0,20 0.20 0,40- 1 0,40- 1 — - 20 20 May 58 58 0,34 0.34 0,50 0.50 0,70 0.70 0,50 0.50 40 40 '58 '58 0,69 0.69 1,10 1.10 1,80 1.80 2,90 2.90 60 60 58 58 1,03 1.03 1,90 1.90 3,10 3.10 5,20 5.20 80— 80— 58 58 1,38 “ 1.38 " 2,60 2.60 4,00 4.00 7,80 7.80 90 90 58 58 1,55 1.55 2,80 2.80 4,80 4.80 8,70 8.70

* Vypočteno z Ohmová zákona* Calculated from Ohm's law

Podélné oscilace Kmitočet impulsů napětí na odporu kV Longitudinal oscillations Frequency of the voltage pulses at the resistance kV 18 odpor Ω 18 Resistance Ω Tabulka III Table III 20 1012—1016 Os/s. 3,5.109 Hz Měřený proud mA 20 May 1012—1016 Axis / sec. 3.5.109 Hz Measured current mA 1012—1016 Os/s 1,8.10 Hz mA 1012—1016 Axis / sec 1.8.10 Hz mA vypočtený proud* mA calculated current * mA 1012-1016 Os/s 2.108 Hz mA 78-89% Axis / sec 2.108 Hz mA 10 10 1013 1013 0 0 — - — - — . -. 15 15 Dec 1013 1013 0 0 0,15 0.15 0,75 0.75 — - 20 20 May 1013 1013 0 0 0,30 0.30 1,30 1.30 2,Ю 2, Ю 40 40 1013 1013 0 0 0,65 0.65 3,00 3.00 11,20 11.20 60 60 1013 1013 0 0 1,15 1.15 5,75 5.75 19,70 19.70 80 80 1013 1013 0 0 1,75 1.75 7,35 7.35 — - 90 90 1013 1013 ' 0 '0 1,85 1.85 8,10 8.10 — -

* Vypočteno z Ohmová zákona a příliš zanedbatelné, než ' aby ' bylo vyznačeno, takže se pokládá prakticky rovno nule.* Calculated from Ohm's law and too negligible to be 'marked' so it is practically zero.

Stejný druh údajů je sestaven v tabulce III, s tím rozdílem, že měření byla provedena na odporu tvořeném jedním krychlovým decimetrem kapalného chloridu uhličitého.The same kind of data is compiled in Table III, except that the measurements were made on a resistor of one cubic decimeter of liquid carbon tetrachloride.

Další příklady popisují použití odporů tvořených destilovanou a deionisovanou vodou a kapalným eutektikem sodíku a draslíku ' při 40 °C. Měření s kmitočtem impulsů 10¹⁴ Hz a podélnými oscilacemi 101² až 1016 Os/s prokázala, že uvedené kapaliny jsou supravodivé při teplotě místnosti nebo v blízkosti této teploty.Further examples describe the use of resistors consisting of distilled and deionized water and a liquid sodium and potassium eutectic at 40 ° C. Measurements with a pulse frequency of 10 ¹⁴ Hz and longitudinal oscillations of 101 ² to 1016 Os / s have shown that said liquids are superconducting at or near room temperature.

Takové odchylky od Ohmová zákona mohou být pozorovány u četných materiálů, které se všeobecně pokládají za dobré elektrické odpory. Jestliže podélné oscilace mají kmitočet 1O1² Os/s nebo vyšší, pozbývá Ohmův zákon platnosti.Such deviations from Ohm's law can be observed with numerous materials which are generally considered good electrical resistances. If the longitudinal oscillations have a frequency of 1O1 ² Os / s or higher, Ohm's law is no longer valid.

V předchozím popisu bylo popsáno zařízení, které vytváří impulsy o pilovém nebo hrotitém průběhu, jejichž vzestupná hrana je tvořena podélnými oscilacemi o extrémně vysokém kmitočtu. Zařízení podle vynálezu může být použito v nejrůznějších průmyslových odvětvích, například pro vytváření výboje v elektrostatickém srážecím přístrojí, který se používá pro čištění vzduchu.In the foregoing, a device has been described which generates pulses of sawtooth or pointed shape, the rising edge of which is formed by longitudinal oscillations of extremely high frequency. The device according to the invention can be used in a wide variety of industries, for example, to generate a discharge in an electrostatic precipitator that is used for air purification.

Claims

What is claimed is: 1. A method for generating high frequency oscillations, characterized in that plasma is produced. containing the metastable atoms in the dielectric chamber, the plasma is maintained at a potential higher than that of the earth, and a sufficient concentration is maintained along the dielectric surface of the chamber to generate ionic current on the surface and thereby generate high-frequency pulses of the electric field inelastic collisions of metastable atoms with charged particles on the dielectric surface.

2. The method according to. The method of claim 1, wherein one surface of the dielectric is maintained at a first potential by forming a plasma containing metastable atoms on the surface of the dielectric, and a second plasma is placed on the opposite surface of the dielectric, the generated plasma generating a sufficient concentration of metastable atoms on the first surface. a dielectric for generating an ionic current on that surface of the dielectric.

.

3. The method of claim 1, wherein the dielectric surface is maintained at a first potential by supplying an electrical potential to an electrical conductor located adjacent the dielectric surface.

4. The method of items 1, 2 or 3, wherein the plasma is formed from about 1% charged particles. for example, ions and electrons, approximately 33% - quasi-neutral -. particles, the remaining plasma particles being neutral,

Device for carrying out the method according to Claims 1 to 4, characterized in that it comprises a chamber (12, 25, 37, 46, 55, 71) whose at least one wall (13, 26, 36, 47, 56) 73) is z - dielectrics, further means (17, 18, 32, 41, 42, 52, 62, 65, 75) - for - keeping one surface of this dielectric wall at the first potential and finally means (15, 16, 27 , 28, 39, 40, 48, 49, 51, 74, 75) for generating a plasma containing - metastable atoms at the opposite surface of the dielectric wall and - for - maintaining this plasma - at a potential higher than that of the earth.

Device according to claim 5, characterized in that - the means for - maintaining one surface of the dielectric at the first - potential include means (11, 17, 18, 38, 41, 42, 60, 62) for generating another plasma excited and metastable atoms at said surface dielectric.

Device according to claim 5, characterized in that the means (32) for maintaining one surface of the dielectric wall (26) at the first potential is formed by an electrical conductor (32) disposed adjacent the surface.