RU2231857C2 - Способ и устройство приготовления и подачи многокомпонентного рабочего газа в разрядное пространство газоразрядного прибора - Google Patents
Способ и устройство приготовления и подачи многокомпонентного рабочего газа в разрядное пространство газоразрядного прибора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2231857C2 RU2231857C2 RU2002124428/09A RU2002124428A RU2231857C2 RU 2231857 C2 RU2231857 C2 RU 2231857C2 RU 2002124428/09 A RU2002124428/09 A RU 2002124428/09A RU 2002124428 A RU2002124428 A RU 2002124428A RU 2231857 C2 RU2231857 C2 RU 2231857C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- components
- working gas
- gas
- discharge
- discharge space
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Accessories For Mixers (AREA)
Abstract
В способе и устройстве приготовления и подачи многокомпонентного рабочего газа в разрядное пространство газоразрядного прибора максимальный расход каждого компонента предварительно ограничивают непосредственно в каналах подачи компонент с помощью дросселирующих элементов, например жиклеров, подбирая соотношение их гидравлических сопротивлений в соответствии с соотношением компонент в составе рабочего газа. В дальнейшем поток смеси в разрядное пространство дозируют или запирают путем уменьшения расхода всех компонент с помощью одного дозирующего элемента. Техническим результатом является исключение возможности неконтролируемого смешения компонентов, достижение высокой чистоты получаемых газов и практически полная взрывобезопасность при работе. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Способ и устройство приготовления и подачи многокомпонентного рабочего газа в разрядное пространство газоразрядного прибора.
Изобретение относится к области газоразрядной техники и может найти применение при создании ионных источников, газоразрядных электронных пушек, газовых лазеров и других газоразрядных приборов и устройств.
Известен способ приготовления [1] и подачи двухкомпонентного рабочего газа для электронной пушки, заключающийся в предварительном введении в баллон со сжатым газом (водородом или гелием) добавочной компоненты (кислорода) из другого баллона с более высоким давлением точно определенного объема и, спустя некоторое время, в подаче полученной смеси газов через натекатель непосредственно в разрядное пространство прибора.
В известных баллонных системах приготовления и подачи рабочих газов [2, 3], использующих и вышеприведенный способ, заранее приготовленный рабочий газ или его компоненты всегда находятся под давлением (в баллонах). Баллон через запорный вентиль подсоединен к редуктору, от которого газ по трубопроводу подается к регулятору расхода или натекателю, а затем к объекту потребления.
Недостатками приведенного способа и устройств на его основе являются:
- наличие операции смешения компонент рабочего газа, проводящейся при повышенном уровне давления, что в случаях использования агрессивных и взрывоопасных газов весьма небезопасно, так как при смешении компонент их концентрации в процессе приготовления смеси проходят через взрывоопасный уровень;
- наличие в системе баллонов с газами, находящихся под высоким давлением, требует осторожности в работе, регулярной проверки, специального обучения и аттестации как самого оборудования, так и обслуживающего персонала.
Наиболее близок к предлагаемому изобретению способ приготовления и подачи двухкомпонентного рабочего газа, заключающийся в одновременном дозировании расхода компонент с помощью независимых автономно регулируемых дозирующих элементов для каждой компоненты в виде тарельчатых клапанов, смешении компонент и подаче полученной смеси в разрядное пространство прибора [4].
Согласно этому способу каждая компонента подается в камеру смешения через свой канал, а затем в разрядное пространство прибора с использованием индивидуально управляемого натекателя. Необходимое соотношение компонент в рабочем газе каждый раз при напуске рабочего газа в прибор заново устанавливается и непрерывно поддерживается в соответствии с необходимыми режимами газоразрядного прибора.
Известно устройство приготовления и подачи двухкомпонентного рабочего газа для электронно-ионных, ионно-плазменных и других установок, изготовленное в соответствии с этим способом и представляющее собой двухканальную систему с независимыми натекателями клапанного типа в каждом канале [4].
В этом устройстве регулирование и запирание потока каждой компоненты осуществляется с помощью тарельчатого клапана, снабженного пьезострикционным приводом с электронным блоком управления, позволяющим независимо управлять усилием прижатия клапана каждой компоненты к своему седлу.
Недостатками этого способа и системы приготовления и подачи газа на его основе являются:
- нестабильность расхода компонент и состава получаемого рабочего газа, особенно на переходных режимах работы, когда необходимо изменение расхода рабочего газа (иногда в несколько раз) в процессе работы газоразрядного прибора, особенно в случаях большой разницы в расходах компонент (например, на 3-4 порядка), из-за существенной разницы в постоянной времени установления стационарного режима течения в каналах подачи компонент;
- относительная сложность конструкции и управления, так как для непрерывного поддержания постоянства состава смеси при регулировании ее расхода через разрядное пространство, особенно при повторных запусках и на переходных режимах прибора, необходимо наличие специальной системы, следящей за соотношением компонент;
- нестабильность работы вследствие сильной зависимости от температуры окружающей среды пропускной способности устройства с пьезострикционным приводом, что требует его термостатирования.
Целью заявляемого решения являются повышение стабильности расхода и состава получаемого рабочего газа, повышение надежности и безопасности эксплуатации, а также упрощение конструкции устройства.
Поставленная цель достигается тем, в известном способе, заключающемся в одновременной подаче компонент, их дозировании, смешении и подаче полученной смеси в разрядное пространство прибора, предварительно ограничивают максимальный расход каждой компоненты, подбирая соотношение гидравлических сопротивлений каналов подачи компонент в соответствии с соотношением последних в составе рабочего газа; в дальнейшем поток смеси в разрядное пространство неоднократно дозируют или запирают путем уменьшения расхода всех компонент дозирующим элементом.
Эта же цель достигается в известном устройстве, содержащем натекатель, соединенный каналами с газогенераторами компонент и с разрядным пространством прибора через камеру смешения, установкой в каналах подачи компонент дросселирующих элементов, например жиклеров, выводом выходных отверстий каналов в камеру смешения и перекрытием их единым клапаном.
Сущность изобретения поясняется схемой на чертеже.
Компоненты рабочего газа подаются от газогенераторов компонент 1, 2, 3, по каналам подачи 4, 5, 6 к натекателю 7 с регулируемым (например, с помощью герметичного штока 8) единым для всех компонент клапаном 9, а затем через выходную магистраль 10 полученная в камере смешения 11 смесь попадает в разрядное пространство газоразрядного прибора 12. В каналах подачи компонент установлены дросселирующие элементы 13, 14, 15. В качестве последних, помимо жиклеров, могут быть использованы диафрагмы, калиброванные вакуумные течи, капилляры и другие типы местных гидравлических сопротивлений, причем их место расположения может быть как в каналах натекателя, так и за его пределами.
Перед запуском системы приготовления и подачи многокомпонентного рабочего газа предварительно производится ее настройка, заключающаяся в ограничении максимального расхода каждой компоненты. Необходимые характеристики зависимости гидравлического сопротивления каналов подачи компонент от степени открытия клапана 9, позволяющие поддерживать требуемое соотношение компонент смеси в рабочем диапазоне параметров прибора 12, в том числе и на переходных режимах, достигаются путем предварительного подбора величин гидравлического сопротивления и характеристик дросселирующих элементов, а также диаметров каналов в местах уплотнения клапана 9. При этом для надежного запирания геометрические размеры клапана должны быть выбраны таким образом, чтобы суммарная площадь поперечного сечения каналов подачи компонент в месте прилегания клапана была меньше площади поверхности его уплотнения (на чертеже это нижняя поверхность клапана 9, обращенная к каналам 4, 5, 6). В дальнейшем поток смеси в разрядное пространство неоднократно дозируют или запирают путем уменьшения расхода всех компонент единым дозирующим элементом 9.
Работа предлагаемого устройства начинается с запертого состояния, когда клапан 9 плотно прижат к местам уплотнений каналов компонент. Затем, по мере открытия клапана, при малых расходах необходимое соотношение компонент рабочего газа, поступающего из камеры смешения 15 по каналу 10 в разрядное пространство прибора 11, поддерживается, в основном, за счет соотношения гидравлических сопротивлений мест уплотнения клапана, а при больших расходах определяющим становится соотношение гидравлических сопротивлений жиклеров.
В качестве газогенераторов могут быть использованы баллоны со сжатыми газами, газгольдеры, химические источники и т.п. Однако наибольшими преимуществами обладают при реализации данного способа приготовления и подачи рабочего газа газогенераторы на основе электролизеров с твердым электролитом, в которых полностью исключена возможность неконтролируемого смешения компонент, достигается высокая чистота получаемых газов и практически полная взрывобезопасность при работе.
Экспериментальный образец системы приготовления и подачи рабочего газа, разработанный на основе заявляемых способа и устройства, позволил обеспечить мощный газоразрядный прибор рабочим газом с соотношением компонент 1000:1 и 500:500:1 при рабочем диапазоне регулирования расхода смеси 10:1.
Источники информации
1. Крафт В.В., Удрис Я.Я., Чернов В.А. Рабочий газ для электронной пушки. А.С. СССР № 693471, кл. Н 01 J 17/24, 1979, опубл. 28.01.79, БИ № 39.
2. Чернов В.А., Завадская В.И. Экспериментальное исследование газодинамических характеристик электронных пушек высоковольтного тлеющего разряда. Труды Международной Конференции по электронно-лучевым технологиям, с.105-110. Варна, Болгария, 1991.
3. М.А.Барил, В.К.Самойликов. Газовые системы оборудования производства полупроводниковых приборов. - М.: Энергия, 1978. С.62-78.
4. "Система напуска СНА-2". Техническое описание и инструкция по эксплуатации ЦФ 2.950.126ТО". Завод электронных микроскопов, г. Сумы. 1987.
Claims (3)
1. Способ приготовления и подачи многокомпонентного рабочего газа требуемого состава в разрядное пространство газоразрядного прибора, заключающийся в одновременной подаче компонентов, их дозировании, смешении и подаче полученной смеси в разрядное пространство прибора, отличающийся тем, что предварительно ограничивают максимальный расход каждого компонента, подбирая соотношение гидравлических сопротивлений каналов подачи компонентов в соответствии с соотношением последнего в составе рабочего газа, в дальнейшем поток смеси в разрядное пространство неоднократно дозируют или запирают путем уменьшения расхода всех компонентов дозирующим элементом.
2. Устройство приготовления и подачи многокомпонентного рабочего газа в разрядное пространство газоразрядного прибора, состоящее из натекателя, соединенного каналами с газогенераторами компонентов, а с разрядным пространством прибора - через камеру смешения, отличающееся тем, что в каналах подачи компонентов установлены дросселирующие элементы, например, жиклеры, выходные отверстия каналов выведены в камеру смешения и перекрыты единым клапаном.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что в качестве генераторов по крайней мере двух компонентов установлен электролизер с твердым электролитом.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002124428/09A RU2231857C2 (ru) | 2002-09-13 | 2002-09-13 | Способ и устройство приготовления и подачи многокомпонентного рабочего газа в разрядное пространство газоразрядного прибора |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002124428/09A RU2231857C2 (ru) | 2002-09-13 | 2002-09-13 | Способ и устройство приготовления и подачи многокомпонентного рабочего газа в разрядное пространство газоразрядного прибора |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002124428A RU2002124428A (ru) | 2004-03-20 |
RU2231857C2 true RU2231857C2 (ru) | 2004-06-27 |
Family
ID=32846090
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002124428/09A RU2231857C2 (ru) | 2002-09-13 | 2002-09-13 | Способ и устройство приготовления и подачи многокомпонентного рабочего газа в разрядное пространство газоразрядного прибора |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2231857C2 (ru) |
-
2002
- 2002-09-13 RU RU2002124428/09A patent/RU2231857C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Система напуска СНА-2. Техническое описание и инструкция по эксплуатации ЦФ 2.950.126ТО. Завод электронных микроскопов. - Сумы, 1987 г. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2002124428A (ru) | 2004-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9405298B2 (en) | System and method to divide fluid flow in a predetermined ratio | |
JPH08148431A (ja) | Mbe装置、及びガス分岐配管装置 | |
US5605179A (en) | Integrated gas panel | |
US8869825B2 (en) | Flow rate control device | |
TW200607016A (en) | Gas distribution system having fast gas switching capabilities | |
AU2018223580A1 (en) | Water electrolysis system and method for operating water electrolysis system | |
CN101959594B (zh) | 表面处理装置 | |
JP3110756B2 (ja) | 熱発生用装置 | |
RU2231857C2 (ru) | Способ и устройство приготовления и подачи многокомпонентного рабочего газа в разрядное пространство газоразрядного прибора | |
CN107942258B (zh) | 燃料电池进气比控制系统及燃料电池进气控制方法 | |
US3106494A (en) | Differential pressure regulator control system | |
US20100326966A1 (en) | Multi-Gas Mixer and Device for Supplying Gas Mixture to Plasma Torch | |
RU2553949C2 (ru) | Установка для обработки воды озоном и способы его дозирования (варианты) | |
CN101868113A (zh) | 气体喷射系统以及用于运行气体喷射系统的方法 | |
JP2007031739A (ja) | 水電解装置の運転制御方法およびその装置 | |
SG189408A1 (en) | Low pressure drop blender | |
CN205828871U (zh) | 一种准分子激光器工作气体配送装置 | |
GB2540992A (en) | Control of gas flow and power supplied to a plasma torch in a multiple process chamber gas treatment system | |
CN114279651A (zh) | 一种利用隔膜压缩机气密测试系统及运行方法 | |
CN208568250U (zh) | 民用飞机燃油箱富氮气体分配试验系统 | |
CN112823865A (zh) | 气液混合调控系统及调控方法 | |
JP2007113641A (ja) | 燃料ガス供給装置 | |
JP2003117380A (ja) | ガス発生装置 | |
CN105846290A (zh) | 一种准分子激光器高纯工作气体配送系统及方法 | |
JP7401091B2 (ja) | ガス混合装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040914 |
|
NF4A | Reinstatement of patent | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080914 |