RU2483500C2 - Способ локального нагрева участка поверхности катода - Google Patents
Способ локального нагрева участка поверхности катода Download PDFInfo
- Publication number
- RU2483500C2 RU2483500C2 RU2010127142/07A RU2010127142A RU2483500C2 RU 2483500 C2 RU2483500 C2 RU 2483500C2 RU 2010127142/07 A RU2010127142/07 A RU 2010127142/07A RU 2010127142 A RU2010127142 A RU 2010127142A RU 2483500 C2 RU2483500 C2 RU 2483500C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wire
- cathode
- electrodes
- cathode surface
- dielectric
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области исследования физических свойств вещества, в частности к исследованию процессов в газоразрядных приборах и плазме. Технический результат - локальный нагрев участка катода при научных исследованиях. Между электродами при фиксированном расстоянии между ними подается напряжение, возникающий ток плавит и испаряет тонкую проволочку, которая размещается между электродами, расстояние от катода до анода выбирается таким, при котором разряд без проволочки самопроизвольно не возникает, а между электродами создаются условия для лавинного пробоя разрядного промежутка, возникающего при наличии в воздухе паров испаряющейся проволочки. При этом участок вокруг контакта проволочки и поверхности катода окружается диэлектриком, а при подаче напряжения на разрядный промежуток на участке поверхности катода, ограниченном диэлектриком, концентрируется энергия, локально разогревающая этот участок поверхности катода. 3 ил.
Description
Изобретение относится к области исследования физических свойств вещества, в частности к исследованию процессов в плазме и в газоразрядных приборах, между анодом и катодом в которых при фиксированном расстоянии между ними подается напряжение. Возникающий ток плавит и испаряет тонкую проволочку, которая размещается между электродами, контактируя с ними. Расстояние между электродами выбирается таким, при котором разряд без проволоки не возникает. Между электродами создаются условия для лавинного пробоя разрядного промежутка, возникающего при наличии в воздухе паров испаряющейся проволочки. При этом участок вокруг контакта проволочки и поверхности катода окружается диэлектриком, а при подаче напряжения на разрядный промежуток на участке поверхности катода, ограниченном диэлектриком, концентрируется энергия, локально разогревающая этот участок поверхности катода.
Технический результат изобретения - разработка способа локального нагрева участка поверхности катода в несамостоятельном дуговом разряде при испарении проволочки в разрядном промежутке.
Известен способ зажигания дугового разряда при подаче на него напряжения за счет начального плотного соприкосновения перемещающихся друг относительно друга электродов с последующим их раздвижением [1].
Этот способ не позволяет зажигать несамостоятельный дуговой разряд.
Известен способ зажигания несамостоятельного дугового разряда в разрядном промежутке с металлической проволочкой между электродами [2].
Этот способ не позволяет локально нагревать участки поверхности катода.
Техническая задача, решаемая в предложенном изобретении, заключается в разработке способа локального нагрева участка поверхности катода в несамостоятельном дуговом разряде при испарении проволочки внутри разрядного промежутка. Суть ее заключается в следующем. Участок вокруг контакта проволочки и поверхности катода окружается диэлектриком, а при подаче напряжения на разрядный промежуток на участке поверхности катода, ограниченном диэлектриком, концентрируется энергия, локально разогревающая этот участок поверхности катода.
Поставленная задача достигается тем, что между анодом и катодом при фиксированном расстоянии между ними плавится и испаряется тонкая металлическая проволочка. При этом участок вокруг контакта проволочки и поверхности катода окружается диэлектриком, а при подаче напряжения на разрядный промежуток на участке поверхности катода, ограниченном диэлектриком, концентрируется энергия, локально разогревающая этот участок поверхности катода.
Данный способ впервые дает возможность концентрировать энергию для локального нагрева участка поверхности катода в несамостоятельном дуговом разряде при испарении проволочки внутри разрядного промежутка.
Сущность способа заключается в следующем. Между металлическими электродами при фиксированном расстоянии между ними подается напряжение. Возникающий ток плавит и испаряет тонкую проволочку, которая размещается между электродами, при этом расстояние между электродами выбирается таким, при котором газовый разряд без проволочки не зажигается, а между электродами создаются условия для лавинного пробоя разрядного промежутка, возникающего при наличии в воздухе паров испаряющейся проволочки. При этом участок вокруг контакта проволочки и поверхности катода окружается диэлектриком, а при подаче напряжения на разрядный промежуток на участке поверхности катода, окруженном диэлектриком, концентрируется энергия, локально разогревающая этот участок поверхности катода.
Схема осуществления способа показана на чертеже (см. рис.1). Проволочка 1, соединенная держателем 2 с токонесущим проводом 3 с положительным полюсом источника напряжения 4, приводится в контакт с катодом 5 внутри диэлектрического кольца 6. При этом при подаче напряжения между электродами возникает несамостоятельный дуговой разряд в атмосфере. Проволочка 1 плавится и испаряется. Напряжение на электроды подается от выпрямительного агрегата «Дельфин» с выпрямленным напряжением 220 В. Ток в максимуме с помощью сопротивления 7 менялся в пределах 10-50 А. Длительность разряда около 0,1 секунды. В качестве катода применялись различные металлы (Cu, Ni, Fe, Ti, Mo, Ta, латунь, нержавеющая сталь и другие). Брались проволочки разных металлов и сплавов (Cu, Ni, Fe, нихром, ковар и другие). Диаметр проволочек менялся в интервале 0,04-0,1 мм, их длина менялась от 15 до 30 мм.
Заметим, что в отсутствие диэлектрика при подаче напряжения на разрядный промежуток с проволочкой из точки касания проволочки катодной поверхности энергия рассеивается по поверхности катода. При наличии диэлектрика, окружающего точку контакта проволочки с катодом, энергия концентрируется на катоде внутри прорези диэлектрика, в результате чего происходит локальное нагревание и плавление металла катода. По-видимому, ограничение участка катода, на котором катод контактирует с проволочкой, диэлектриком из-за зарядки последнего «запирает» электроны внутри диэлектрика. Сюда устремляются ионы из плазмы. Происходит сильный нагрев участка катода, сопровождаемый химическими реакциями и выделением дополнительного тепла. При наложении на катодную пластину диэлектрической пластины с круглым или щелеобразным отверстием на катоде можно получить прорези, повторяющие по форме прорези в диэлектрической пластине. На рис.2a показаны прорези, полученные на пластинке-катоде из трансформаторного железа. При использовании в качестве катода двух плотно прижатых друг к другу металлических или биметаллических пластин происходит их сваривание (см. рис 2б). Заметим также, что проволочка может жестко закрепляться между электродами.
Отметим также, что описанные нами эффекты обнаруживаются и на аноде вокруг места контакта анода с проволочкой внутри области, ограниченной диэлектриком. Однако в последнем случае эффекты оказываются несколько слабее.
Таким образом, в предложенном способе впервые дано решение локального нагрева участка поверхности катода внутри ограниченной диэлектриком области в несамостоятельном газовом разряде при испарении проволочки между электродами.
Способ прост в осуществлении и эффективен. Его можно применять в технике и в научных исследованиях, например, в технологиях микроэлектроники, сварочном производстве.
Источники информации
1. Теория сварочных процессов /Редактор В.В.Фролов. М.: «Высшая школа», 1988.
2. Р.Н.Кузьмин, Н.А.Мискинова, Б.Н.Швилкин. Патент на изобретение №2388192. 2010.
Claims (1)
- Способ локального нагрева участка поверхности катода в несамостоятельном дуговом разряде, в котором между электродами с фиксированным расстоянием между ними подается напряжение, возникающий ток плавит и испаряет тонкую проволочку, которая размещается между электродами, при этом расстояние между электродами выбирается таким, при котором разряд самопроизвольно без проволочки не зажигается, а между электродами создаются условия для лавинного пробоя разрядного промежутка, возникающего при наличии в воздухе паров испаряющейся проволочки, отличающийся тем, что участок вокруг контакта проволочки и поверхности катода окружается диэлектриком, а при подаче напряжения на участке поверхности катода, ограниченном диэлектриком, концентрируется энергия, локально разогревающая этот участок поверхности катода.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010127142/07A RU2483500C2 (ru) | 2010-07-02 | 2010-07-02 | Способ локального нагрева участка поверхности катода |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010127142/07A RU2483500C2 (ru) | 2010-07-02 | 2010-07-02 | Способ локального нагрева участка поверхности катода |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010127142A RU2010127142A (ru) | 2012-01-10 |
RU2483500C2 true RU2483500C2 (ru) | 2013-05-27 |
Family
ID=45783448
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010127142/07A RU2483500C2 (ru) | 2010-07-02 | 2010-07-02 | Способ локального нагрева участка поверхности катода |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2483500C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2614526C2 (ru) * | 2015-08-31 | 2017-03-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) | Способ отклонения тепловой кумулятивной струи расплавленного металла и образованного ей канала на металлической поверхности катода в дуговом импульсном разряде при взрыве проволочки между электродами действием поперечного магнитного поля |
RU2677624C2 (ru) * | 2017-04-25 | 2019-01-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) | Способ и устройство предотвращения образования теплового кумулятивного канала на металлической поверхности катода и фиксации положения разрядного канала на катоде |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
UA10775A (ru) * | 1996-04-19 | 1996-12-25 | Валерій Федорович Семенюк | СПОСОБ ВАКУУМнО-ДУГОВОГО НАНЕСЕННЯ ПОКРЫТИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО осуществления |
UA7111U (en) * | 2004-08-21 | 2005-06-15 | Automous crane conditioner | |
US7091481B2 (en) * | 2001-08-08 | 2006-08-15 | Sionex Corporation | Method and apparatus for plasma generation |
RU2285742C2 (ru) * | 2004-07-27 | 2006-10-20 | Евгений Владимирович Берлин | Способ нанесения металлического покрытия на диэлектрическую подложку и устройство для его осуществления |
RU2388192C2 (ru) * | 2008-04-02 | 2010-04-27 | Борис Николаевич Швилкин | Способ нагрева катода и зажигания дугового разряда с металлической проволочкой между электродами |
-
2010
- 2010-07-02 RU RU2010127142/07A patent/RU2483500C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
UA10775A (ru) * | 1996-04-19 | 1996-12-25 | Валерій Федорович Семенюк | СПОСОБ ВАКУУМнО-ДУГОВОГО НАНЕСЕННЯ ПОКРЫТИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО осуществления |
US7091481B2 (en) * | 2001-08-08 | 2006-08-15 | Sionex Corporation | Method and apparatus for plasma generation |
US20080156981A1 (en) * | 2001-08-08 | 2008-07-03 | Sionex Corporation | Method and apparatus for plasma generation |
RU2285742C2 (ru) * | 2004-07-27 | 2006-10-20 | Евгений Владимирович Берлин | Способ нанесения металлического покрытия на диэлектрическую подложку и устройство для его осуществления |
UA7111U (en) * | 2004-08-21 | 2005-06-15 | Automous crane conditioner | |
RU2388192C2 (ru) * | 2008-04-02 | 2010-04-27 | Борис Николаевич Швилкин | Способ нагрева катода и зажигания дугового разряда с металлической проволочкой между электродами |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2614526C2 (ru) * | 2015-08-31 | 2017-03-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) | Способ отклонения тепловой кумулятивной струи расплавленного металла и образованного ей канала на металлической поверхности катода в дуговом импульсном разряде при взрыве проволочки между электродами действием поперечного магнитного поля |
RU2677624C2 (ru) * | 2017-04-25 | 2019-01-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) | Способ и устройство предотвращения образования теплового кумулятивного канала на металлической поверхности катода и фиксации положения разрядного канала на катоде |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010127142A (ru) | 2012-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI228946B (en) | A device for removing electrostatic charges on an object using soft X-ray | |
US10256067B1 (en) | Low voltage drop, cross-field, gas switch and method of operation | |
US10580610B2 (en) | Cold cathode switching device and converter | |
RU2388192C2 (ru) | Способ нагрева катода и зажигания дугового разряда с металлической проволочкой между электродами | |
RU2483500C2 (ru) | Способ локального нагрева участка поверхности катода | |
Mao et al. | Research on the time-delay characteristics of the laser-triggered vacuum switch | |
RU2537383C2 (ru) | Способ образования каналов на катоде в несамостоятельном дуговом разряде | |
RU2368472C1 (ru) | Способ торцевой сварки тонких металлических пластин | |
CN86105020A (zh) | 电弧点火装置 | |
RU2382118C1 (ru) | Вакуумно-дуговой источник плазмы | |
RU2453408C1 (ru) | Способ торцевой сварки тонких металлических пластин | |
RU2501886C1 (ru) | Катод установки для ионной имплантации | |
RU2677624C2 (ru) | Способ и устройство предотвращения образования теплового кумулятивного канала на металлической поверхности катода и фиксации положения разрядного канала на катоде | |
RU2554085C2 (ru) | Способ нагрева электродов и создания самостоятельного дугового разряда с поджигом от тонкой металлической проволочки в свободном пространстве в магнитном поле | |
RU2620262C2 (ru) | Способ формирования тепловой кумулятивной струи и образованного ей канала заданной формы на металлической поверхности катода | |
KR100548930B1 (ko) | 이온원 | |
RU2418341C1 (ru) | Устройство для нагрева электродов и создания самостоятельного дугового разряда с поджигом от тонкой металлической проволочки | |
RU2614526C2 (ru) | Способ отклонения тепловой кумулятивной струи расплавленного металла и образованного ей канала на металлической поверхности катода в дуговом импульсном разряде при взрыве проволочки между электродами действием поперечного магнитного поля | |
RU2643530C2 (ru) | Способ формирования тепловой кумулятивной струи, плавящей металл, и образованного ею канала необходимой длины | |
RU2577040C2 (ru) | Магнитный гаситель самостоятельного дугового разряда | |
RU159300U1 (ru) | Электронный источник с плазменным эмиттером | |
JP6917309B2 (ja) | 双極性アークコーティング法 | |
RU2784636C1 (ru) | Способ очистки поверхности железного электрода от окислов | |
JP2012128970A (ja) | 電子ビーム照射装置、これを用いる電子ビーム照射処理装置、及びこれらに用いるコレクター電極 | |
RU2118244C1 (ru) | Устройство конструкции звоновых для сварки и резки материалов |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170703 |