SU1565333A2 - Устройство торцового типа дл получени эрозионных плазменных струй - Google Patents

Abstract

Изобретение касаетс  физики плазмы и может быть использовано дл  получени  импульсных (квазистационарныхJ эрозионных плазменных потоков заданного состава в газах при атмосферном давлении, изучени  оптических и теп- лофизических свойств веществ при высоких температурах и давлени х, а также дл  нанесени  металлических покрытий на различные поверхности. Цель изобретени  - увеличение скорости и температуры плазмы за счет повышени  эффективности ввод  энергии з пчазму, Устройство состоит из корпуса-тол - тора, в котором креч тс  внутренн   и внешний электроды. Источником питани  устройства служит секционированна  батаре  конденсаторов, разделенна  на две равные по емкости части. В устройство введен дополнительно электгюд, выполненный в виде стержней, симметрично расположенных н фланце-изол торе по окружности, количество стешшей равно удвоенному количеству секций внешнего с-лектрода. Секции первой част  батареи конденсаторов подключены между внутренним и внешними электродами , а секции второй части - между внутренним и стержневыми электродами. Рассто ние между стержневыми электродами и изол тором, а также между тор- ,цом изол тора и фланцем-изол то- ром, на котором установлены стержневые электроды, определ етс  из услови  отсутстви  шунтировани  разр да. 2 ил. / х.. &,../Г Ь О

Description

Изобретение касаетс  физики плазмы и может быть использовано дл  получени  импульсных (квазистационарных) эрозионных плазменных потоков заданного состава в газах при атмосферном давлении и изучени  оптических и теллофнзических свойств различных веществ при высоких температурах и давлени х , а также дл  нанесени  металлических покрытий на различные поверхности .

Цель изобретени  - увеличение тем- -пературы и, скорости истечени  плазмы

заданного состава за счет повышени  эффективности ввода энергии в плазму. На фиг. 1 и 2 приведено предлагаемое устройство в двух проекци х.

В несущем фланце-изол торе 1, изготовленном из оргстекла в виде диска , крепитс  торцовое эрозионное устройство , состо щее из корпуса-изол тора 2, представл ющего собой цилиндр, изготовленный из оргстекла, в котором креп тс  вдоль оси внутренний электрод 3, Л1 также четыре стержн  4-7 внешнего электрода, симметрично расположенные по окружности причем торрЈ

С 10

Ј

IV;

цы стержней А-7 наход тс  в одной - Плоскости с торцом корпуса-изол тора 2. Во фланце-изол торе 1 крепитс  такхе дополнительный электрод, выполненный в виде стержней 8-15, симметрично расположенных по окружности, соосной а корпусом-изол тором 2 ( стержни 8-15 параллельны оси системы). Количество стержней дополнительного электрода JQ равно удвоенному числу стержней внешнего электрода торцового устройства и составл ет 8 шт.

Секционированна  батаре , состо ща  из 16 конденсаторов ИМ5-150 (на чертеже не показана), раздел етс  на две.равные части. Одна часть батареи с числом секций, равным числу стержней внешнего электрода торцового устройства, подключаетс  к внутренне- п му электроду 3 и через вакуумный раз- .р дник (на чертеже не показан) к одному из стержней внешнего электрода. Втора  часть батареи с числом секций, равным числу стержней дополнительного 25 электрода, соедин етс  с внутренним электродом 3 и дополнительным электродом таким образом, чтобы кажда  секци  подключалась к внутреннему электроду 3 и через вакуумный разр дник к одно- ,Q му из стержней дополнительного электрода .

Использование дополнительного электрода в виде набора стержней делает электрод прозрачным (в отличие от ,. сплошного электрода). Этим исключаетс  возможность накоплени  периферийной плазмы и повышени  ее давлени  в объеме разр дного устройства, что вызвало бы эрозию.элементов конструкции д и их попадание в основной плазменный поток, истекающий с внутреннего электрода .

Стержни 8-15 дополнительного .элек- трода размещены по окружности, диа- 5 метр которой равен двум диаметрам корпуса-изол тора 2, причем торец его отстоит от поверхности несущего фланца-, изол тора 1 на рассто ние, равное диаметру корпуса-изол тора. Дополнительный электрод своей внутренней боковой поверхностью не должен касатьс  корпуса-изол тора 2 во избежание шунтирова- ни  разр да второй части батареи, поэтому внутренний диаметр дополнитель- ного электрода должен быть s шё диаметра корпуса-изол тора. С другой стороны, увеличение диаметра окружности , на которой размещены стерж50

. д

5

0

ни 8-15, дополнительных Электродов, свыше двух диаметров корпуса-изол тора 2, вызовет увеличение пробивного напр жени , а также энергии, идущей на ионизацию атмосферного газа и, как следствие, уменьшение вкладываемой в поток энергии. Торец корпуса-изол тора .2 не должен лежать в одной плоскости с фланцем-изол тором 1, что также вызвало бы шунтирование разр да рой части батареи по поверхности изол тора , поэтому он отстоит от фланца- изол тора на рассто ние, равное диаметру корпуса-изол тора. Дальнейшее увеличение указанного рассто ни  вызывает неоправданное увеличение линейных размеров устройства. Таким образом , описанное выше взаимное расположение конструктивных элементов предлагаемого устройства устран ет возможность шунтировани  разр да по поверхности изол торов, которое преп тствовало бы эффективному вводу второй части батареи непосредственно

в основной плазменный поток.

Устройство работает следующим образом . При подаче высоковольтного под-, жигающего импульса ца разр дник первой части батареи происходит электрический пробой между торцами внутреннего и внешнего электродов торцового устройства,, На внутреннем электроде формируетс  основной плазменный поток , устойчивость которого обеспечиваетс  электродинамическим воздействием с эрозионными плазменными факелами, истекающими из стержней внешнего элек- трода. Это взаимодействие приводит к отклонению плазменных факелов, благодар  чему материал внешнего электрода не попадает в основной плазменный поток , истекающий с внутреннего электрода .. В этот момент подачей поджигающего импульса на разр дник происходит . включение второй части конденсаторной батареи, разр д которой происходит между дополнительным стержневым электродом и сформировавшимс  основным плазменным потоком,  вл ющимс  естественным продолжением внутреннего электрода 3. Поскол ьку кажда  секци  батареи разр жаетс  независимо от других секций, а емкость отдельно вз той секции второй части батареи меньше емкости секции первой части, то втора  часть батареи успевает разр дитьс  одновременно с первой, не- , смотр  на то, что перва  часть бата-

реи начала разр жатьс  раньше на врем  формировани  основного плазменного потока. То, что разр д второй части батареи происходит непосредственно на основной плазменный поток н заканчиваетс  практически одновременно с разр дом первой части батареи, обеспечивает эффективный ввод энергии в сам поток и повышение его парамет- JQ ров (скорости и температуры).

Устройство позвол ет получать плаэмешгые потоки с большой скоростью и температурой, сохран   при этом состав самого потока, определ емый мате-15 секций внешнего электрода кажда  секци  дополнительной батареи конденсаторов подключена между внутренним элб- ктродом и одним стержневым электродом, причем рассто ние между стержневьий- 20

увеличени  температуры и скорости истечени  плазмы заданного состава за счет повышени  эффективности ввода энергии в плазму, оно дополнительно содержит стержневые электроды, снммет рично размещенные по окружности вокруг секционированного внешнего электрода и установленные во фланце-изол торе , и дополнительную секционнро- ванную батарею конденсаторов с емко- . стью, равной емкости основной конденсаторной батареи, при этом количество стержней равно удвоенному количеству

риалом внутреннего электрода. Формула

изобретени 

Устройство торцового типа дл  получени  эрозионных плазменных струй по авт. ев, СССР № 915772, о т л и - чйю щеес  тем, что, с целью

электродами и изол тором, а также между торцом изол тора и фланцем- иэо л тором определ етс  из услови  отсут- (стви  шунтировани  разр да.

секций внешнего электрода кажда  секци  дополнительной батареи конденсаторов подключена между внутренним элб- ктродом и одним стержневым электродом, причем рассто ние между стержневьий-

увеличени  температуры и скорости истечени  плазмы заданного состава за счет повышени  эффективности ввода энергии в плазму, оно дополнительно содержит стержневые электроды, снммет рично размещенные по окружности вокруг секционированного внешнего электрода и установленные во фланце-изол торе , и дополнительную секционнро- ванную батарею конденсаторов с емко- . стью, равной емкости основной конденсаторной батареи, при этом количество стержней равно удвоенному количеству

секций внешнего электрода кажда  секци  дополнительной батареи конденсаторов подключена между внутренним элб- ктродом и одним стержневым электродом, причем рассто ние между стержневьий-

электродами и изол тором, а также между торцом изол тора и фланцем- иэо л тором определ етс  из услови  отсут- (стви  шунтировани  разр да.

фи&1

ZZ23

г

fSXVX X.

S S / S S f 7 ,f s ,j(

vyXXxX w)AyM УУ/// ///////

фи&2

Claims (1)

1. Формула изобретен

   Устройство торцового типа для лучения эрозионных плазменных струй по авт. св. СССР № 915772, о т л и чающееся тем, что, с целью по10 увеличения температуры и скорости истечения плазмы заданного состава за' счет повышения эффективности ввода энергии в плазму, оно дополнительно содержит стержневые электроды, снимет»· рично размещенные по окружности вокруг секционированного внешнего электрода и установленные во фланце-нзоляторе, и дополнительную секционированную батарею конденсаторов с емко- ·: стью, равной емкости основной конденсаторной батареи, при этом количество стержней равно удвоенному количеству ; 5 секций внешнего электрода» каждая секция дополнительной батареи конденсаторов подключена между внутренним эле. ктродом и одним стержневым электродом», причем расстояние между стержневьый__. электродами и изолятором, а также Между ТОрЦОМ ИЗОЛЯТОра И φΠ31ΙΠβΜ-Ή3Ο·* лятором определяется из условия отсут* ₍ствия шунтирования разряда.

   У7777777777777777//РТ77Л

   Эл дахтор В. Фельдман