SU301649A1 - Способ определения произведения подвижности ионов на плотность объемного заряда - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области изучени  процессов электронноионной технологии и может найти применение при расчетах и проектировании различного рода коронирующих систем , так как произведение подвижности ионов К на ПЛОТНОСТЬ объемного зар да р  вл етс  одним на основных соотношений, вли ющих на интенсивность зар дки частиц в электрофильтрах, электросепараторах, при электроокраске и в других устройствах. Предлагаемый способ может быть использован также ДЛЯ определени  параметров коронного разр да н дл  изучени  вли ни  внешней среды на подвижность ионов и плотность объемного зар да. Известны различные способы определени  параметров зоны коронировани . Так, способ измерени  с помощью аспирационного конденсатора требует непрерывного отбора проб ионизированного газа нз зоны коронировани . Однако при этом невозможно произвести измерение К непосредственно в зоне коронировани , так как исследуемый газ необходимо транспортировать через аспирационный конденсатор . Кроме того, непрерывный отбор проб ионизированного газа вли ет на процесс ионообразовани , что вносит большие погрешности в измерени . Известны также методы измерени  К при помощи зондов, заключающиес  в том, что зонд вводитс  в зону коронировани  и затем снимаетс  его вольт-амперна  характеристика при питании от отдельного источника. По наклону линейной части этой характеристики суд т об интересующем параметре К. Преимущество предлагаемого способа перед зондовым состоит в том, что последний требует применени  дополнительного источника высокого напр жени  дл  питани  зонда. Отсутствие этого громоздкого элемента схемы удешевл ет оборудование и упрощает процесс измерени . Предлагаемый способ универсален с точки зрени  применимости его дл  изучени  нестационарной короны, при которой зондовый способ вообще неприемлем. Конструктивно зондовый способ сложнее, так как требует установки зонда вдоль эквипотенциальных ЛИНИЙ ПОЛЯ, т. е. необходимы юстировочные устройства. Процесс измерени  в случае использовани  зонда сложнее, обработка измерений требует много вреМе.ни, само значение произведени  К-р определ етс  графоаналитически., при этом необходимо знать вольт-амперную характеристику зонда.

определение емкости зонда, что так же усложн ет процесс измерени . Необходимость в подобных предварительных экспериментах при пользовании предложенным способом отпадает .

Зонд под высоким потенциалом закрепл етс  в измер емом поле на специальных изол торах . В предложенном способе пробное тело свободно падает в межэлектродном пространстве .

Наличие зонда не просто искажает поле, как это имеет место при внесении пробного тела, но и создает краевой эффект, который в конечном итоге вносит погрешность в определе-ние вольт-амперной характеристики зонда, а следовательно, и величины произведени  подвижности ионов иа плотность объемного зар да. Искажение, вносимое пробным телом, не может существенно сказатьс  на результатах эксперимента, так как в расчетной формуле фигурирует не зар д, а отношение зар дов. Зар д пропорционален напр женности пол , а последн   вдоль эквипотенциальпой линии посто нна. Поэтому искажени  во всех точках траектории полета пробного тела пропорциональны и отношение зар дов практически исключает ошибку от искажений пол .

Сущность предлагаемого способа заключаетс  в том, что Б данной точке с исследуемой ионизированной средой помещают предварительно разр женное пробное тело известной формы и размеров на врем  ti. При этом зар д пробного тела определ етс  по известному выражению Потенье:

Kpt,

О)

Q Qn 1 -г К А

Q - зар д пробного тела, Qmax - предельный зар д пробного тела ,

К - подвижность ионов, р п-е - плотность объемного зар да, п - концентраци  ионов, е - зар д электрона, t - врем .

Затем то же самое (предварительно разр женное ) пробное тело помещают в ту же точку пространства, с той же ионизированной средой на врем  tz- Зар д тела в этом случае определитс  как:

(2)

Q, Qn 1 +

Qi

Обозначив отношение , принима  во

Q2

внимание, что предельный зар д Qmax  вл етс  свойством данного пробного тела, который в обоих опытах  вл етс  величиной посто нной , не завис щей от времени, дл  Кр получаем выражение:

1

(3)

Кр

t,(-l)

Следует заметить, что при определении /Ср по предлагаемому способу дл  какой-либо зоны пол  коронного разр да, можно воспользоватьс  скоростной кино- или фотосъемкой, регистриру  траекторию движени  пробного тела через эту зону и врем . Возможно использование дл  этой цели и более простых методов .

Регистрацию зар дов частиц необходимо производить при помощи быстродействующих вторичных приборов.

Дл  повышени  точности способа необходимо , чтобы QI и Q2 не превыщали значени  0,9 от предельно возможного. Точность предлагаемого способа измерени  Др будет зависеть от точности измерени  указанных величин, а также времени U и tzПробное тело необходимо брать провод щим , желательно сферической формы, так как выражение Потенье дл  кинетики зар да в этом случае наиболее полно отражает физическую суть процесса и подтверждено многочисленными экспериментальными данными.

Предмет изобретени 

Способ определени  произведени  подвижности ионов на плотность объемного зар да в точке или в зоне электрического пол  коронного разр да, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и упрощени  методики измерени , измер ют электрические зар ды, получаемые с помощью предварительно-разр женного провод щего пробного тела,

помещенного в зону (точку) электрического пол , в течение разного времени, определ ют их отношение и расчетным путем наход т искомую величину.