Claims (2)
вл етс устройство дл ионизации газа, содержащее корпус-газопровод 1C установленной а нем системе иони- « зации, выполненной в виде набора 39 активных электродов с расположенными на них плоскими источниками радио активного излучени и пассивных элек тродов, установленных так, что поверхность активных электродов параллельна направлежю движени газа 2 Недостатком этого устройства ,вл етс невысока концентраци ионов/ на выходе из него, обусловленна оседанием значительной части ионов на поверхности пассивных электродов. Цель изобретени - повышение концентрации ионов в потоке газа на выходе из устройства путем уменьше ни оседани их на поверхности nac-j сивных электродов. Указанна цель достигаетс тем, что в устройстве дл ионизации газа, содержащем корпус-газопровод с установленной в нем системой ионизации, выполненной в виде набора -активных электродов с расположенными на них плоскими источниками радиоактивного излучени и пассивных электродов, ус тановленных так, что поверхность активных электродов параллельна направ лению движени газа, пассивные элек троды выполнены в виде сеток, установлены с увеличивающимс рассто нием между ними и поверхност ми активных электродов по направлениюёк выходу устройства. Кроме того, пассивные электрода выполнены плоскими и образуют угол 1-30° к поверхности активных электродов . На фиг, 1 представлена конструктив на схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема движени ионов при параллельных активных и пассивных электродах; на фиг. 3 схема движени при предлагаемом исполнении электродов устройства. Устройство содержит корпус-газопровод 1 с клеммами 2, в котором установлены активные электроды 3 с радиоактивными источниками А и пассивные электроды 5. При установке в рабочее положение устройство располага етс за вентил тором 6 и снабжено противопылевым фильтром 7. Устройство работает следующим об-разом . При плоскопарз лельном расположении разнопол рных электродов, в общем случае траектори иона Ур4-и Vp-, образованного а-частицей в зазоре h Iмежду активным и пассивным электрода3 ,4 . , за висит от соотношени скоростей:. УГ - газового потока, увлекающего ион в сторону выходного окна и V приобретаемой вследствие взаимодействи с электрическим полем. Результирующа составл юща Vp этих скоро ,стей определ етВОЗМОЖНОСТЬ выхода иона в полезный объем. На фиг. 2 видно , что дл обеспечени унипол рности необходимо увеличение рассто ни между точкой образовани иона необходимой пол рности и электродом другого знака, т.е. рассто ние между электродами должно быть больше длины свободного пробега ионизирующей р-частицы , что также совпадает с требованием наиболее полного использовани ее ионизирующей способности. На фиг. 2 Также .видно, что при плоскопараллельном расположении разнопол рных электродов и при посто нной вследствие этого напр женности электрического пол полезно используетс только часть источника L. Это непрсредственно вли ет на концентрацию исход щих ионов и при использовании источников большой прот женности снижает КПД ионизатора. Увеличение производительности ионизатора достигаетс благодар постепенному уменьшению напр женности электрического пол в направлении движени газового потока за счет отклонени разнопол рных электродов от плоскопараллельности, При этом дл сохранени скорости потока газа пассивный электрод должен быть выполнен аэродинамически прозрачным, например из сетки, или тонких металлических нитей, нат нутых в направлении потока газа. При непараллельном расположении пассивных и активных электродов ион, образованный в точке А, приоб1рётает вследствие воздействи электрического пол скорость У В направпении электрода противоположного знака и увлекаетс потоком газа со скоростью Vp в направлении выходного окна. Результирующее движение иона VP вследствие посто нства Vp и уменьшени Vg претерпевает с продвижением в сторону выходного окна отклонение от первоначального направлени на угол oL , увеличива веро тностЪ выхода иона из устройства. Эксперименты по определению зависимости концентрации ионов раз5 личной пол рности на выходе из устройства от разности потенциалов меж ду активными и пассивными электрода ми при различных углах наклона между ними показали, чтопри предлагав мом исполнении происходит увеличени коэффициента унипол рности с возрастанием разности потенциалов-межд активными и пассивными электродами и резкое возрастание концентрации ионов при отклонении электродов от плоскопараплельности, особенно в ин тервале скорости газа 1 м/ с дальнейшим повышением концентрации иомов при угле наклона до 20 при большой разности потенциалов. Н основании анализа результатов экспериментов пр едставл етс нецелесообразным отклонение пассивных электродов на угол более 30°в св зи с уменьшением плотности размацени электродов в корпусе-газопроводе. Следует отметить также, что дл обеспечени унипол рности потока ионов повышенной концентрации при угле наклона пассивного электрода 5-10° оптимальный рабочий режим ион затора обеспечиваетс при разности потенциалов между разнопол рными электродами в интервале 1&0-200 В. Экспериментальные данные показаiли ,также, что при разнице потенциалов 100 В при плоскопараллельном расположении электродов концентраци ионов на выходе устройства составл ет 1,35-10 1/см, а при угле наклона пассивного электрода в 10 2 ,18-10 1/см, при разнице потенциалов 200 В концентраци ионов составл ет соответственно 0,6i 10®и 2,4751o9l/cM Таким образом, применение предлагаемого устройства с измененной 36 конструкцией электродной системы позвол ет обеспечить повышение koнцeн-( трации унипол рных ионов в среднем в 2-3 раза и увеличить,таким образом , эффективность работы ионизатора . Формула изобретени 1. Устройство дл ионизации газа, содержащее корпус-газопровод с установленной в нем системой ионизации, выполненной в виде набора активных электродов с расположенными на них ПЛОСКИ) источниками радиоактивного излучени и пассивных электродов, установленных так, что- поверхность активных электродов параллельна направлению движени газа, о т л и чаю щ ;е е с тем, что, с целью повышени концентраций ионов в пото: е газа на выходе из устройства путем уменьшени оседани их на поверхности пассивных электродов, пассивные электроды выполнены в виде сеток , установлены с увеличивающимс рассто нием между ними и поверхност ми активных электродов по направлению к выходу устройства. 2. Устройство по п. 1, отличающеес тем, что пассивные электроды выполнены плоскими и образуют угол 1-30° к поверхности активных электродов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США tf 2972680, кл . 250-4+, опублик. 1961. is a device for ionization of gas, comprising a housing-gas pipeline 1C installed on it an ionization system, made in the form of a set of 39 active electrodes with flat sources of radio active radiation and passive electrodes arranged on them, so that the surface of the active electrodes is parallel to gas flow direction 2 The disadvantage of this device is the low ion concentration / exit, due to the deposition of a significant portion of ions on the surface of passive electrodes. The purpose of the invention is to increase the concentration of ions in the gas flow at the outlet of the device by reducing their deposition on the surface of nac-j solid electrodes. This goal is achieved by the fact that in a device for ionization of a gas, comprising a housing-gas pipeline with an ionization system installed in it, made in the form of a set of -active electrodes with flat sources of radioactive radiation and passive electrodes arranged on them, so that the surface of the active electrodes parallel to the direction of gas movement, passive electrodes are made in the form of grids, installed with increasing distance between them and the surfaces of the active electrodes in the direction of the output devices. In addition, the passive electrodes are made flat and form an angle of 1-30 ° to the surface of the active electrodes. Fig, 1 shows the constructs on the scheme of the proposed device; in fig. 2 is a diagram of the movement of ions with parallel active and passive electrodes; in fig. 3 shows the movement pattern with the proposed version of the device electrodes. The device comprises a gas pipeline body 1 with terminals 2, in which active electrodes 3 with radioactive sources A and passive electrodes 5 are installed. When placed in working position, the device is located behind fan 6 and is provided with a dust filter 7. The device operates as follows. With plane-parallel arrangement of different-polarity electrodes, in general, the trajectory of the Ur-4 and Vp-ion formed by an a-particle in the gap h is between the active and passive electrodes 3, 4. depends on the speed ratio :. UG is a gas flow that carries the ion towards the exit window and V is acquired due to the interaction with the electric field. The resulting component Vp of these soon, the STES determines the CAPABILITY of the ion to the usable volume. FIG. 2 that in order to ensure unipolarity, it is necessary to increase the distance between the point of formation of the ion of the required polarity and the electrode of another sign, i.e. the distance between the electrodes must be greater than the free path of the ionizing p-particle, which also coincides with the requirement of the most complete use of its ionizing ability. FIG. 2 It is also evident that with the plane-parallel arrangement of the opposite-polarity electrodes and with the constant electric field strength as a result of this, only part of the source L is useful. This directly affects the concentration of outgoing ions and decreases the efficiency of the ionizer when using large sources. An increase in the ionizer productivity is achieved due to a gradual decrease in the electric field intensity in the direction of gas flow due to the deviation of the opposite-polarity electrodes from plane-parallelism. In order to maintain the gas flow rate, the passive electrode must be aerodynamically transparent, for example, from a grid, or thin metallic threads, nat in the direction of gas flow. With a non-parallel arrangement of passive and active electrodes, the ion formed at point A acquires, due to the influence of an electric field, the velocity VB of the direction of the electrode of the opposite sign and is entrained by the gas flow with velocity Vp in the direction of the exit window. The resulting movement of the VP ion due to the constancy of Vp and the decrease in Vg undergoes a deviation from the initial direction by the angle oL as the output window moves toward the side, increasing the probability of the ion exiting the device. Experiments to determine the dependence of the concentration of ions of personal polarity at the output of the device on the potential difference between active and passive electrodes at different angles of inclination between them showed that in the proposed performance there is an increase in the unipolarity coefficient with an increase in the potential difference between active and passive electrodes and a sharp increase in the concentration of ions when the electrodes deviate from the flatness, especially in the gas velocity interval of 1 m / s, further increase iomov concentration at an inclination of up to 20 at a high potential difference. Based on the analysis of the results of experiments, it is impractical to deviate the passive electrodes through an angle of more than 30 ° due to a decrease in the density of the spread out electrodes in the gas pipeline body. It should also be noted that, in order to ensure unipolarity of the ion flux of increased concentration at an angle of inclination of the passive electrode of 5-10 °, the optimum operating mode of the ion mash is provided with a potential difference between opposite-polarity electrodes in the range of 1 & 0-200 V. that at a potential difference of 100 V with a plane-parallel arrangement of the electrodes, the ion concentration at the output of the device is 1.35-10 1 / cm, and at the angle of inclination of the passive electrode at 10 2, 18-10 1 / cm, at a potential difference of 200 V the ion concentration is respectively 0.6i 10® and 2.4751o9l / cM Thus, the use of the proposed device with a modified 36 electrode system design allows for an increase in concentration (by a factor of 2-3 unipolar ions) and way, the efficiency of the ionizer. Claim 1. Device for ionization of gas, comprising a housing-gas pipeline with an ionization system installed in it, made in the form of a set of active electrodes with radioactive sources and passive electrodes installed in such a way that the surface of the active electrodes is parallel to the direction of gas movement, that is, so that, in order to increase the concentrations of ions in the flow of gas at the device exit by reducing their deposition on the surface of passive electrodes, the passive electrodes are made in the form of grids, installed with an increasing distance between them and the surfaces of the active electrodes towards the device output. 2. A device according to claim 1, characterized in that the passive electrodes are made flat and form an angle of 1-30 ° to the surface of the active electrodes. Sources of information taken into account in the examination 1.US Patent tf 2972680, cl. 250-4 +, publ. 1961.
2.Авторское свидетельство СССР № 498006, кл. А 61 N 1/44,-. 1976 (прототип).2. USSR author's certificate number 498006, cl. A 61 N 1/44, -. 1976 (prototype).