АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

Экспериментальная установка состоит из системы разрядных электродов, вакуумной камеры, системы создания магнитного поля, вакуумного поста, системы электропитания, систем контроля вакуума и напуска рабочего газа, а также диагностической аппаратуры. Структурная схема экспериментальной установки приведена на рис. 1.

Система электродов расположена внутри заземленной вакуумной камеры, изготовленной из нержавеющей стали с внутренним диаметром 125 мм, являющейся одновременно электростатическим экраном. Внутри установлен стеклянный цилиндр с внутренним диаметром 80 мм и длинной 370 мм, который служит для дополнительного увеличения электрической прочности изоляции электродов разряда.

Для создания в вакуумной камере требуемого давления применяются стандартные вакуумные насосы, включающие в себя диффузионный насос типа НВДМ – 160 производительностью 800 л/с и форвакуумный насос типа НВР-5Д производительностью 5,5 л/с. Остаточное давление в вакуумной камере не превышает 3·10^-6 Тор.

Подача различных рабочих газов в вакуумную камеру осуществляется через игольчатый натекатель с микрометрическим приводом. Относительное давление рабочего газа P = P_абс× C измеряется в рабочей камере вакуумметром и регулируется с помощью изменения скоростей газопотока или откачки, где P_абс – действительное давление газа, С – относительная чувствительность вакуумметров к данному сорту газа. В диапазонах 10^-6 – 10^-3 Тор. давление рабочего газа измеряется ионизационным датчиком ПМИ - 2, а в диапазоне
10^-3 – 10^-2 Тор. – термопарным датчиком ПМТ - 2.

Для создания регулируемого по величине стационарного магнитного поля в разрядной камере используется магнитная система, состоящая из набора катушек с внутренним диаметром 150 мм и толщиной 30 – 40 мм. Расстояние между катушками выбиралось таким, чтобы продольная неоднородность поля не превышала 2 %. Во избежание концевых эффектов длина магнитной системы значительно превышает длину разрядного промежутка. Блоки катушек юстировались соосно с электродами в разрядной камере. Диапазон изменения напряженности магнитного поля по оси системы составляет 0 – 1 кЭ. Для питания соленоидов магнитной системы используется источник постоянного тока с коэффициентом пульсации 0,01 %. Система электропитания газового разряда обеспечивает диапазон разрядных токов от 100 мкА до 100 мА, при падении напряжения на разряде до 5 кВ.

Рис. 1. Схема экспериментальной установки

1 – вакуумная камера; 2 – стеклянный цилиндр; 3 – система электродов разряда; 4 – катушки соленоидов магнитного поля; 5 – ионизационный манометрический преобразователь; 6 – термопарный манометрический преобразователь; 7 – ионизационно-термопарный вакуумметр.

В качестве диагностических методов предлагаются зондовые методики, поскольку они обеспечивают необходимую локальность измерений.

Конструкции электрических зондов приведены на рис. 2. Электроды зондов изготовлены из вольфрамовой проволоки диаметром 0,3 мм, длина рабочей части электродов – 4 мм, площадь рабочей поверхности – 4,78·10^-2 см². Вся поверхность электродов, за исключением рабочей части, помещалась в керамический изолятор.

Рис. 2. Конструкции электрических зондов

а – одиночный цилиндрический зонд; б – двойной зонд; 1 – экран; 2 – изолятор; 3 – электрод.

Рис. 3. Схема включения электрических зондов

Зонды располагаются на половине расстояния анод-катод. Оси цилиндрических электродов зонда ориентированы перпендикулярно силовым линиям магнитного поля. Схема зондовых измерений (рис. 4) позволяет снимать вольтамперные характеристики зондов, как по точкам, так и с помощью двухкоординатного планшетного потенциометра типа ПДА-1.

В присутствии интенсивных колебаний вольтамперная характеристика зонда может искажаться, если амплитуда колебаний больше или равна kT_e, а электронный ток успевает установиться за период колебаний. С целью уменьшения этого эффекта в цепь зонда включался конденсатор. В этом случае зонд становится «плавающим» по высокой частоте и влияние колебаний на усредненную по времени ВАХ уменьшается. В некоторых случаях более точные значения электронной температуры определяются методом двойных зондов.

Базовая схема электродов разряда представлена на рис. 4. Система электродов крепится внутри кварцевого цилиндра (1) с внутренним диаметром 40 мм и длиной 160 мм. Анод газоразрядной системы (2) изготовлен из нержавеющей стали и представляет собой цилиндр диаметром 37 мм и длиной 30 мм. Плоские отражательные электроды (4) диаметром 20 мм и толщиной 5 мм изготовлены из меди и крепятся внутри цилиндров из нержавеющей
стали (3).

Рис. 4. Схема разряда Пеннинга

1 – кварцевый цилиндр; 2 – анод; 3 – цилиндрические катоды; 4 – катоды из меди; 5 – система электрических зондов.

Катоды разряда находятся под потенциалом земли, а на анод подается положительное напряжение.

Дата добавления: 2015-09-18 | Просмотры: 643 | Нарушение авторских прав