Вакуумный прибор с регулируемым плазменнымкатодом
Патент 194969
Классы МПК
Вакуумный прибор с регулируемым плазменнымкатодом
Иллюстрации
Реферат
! 94969
ОПИСАН ИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Соме Советским
Социалистическим
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ .
:I
Зависимое от авт. свидетельства № л. 2TÈ, T2/03
Заявлено 16.Ч111.1963 (№ 852864/26-25) с присоединением заявки №
Приоритет
МПК Н ОЦ
УДК 621.327.53 (088.8) Комитет по целом иаобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Опубликовано 20.1111968. Бюллетень № 11
Дата опубликования описания 25.VII.1968
Авторы изобретения
П. Е. Беленсов и Г. П. Мхеидзе
Заявитель
ВАКУУМНЫЙ ПРИБОР С РЕГУЛИРУЕМЫМ ПЛАЗМЕННЫМ
КАТОДОМ
Известны вакуумные газоразрядные приботты, предназначенные, например, для выпрямления тока, содержащие герметизированную оболочку и в ней плазменную камеру, имеющую катод и промежуточный электрод с отверстием для соединения газоразрядной и высаковакуумнай областей. B высоковакуумной области расположен анод и система для создания перепада давления между этими областями. Эти приборы, обладая высокой электрической проводимостью, допускают управление по запуску, но не управляемы при протекании через них тока в рабочем режиме, С целью управления током, протекающим через прибор, независима от сопротивления нагрузки и приложенной разности потенциалов, а также получения вольтамперных характеристик, у которых ток не зависит от анодного напряжения, используется рассеивающая ионна-оптическая система, образованная высоковакуумным промежутком между вогнутым анодом и выпуклым промежуточным электродом с отверстием для формирования плазменного катода.
На чертеже представлена схема описываемого прибора.
Она состоит из катода 1, выпуклого промежуточного электрода 2 с отверстием, перекрытым сеткой тоже выпуклой формы, вогнутого анода 8, полости 4 для охладителя и ка2 налов 5. К электродам 1, 2 и 2, 8 подключены независимые источники тока. Электрическая цепь электродов 1 и 2 является управляющей, а цепь электродов 2, 8 — управляемой. Раз.
5 ряженность области б достаточна для предотвращения пробоев и возникновения разряда между анодом 8 и промежуточным электродом 2.
Электрическая прочность вакуумного про10 межутка между электродами 2, 8 определяет верхний предел рабочих напряжений прибора. В области 7 генерируется газоразрядная плазма между электродами 1 и 2. Параметры генерируемой плазмы зависят от тока в ре15 гулирующей цепи. Рабочее вещество, например ртуть, конденсируется на стенках охлаждающей полости 4 и по каналам 5 поступает в газоразрядную область 7. Тем самым осуществляется откачка области б.
20 Работа прибора заключается в следующем.
Если при постоянном токе регулирующей цепи на аноде 8 отсутствует напряжение, та в результате амбиполярной диффузии ток на аноде равен нулю. При повышении аноднага
25 напряжения так одной из компонент электронов или ионов, для которой приложенное поле является тормозящим, ограничивается.
При дальнейшем увеличении потенциала анода ток на анод практически униполярен. Уста30 навливается некоторая плазменная граница
194969
Ссставитель Б. П. Кононов
Редактор Н. А. Джарагетти Техред Р, М, Новикова Корректоры; О, Б. Тюрина и Л. В, Юшина
Заказ 168813 Тираж 530 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
Типография, пр, Сапунова, 2 на соответствующем расстоянии от анода, представляющая плазменный катод, с- которой происходит отбор заряженных частиц.
Так как в области б ионизация пренебрежимо мала, а геометрии анода и промежуточного электрода обеспечивают незначительные потери плазмы на поверхности электрода 2 в высоковакуумной области, то при увеличении напряжения и соответствующем перемещении плазменной границы величина интегрального тока, отбираемого с границы (численно равного току, протекающему через прибор), не зависит от величины анодного напряжения и анодной нагрузки и определяется параметрами плазмы в отверстии электрода 2. При этом интегральный поток заряженных частиц, отбираемых из плазменной границы, рассеивается равномерно па всей рабочей поверхности анода при любых значениях напря.кений на аноде.
Изменение сопротивления (регулировка) прибора независимо от нагрузки и анодного напряжения осуществляется изменением разрядного тока регулирующей цепи, определяющего параметры плазмы в отверстии электрода 2. Фиксируя измененное значение тока управляющей цепи и изменяя анодное напряжение, режим работы прибора перемещается на новую характеристику. Семейство статических характеристик прибора в плоскости внутреннее, сопротивление — анодное напряжение близко к линейным с углами наклона, определяющимися величиной фиксированных
5 значений тока управляющей цепи. Коэффициент усиления прибора по току меньше единицы, по напряжению и мощности — больше ее. Постоянная времени 10- сек. Проводимость прибора двусторонняя с явно выражен10 ной асимметрией.
Предмет изобретения
Вакуумный прибор с регулируемым плазменным катодом, содержащий герметизиро15 ванную оболочку и в ней плазменную камеру, имеющую катод и промежуточный электрод с отверстием для соединения газоразрядной области и высоковакуумной области, имеющей анод и систему для поддержания пере20 пада давления, от гича!огцийся тем, что, с целью получения вольтамперной характеристики с током, не зависящим от анодного напряжения, промежуточный электрод и анод выполнены в виде вставленных друг в друга
25 полусфер, образующих рассеивающую ионнооптическую систему, а на поверхности оболочки выполнены полости для охлаждающей среды и каналы для отвода конденсированного вещества в плазменную камеру.