Способ возбуждения газового разряда

Способ возбуждения газового разряда

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области плазменной технологии, в частности к способам стабильного возбуждения газового разряда при высоком и низком давлении, используемым для получения излучения в газоразрядных лазерах, плазмотронах и т.п.

Известен способ возбуждения газового разряда, заключающийся в выдвигании в межэлектродный промежуток разрядной камеры изолированной от электродов металлической вставки, подачу напряжения на электроды разрядной камеры и удаление из межэлектродного промежутка вставки после поджигания разряда, с целью снижения напряжения зажигания преимущественно тлеющего разряда и повышения надежности зажигания при повышенных рабочих давлениях и увеличенных разрядных промежутках. [Пат. №2017288 Российская Федерация, МПК H01S 3/097. Способ возбуждения газового разряда / Иващенко М.И., Колосов А.В., Панов В.П.; заявитель и патентообладатель Войсковая часть 22737-Д; №4767475/25; заявл. 11.12.1989; опубл. 30.07.1994]

Недостатком известного способа является отсутствие стабильности газового разряда при малых мощностях.

Наиболее близким к данному изобретению является способ возбуждения дугового разряда, заключающийся в подаче горючей газовой смеси, искровом пробое межэлектродного промежутка между основным и вспомогательными электродами, что приводит к воспламенению горючей газовой смеси, после чего возбуждается дуговой разряд между основными электродами, а в межэлектродную полость подают негорючие плазмообразующие газы. [Заявка №94027313 Российская Федерация, МПК В05В 7/20. Способ возбуждения дугового разряда / Гизатуллин С.А., Даутов Г.Ю.; заявитель и патентообладатель Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева; №94027313/26; заявл. 18.07.1994; опубл. 10.07.1996]

К недостаткам прототипа можно отнести наличие горючей газовой смеси, что является небезопасным для работы, низкая стабильность горения разряда при малой мощности источника питания.

Техническим результатом изобретения является стабилизация горения газового разряда в большом диапазоне мощностей при малом напряжении мощного источника, повышение безопасности работы.

Указанный результат достигается тем, что в способе возбуждения газового разряда, заключающемся в искровом пробое межэлектродного промежутка между вспомогательными электродами для возбуждения дугового разряда между основными электродами, согласно изобретению вызывают высоковольтный пробой разрядного промежутка основного разряда при 7-20 кВ и его стабильное горение при 1-20 мА, используя разряд от мощного 20-400 мА источника разряда с малым выходным напряжением 1-500 В между основными электродами. При этом суммарная вкладываемая мощность от 10 Вт до 1,5 кВт.

Изобретение поясняется чертежом, где показана схема устройства, с помощью которого реализован заявляемый способ возбуждения газового разряда.

Устройство для осуществления способа содержит высоковольтный источник питания 1 с подключенными к нему вспомогательными электродами 2 и 3, размещенными в одной плоскости, перпендикулярно которым в той же плоскости расположены основные электроды 4 и 5 с подключенным к ним мощным источником питания с малым выходным напряжением 6.

Пример 1.

Заявляемый способ возбуждения газового разряда осуществляют следующим образом. Между вспомогательными электродами 2 и 3 подают разницу потенциалов с высоковольтного источника питания 1, например 7 кВ, зажигают этим самостоятельный маломощный разряд 5 Вт, который создает условия для пробоя разрядного промежутка между основными электродами 4 и 5, далее для последующего поддержания горения газового разряда подают питание от мощного источника питания 6 с малым выходным напряжением 1 В и током от 20 мА. При этом суммарная вкладываемая мощность обоих источников питания 10 Вт.

Пример 2.

Между вспомогательными электродами 2 и 3 подают разницу потенциалов с высоковольтного источника питания 1, например 14 кВ, зажигают этим самостоятельный маломощный разряд 10 Вт, который создает условия для пробоя разрядного промежутка между основными электродами 4 и 5, далее для последующего поддержания горения газового разряда подают питание от мощного источника питания 6 с малым выходным напряжением 257 В и током от 200 мА. При этом суммарная вкладываемая мощность обоих источников питания 746 Вт.

Пример 3.

Между вспомогательными электродами 2 и 3 подают разницу потенциалов с высоковольтного источника питания 1, например 20 кВ, зажигают этим самостоятельный маломощный разряд 20 Вт, который создает условия для пробоя разрядного промежутка между основными электродами 4 и 5, далее для последующего поддержания горения газового разряда подают питание от мощного источника питания 6 с малым выходным напряжением 500 В и током от 400 мА. При этом суммарная вкладываемая мощность обоих источников питания 1,5 кВт.

Применение способа возбуждения газового разряда обеспечивает стабильное горение газового разряда в большом диапазоне регулирования мощностей ввиду простоты управления мощностью обоих источников питания, использование мощного источника питания низкого напряжения, отличается безопасностью ввиду отсутствия взрывоопасной горючей смеси, простотой применения.

Способ возбуждения газового разряда, заключающийся в искровом пробое межэлектродного промежутка между вспомогательными электродами для возбуждения дугового разряда между основными электродами, отличающийся тем, что вызывают высоковольтный пробой разрядного промежутка основного разряда при 7-20 кВ и его стабильное горение при 1-20 мА, используя разряд от мощного 20-400 мА источника разряда с малым выходным напряжением 1-500 В между основными электродами, при этом суммарная вкладываемая мощность составляет от 10 Вт до 1,5 кВт.