Генератор высоковольтной искры для спектрального анализа

Генератор высоковольтной искры для спектрального анализа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ 29l322

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 18.111.1969 (¹ 1311738/24-7) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 06.1.1971. Бюллетень ¹ 3

Дата опубликования описания 22.IV.1971

ЧПК Н 03k 3/53

G 01) 3/10

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.373.2(088.8) Автор изобретения

Б. Г. Воронов

Заявитель

ГЕНЕРАТОР ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ ИСКРЫ

ДЛЯ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА

Известны генераторы высоковольтной искры с электрон ньпм управлением для возбуждения спектра при эмиссионном а нализе различных веществ.

В предлагаемый генератор высоковольтной искры с целью обеспечения стабилизации его работы в каждом полулериоде переменного тока и уменьшения зависимости величины HBпряження зажигания от величины аналитического искрового промежутка введены два вспомогателыных разрядных контура, первый из которых содержит, конденсатор и параллелыно подключенный к нему через первичную обмотку повышающего импульсного трансформатора трехэлектродный симметричный разрядник, сред|ний электрод которого подключен к,источ нику запускающих импульсов, вторичная обмотка импульсного тра нсформатора включена,в цепь второго разрядного контура, содержащего конденсатор и последовательно соединенные разрядник и первичную обмотку нелинейного импульсного тра нсформатора, вторичная обмотка, которого включена между а налит ическихт и вспомогательным искровыми промежутками 1т1 С-контура.

Ко нденсатор первого вспомогательного разрядного контура подключен к высоковольтному трансформатору через добавочное сопротивление.

На чертеже изображена принципиальная схема описываемого генератора.

Генератор состоит нз высоковольтного трансформатора 1 с выведенной средней точкой вторичной обмотки, подключен нога к сети переменного тока через регулнруемое и зарядное сопротивление 2; разрядного 1т1 С-контура, содержащего конденсатор 3, вспомогателыный искровой разрядник 4 с металлической иглой-ионизатором 5; нелинейную индуктивность б, с сердечником из быстронасыщаем ого м агн итного м атери ал а (натур имер, феррита Ф-100, Ф-150), аналитический искровои промежуток разрядника 7; регулируемую от нуля и ндуктив1ность 8, омическое сопротивлетпие 9 и ключ 10 (предназначенный для закорачивания вспомогательного разрядника 4).

Генератор снабжен двумя вспомогательными разрядными контурами. Первый контур содержит конденсатор 11, трехэлектродный симметричный разрядник 12 с электродами а, б и в (конструктивно вьпполненный так, что разрядник в .одном из его разрядных проьмежутков иониз ирует другой разрядный промежуток) и первичную обмотку импульсного трансформатора 18. Его:вторичная обмотка включена во второй вспомогательный контур.

Последний содержит конденсатор 14, разрядник 15 с металлической, иглой ионизатором 1б, соединенной с одным из его электродов, и пер291322 вичную обмотку повышающего автотрансформатора 17, вторичнои обмоткой которого является нелинейная инду1ктивность 6.

Конденсатор 11 через добавочное сопротивление 18 соеди нен со вторичной обмоткой трансформатора l, к которой также подключен калиброванный делитель высокого напряжения на сопротивлениях 19, 20, 21 и 22 с выведенной средней точкой.

К общим точкам сопротивлений 19, 20 и 21, 2 делителя подключены двухполупериодные

2 выпрямители на полупровод н иковых диодах

28 и 24. Катоды этих диодов через ключи 25 и б соединены с анодом компараторного,полу96 провод никсвсго диода 27. Катод последнего соединен с усилителем амплитудного компаратора (на чертеже iHQ показано) и с источ.ником 28 запускающих импульсов. На его выходе включен импульсный трансформатор 29, .один конец высоковольтной обмотки которого подключен к среднему электроду в трехэлектродного симметричного разрядника 12 и к игле-ионизатору 5, другой конец этой обмотки соединен со сред ними точками делителя на сопротивлениях 22 и вторичной обмоткой высоковольтного тра нсфсрматора 1, а также с источюиком 28.

При выбранных величинах искровых промежутков разрядников 15 и 12 с задан ными расстояниями, требуемыi параметров разрядного К!.С-контура, опорного на пряжения (подаваемого на катод диода 27), сопротивления

2 и положении ключей 10, 25 и 26 (например, ключи 25, 26 — замкнуты, ключ 10 — разомкнут) генератор работает следующим образом.

После подачи напряжения на трансформатор 1 в дан но» полупериоде увеличивается напряжение на конденсаторах 8 и 11, а также на диоде 27.

Как только напряжения на диоде 27 и конденсаторе 3 достигнут выбра н ного значения, диод 27 открывается, срабатывает источник запускающих и мпульсов 28 и на вторичной обмотке автотра нсформатора 29,появляется импульс высокого напряжения. Этот униполярный относительно выбра н ной полуволны сетевого на пряжения импульс вызывает искровой пробой промежутка а — в или б — в трехэлектродного разрядника 12 в зависимости от потенциала электродов а и б относительно средней точки высоковольтной обмотки трансформатора 1 в данном полупериоде и полярности первой полуволны напряже ния запускающего импульса.

Допустим, что электрод а трехэлектродного разрядника 12 до открытия диода 27 имеет в данном полупериоде положительный потенциал (a электрод б соответственно отрицательный) относительно средней точки обмотки трансформатора 1, а полуволна напряжения на конце обмотки автотрансформатора 29, соединенной со среднп;. электродом в разрядника 12, стносительн ) той же точки имеет положительныи потенциал. Тогда, первый искровой пробой в трехэлектродном, разряднике 12 .произойдет между

его электродами б и в, так как разность потенциалов между ними небольшая.

В этот же момент промежуток а — в .облучается сильно ис|низирующим излучением искры промежутка б — в, что уменьшает пробивное напряжение. Так как сопротивление искрового .к а нала незначительно, то практически в о этот момент все напряжение конденсатора 11 оказывается,приложенным к промежутку а — в, что вызывает его и:кровой .пробой. Следующий за пробоем обоих промежутков разрядника 12 разряд конденсатора 11 |проходит

I "" через эти промежутки и,первичную обмотку повышающего трансформатора 13, индуктируя во вторичной его обмотке импульс высокого напряжения. Последний заряжает конденсатор 14 до напряжения, определяемого пробив С ным напряжение разрядника 15.

Од новремен нс с ростом напряжения на электродах разрядника 15 растет интенсивиость излучения корс нирующегс разряда на игле-ионизаторе 16, облу чающего проме З жуток коронирующего разряда 15, что стабилизирует напряжение его пробоя.

Пробой разрядника 15, приводит к разряду конденсатора 14 через него и первичную обмотку автотра нсформатсра 17 и к индуктиЗо рованию во вторичной обмотке автстрансформатора 17 импульса высокого напряжен ия.

Нелинейная индуктивность 6 соединена с разрядником 4 и аналитическим промежутком 7, так, что индуцированное в ней напряжение прп

35 каждом разряде действует в RLC-контуре встреч но напряжению на конденсаторе 8. Это приводит к искровому пробою разрядника 4 и аналитического искрового промежутка разрядника 7.

40 После пробоя разрядников 4 и 7 разрядный ток конденсатора 3 проходит по цепи 8, 4, 6, 7, 9, 8 и 8. Так как индуктивность б выполнена с сердечником из быст ронасыщающего мапнитного матер иала, то уже .на уровне

4з 0,5 а разрядного тока она уменьшается до своей минимальной величины (03 — 0,5 мкгн). До окончания разряда конденcàòîðà 8 электроскопические характеристики разряда практически сстаются таки ми же, как если бы в разряд|ный RLC-контур была введена линейная индуктивность величиной 0,3 — 0,5 лигн. Если в этом же полупериоде конденсатор 3 снова может зарядиться до зада нного напряжения зажигания, то произойдет два разряда в полулериоде, что зависит при,прочих,неизмен ных параметрах генератора от величины зарядного сопротивления 2.

Аналогично осуществляется работа генератора в другом полупериоде.

Для использования разрядов в RLC-контуре только в одежном из полупериодов в схему введены ключи 25 и 26, разрывающие цепь одного из диодов 28 или 24.

Схема генератора позволяет осуществить

О5 стаоильну о работу при закорочен ном разряд291322

Предмет изобретения

Составитель Г. Бейдер

Техред 3. Н. Тараненко

Редактор Ю. Д. Полякова

Корректор Т. А. Китаева

Изд. ¹ 164. Заказ Bl/278 Гираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К 35, Ратшская наб., д. 475

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент>.. нике 4 (ключ 10 замкнут), когда необходимо получить повышенную яркость свечения искры аналитического, промежутка разрядника 7, при этом импульс поджига, действует только в аналитическом промежутке 7.

Генератор высоковольтной искры для спектрального анализа, содержащий разрядный, Я1 С-контур с аналитическим и вспомогател,ным искровыми промежутками, питаемый от высоковольтного трансформатора; амплитудный компаратор, управляющий высоковольгным источником запускающих импульсов, отличаюи4ийся тем, что, с целью стабилизации его работы в каждом полупериоде переменного тока и уменьшения зависимости величины напряжения зажигания от величины а налип ческого искрового промежутка, в него введено два вспомогательных разрядных контура, первый из которых содержит конденсатор и параллельно,подключенный к нему через первичную обмотку повышающего импульсного трансформатора трехэлектродный симметричный разрядник со средним электродом, подключенным к источнику запускающих импульсов, а вторичная обмотка импульсного трансформатора-включена в цепь второго разрядного контура, содержащего конденсатор и,последовательно соединенные разрядник и,первпчную обмотку нелинейного трансформатора, вторичная обмотка которого включена между аналитическим и вспомогательным искровыми промежутками.