Способ измерения минимального тока катода

Способ измерения минимального тока катода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соеетснмх

Соцмалмстичесннн

Республмн

ОП ИСАНИЕ

И3ОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (<>) 61 (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 13.01,76(21) 2312984/18-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опублнкот«но05.06,78,Бюллетень № 21 (45) Дата опубликования описания05,(}5.7 8 (51) М. Кл.

Н 01 J 9/42

Н 01 J l/30

Гасу) арстеенный намнтет

Саввта Ннннстрае СССР па делам нзабретеннй н атнрнтнй (53) УДК 621,385. .03 2. 2 1 2(088.8) Г. П, Баженов и С. М, Чесноков (72) Авторы изобретения

Институт оптики атмосферы Сибирского отделения АН СССР (73) Заявитель (54) СПОСОБ. ИЗМЕРЕНИЯ МИНИМАЛЬНОГО ТОКА КАТОДА

Изобретение относится к способам измерения эмиссионных свойств катода элект ровакуумных приборов и может найти применение при разработке катодов сильноточных ускорителей электронов и различного рода устройств, использутоших взрывную эмиссию электронов.

Сушес евутот способы измерения минимального тока электрической дуги, различающиеся способом возбуждения дуговог.о )О разряда: путем сближения или размыкания электродов, контактирования металлическо« го катода с плазмой, генерируемой автономным источником плазмы, электрического пробоя:стационарного промежутка (1 j u тд.

Способы возбуждения электрической ду ги, основанные на сближении или размыкании контактов, непригодны для измерения

90 минимального тока взрывной эмиссии из-за предельного сокрашения времени коммутации. Малопригоден и способ возбуждения эллектрической дуги с помощью плазмы от автономного источника, так как в этом случае трудно обеспечить возбуждение дуги в точно заданный момент. времени, и, кроме того, стадия взрывйой эмиссии в присутствии .посторонней плазмы в межэлектродном про межутке протекает иначе, чем в случае ес» тественного возбуждения, Известен способ измерения минимального тока вакуумной дуги путем подачи на катод импульсов напряжения, измерения ве» личины тока в цепи катода и выбора в качестве минимального тока катода наименьшей из измеренных величин тока (21, Этот способ неприменим для измерения минимального тока взрывной эмиссииэлект ронов,. поскольку для его реализации невозможно создать условия в диоде, при которых отбираемый из плазмы катодного факе» ла ток имел бы небольшую величину. Кроме того, необходимо, чтобы в течение времени, которое требуется для измерения ми» нимального тока, не происходило существенного нарастания тока и перехода диода из режима взрывной,эмиссии в режим дугового разряда. - 10 20 с

60

Цель изобретения — создание способа измерения минимального тока катода 00 взрывной эмиссией.

Поставленная цель достигается тем, что на катод подают импульсы напряжения ни-сходящей двухступенчатой формы длительностью, равной длительности импульса, минимальный ток которого необходимо измерить, а амплитуду напряжения первой ступени импульса устанавливают такой, чтобы 1 катодный факел возникал на фронте импуль

ca,ïoäáèðàþò наименьшую амплитуду второй ступени импульса напряжения, при которой в течение заданного промежутка времени отсутствуют обрывы тока, и производят измерение тока при этом напряжении.

В соответствии с изобретением, в течение первой ступени импульса создают плазму на катоде вакуумного диода, а в течение второй ступени измеряют минимальный ток взрывной эмиссии.

При выборе длительности импульсов ис к ходят из того, что длительность первой: ступени не превышает 0,1 времени коммута ции межэлектродного промежутка для заданного напряжения первой ступени, а суммарную длительность первой и второй ступеней устанавливают равной времени, для которого определяют величину минимального тока.

Следующая особенность состоит в том, что амплитуду первой ступени подбирают такой, чтобы катодиый факел всегда возникал на фронте импульса. Это условие способствует уменыпению разброса величин тока в первой ступени, в результате чего уменьшается разброс минимального тока для последовательной серии измерений, После этого подбирают наименьшую амплитуду второй ступени импульса напряжения, при которой отсутствуют обрывы тока во второй ступени, производят 10-15 измерений тока при этом напряжении и наименьшее из полученных значений тока принимают равным минимальному току взрывной эмиссии, способному протекать без обрыва в течение времени действия импульса напряжения.

Ограничение длительности первой ступени величиной, не превышающей 0,1 времени коммутации межэлектродного промежутка, обусловлено тем, что при увеличении длительности первой ступени возрастает величина минимального тока для одюго и того же времени протекания тока..Ограничение суммарной длительности импульса временем, B течение которого требуется определить величину минимального тока, упрощает проце дуру определения тока как наименьшего тока, способного протекать в течение заданного промежутка времени. Определенная таким образом величина минимального тока более соответствует задачам практического использования результатов измерений, чем среднее значение минимального тока для средней продолжительности его протекания, равной заданной.

На чертеже изображена электрическая схема осуществления способа измерения минимального тока взрывной эмиссии.

Катод 1 выполнен в виде отрезка медной проволоки диаметром 8 ° 10 см. Один конец катода через омический шунт 2 соединен с заземленным корпусом вакуумной камеры 3, На расстоянии 2 см от свободного конца проволоки-катода установлен плоский анод 4 диаметром 5 см, Из опыта известно, что в диоде с указан- ными. параметрами катодный факел возникает на фронте импульса амплитудой 35 ° 10 В, а время коммутации при этом превышает

10 с. Поэтому амплитуду первой ступени импульса напряжения, вырабатываемого генератором 5, поддерживакт равной 35 10 В, а длительность первой ступени выбрана равной 10 сек. Амплитуда иь.пульса второй

25 ступени установлена равной 10 В.

При нескольких последовательных реализациях режима взрывной эмиссии на осциллограммах тока не было замечено ни од30 ного обрыва тока во второй ступени импульса, после этого амплитуду второй ступени уменьшили до 600 В, И снова не было замечено обрывов тока во второй ступени импульса. С уменьшением амплитуды второй ступени до 200 В ток во второй ступени не появлялся ни в один из периодов реализаций режима взрывной эмиссии, Постепенно сужая диапазон изменения второй ступени> установили, что наименьшая амплитуда

4р Напряжения второй ступени, при которой от» сутствуют обрывы тока, равна 400 В. Десять осциллограмм тока взрывной эмиссии при этом напряжении второй ступени были сфотографированы, расшифрованы и получен

45 следующий рядзначенийтока, iA, 0,62; 0,54, 0,54; 0.,93; 0,7; 0,45; 0,77; 0,77; 0,77;.

0,46, Выбрав наименьшее значение тока из этого ряда, нашли минимальный ток для времени реализации режима взрывной эмис5р сии 5 10 "с, величина этого тока оказалась равной 0,45 А, Использование предложенного способа определения минимального тока катода, работакнцего в режиме взрывной эмиссии, поз55 волило зафиксировать существование минимального тока взрывной эмиссии и обеспечило по сравнению с сушествукщими способами измерения минимального тока электрической дуги следукщие преимушества: возможность четкого разделения стадии возбуждения разряда от стадии изб зрения

6102.09

Составитель Г. Кудинцева

Редактор Т. Орловская Техред Н, Бабурка Корректор Н. Яцемирская

Заказ 3027/43 Тираж 960 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб„д, 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 минимальнэгэ тэка, чтэ и пээвэлилэ обнаружить факт сушествэвания такэгэ тэка для взрывнэй эмиссии; возможность измерения минимального тока для заданной длительности импульса тока в диоде со взрывной эмиссией.

Формула изобретения

Способ измерения минимального тока катода, состояший в том, что на катод подают импульсы напряжения, измеряют величину тока и цепи катода и в качестве минимального тока катода выбирают наименьшук из измеренных величин, о т л ич а ю ш и и с я тем, что, с целью измере- 5 ния минимального тока катода со взрывной эмиссией, на катод подают импульсы напряжения нисходящей двухступенчатой фэрмы длительностью, равной длительности им» пульса, минимальный ток которого необходимо измерить, а амплитуду напряжения первой ступени импульса устанавливают такой, чтобы катодный факел возникал на фронте импульса, по дбирают наименьшую амплитуду второй ступени импульса напряжения, при которой в течение заданного промежутка времени отсутствуют обрывы тока, и производят измерение тока приэтом напряжении.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Кесаев И. Г, Катодные процессы электрической дуги. М. "Наука", 1968, . с. 19.

2. Эаобо11т1 Ь.E., Сат си1.5.Ëðð1å.9 ó

36, 476, 1958.