Способ формирования электрическо-го разряда

Способ формирования электрическо-го разряда

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

8И369

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.01,79 (21) 2739531/18-25 (51) М.Кл. Н 01 J 61 00 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень ¹ 9 (45) Дата опублпкованпя описания 09.04.81

Государственный комитет по делам изобретеиий и открытий (53) УДК 621.387.34 (088.8) (72) Авторы изобретения

П. Н. Дашук и С. Л. Кулаков

Ленинградский ордена Ленана политехнический институт имени М. И. Калинина (71) Заявитель (54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО

РАЗРЯДА

Изобретение относится к технике получения электрического разряда и может б»ть использовано в импульсной высокоскоростной рентгенографии в биологии, медицине и тонкой технологии, при создании источников мягкого рентгеновского излучения для исследования быстропротекающих процессов, источников рентгеновского излучения, обладающих протяженной излучающей поверхностью различной конфигурации, в устройствах для получения рентгеновского излучения различной интенсивности к жесткости.

Известен способ получения импульсного рентгеновского изучения в трубках с холодным катодом (1).

Недостатком этого способа является то, что для создания эффекта взрывной эмиссии, обеспечивающей большую величину электронного тока и, как следствие этого, появление интенсивного рентгеновского излучения, необходимо, чтобы величина напряженности электрического поля в межэлектродном промежутке составляла — 10" — 107 B/ñë, т. е. амплитуда импульса напряжения, подаваемого на трубку, должна составлять около 100 кВ, Соответственно эффективная энергия в рентгеновских квантах также будет порядка сотни кэВ, и, следовательно, этот способ нельзя использовать для получения мягкого рентгеновского излучения.

Наиболее близким к предложенному является способ формирования электрического разряда путем подачи на электроды импульсного напряжения с уровнем, превышающим напряжение развития скользящего разряда по поверхности диэлектрика, разделяющего упомянутые электроды

10 (2j, Этот способ, однако, практически позво. яет получить рентгеновское излучение.

Целью изобретения является получение мягкого рентгеновского излучения.

Эта цель достигается тем, что при формировании электрического разряда путем подачи на электроды импульсного напряжения с уровнем, превышающим:напряжение развития скользящего разряда ло поверх2С ности диэлектрика, разделяющего упомянутые электроды, напряжение на электродах повышают со скоростью,лри которой скорость прорастания разряда составляет не меньше 109 с,и/сек.

25 Кроме того, с целью.получен ия одиночного импульса рентгеновского излучения формируют незавершенный разряд, а с целью получения двойных импульсов рентгеновского излучения формируют завершенный

30 разряд

811369

Формула изобретения

Состав1ксс.ть В. Ким

Корректор С. Файн

Тскрсд Л. Куклина

Редактор Б. Федотов

Заказ 347/354 Изд. № 220 Тираж 784 Подппспое

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по дееаам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рау1пская иаб., д. 4/5

Тип. Харьк. Фил. пред. «Патент»

Сущность изобретения поясняется примером реализации предложенного спосооа.

На разрядньш промежуток длиной

20 сл, находящийся на воздухе при атмосферном давлении, с использованием в качестве диэлектрика стекла (p. — — 7) толщиной 2 лл подавался импульс напряжения амплитудой 150 кВ с фронтом 3 нс длительностью 350 нс от генератора высоковсльтных наносекундных импульсов напряжения. Экспериментально установлено, что скорость прорастания скользящего разряда зависит от давления и состава газовой смеси, материала и толщины подложки, но в основном, определяется скоростью подъема напряжения. Для приведенных выше условий скорость прорастания скользящего разряда составляла величину — 5.10 clI/ñåk;, что удовлетворяло критерию возникновения импульса рентгеновского излучения при развитии разряда (скорость прорастания больше 10 " сл1 сек.) и этот импульс четко регистрировался средствами измерения.

После замыкания разрядного промежутка продольный градиет электрического поля в канале разряда такой длины скачком возрастает от — 1 кВ/сл до 7,5 кВ/сл, что обеспечивало появление второго импульса рентгеновского излучения. Регистрация рентгенoBCKolo излучсн1ия с временным разрушением осуществлялась сцинтилляционным детектором на основе пластического сцинтиллятора и ФЭУ-30 с регистрацией импульсов детектора на скоростном осциллографе С7-10Б.

Псрвый импульс рентгеновского излучения связан с режимом прорастания скользящего разря;1а, второй — со скачком градиента электрического поля в канале разряда

1;p1i его замыкании на электрод. Длительность импульсов излучения на полувысотс составляет порядка 35 нс, эффективная

3IIcpl ия pckITC ck(oBcliIIx квантов как во время первого, так и во время второго импульсов соответствует 6 кэВ. Доза за один импульс напряжения от одного импульса рентгеновского излучения на расстоянии

5 сл от разряда равнялась — 5,10 — рентген.

Если сформировать незавершенный разряд, рсгистрирустся лишь первый импульс.

Осуществить незавершенный разряд можно подбором д.штельности импульса напряжения и вкладываемой в разря;1 энергии. При достаточной длительности импульса разряд замыкается иа электроды (завершенная форма).

Техническая эффективность заявляемого способа состоит в том, что возможно получение протяженной излучающей поверхности различных форм и конфигураций, что даст возможность вести исследования серии образцов малой площади или одного образца большой площади и сложной конфигурации, Излучение имеет короткую длительность — порядка нескольких десятков наносекунд — и может использоваться в аппаратуре для исследования объектов с време шым разрешением. Кроме того, возмо кность получения двойных импульсов рентгеновского излучения.с весьма коротким (в десятки нс) регулируемым,интервал о м В р е м е н и м е ж д 1 н и м и о с 3 и 1з и м е н с н и я .;ополнитсльной электронной аппаратуры значительно упрощает решения многих экспериментальных задач, связанных с иссле ованием динамики изменения различных объектов.

Таким образом, предложенный способ формирования электрического разряда позволяет эффективно, получать импульсы мягкого рентгеновского излучения с эффективной энерп11ей в единицы кэВ.!. Способ формирования электрического разряда путем подачи на электроды имнульспого напряжения с уровнем, превыша1ощим напряжегн1е развития скользящего ,разряда по поверхности диэлектрика, разделяющего упомянутые электроды, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью получения мягкого рентгеновского излучения, напряжение иа электродах повышают со скорость1о, нри которой скорость распространения разряда составляет не менее 10- сл/сек.

2 Способ Ilo п. 1, отличающийся

Tcм, что, с цель1о получения одиночного импульса рс1гггсновского излучеш1я, формируют незавершенный разряд.

3. Споcîá по и. 1, отличающийся тем, что, с цслью получения двойных импульсов рентгеновского излучения, формируют завсршс 11ый разряд.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Месяц Г. A. и др. Успехи физических

11аук, т. 107, вып. 2, 1972.

2. Дашук Г. И. и др. Техника больших импульсных токов и мапштных полей.

М., «Атомиздат», 1970, с. 275 (прототип) .