×
27.06.2015
216.013.5810

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ НАГРЕВА ЭЛЕКТРОДОВ И СОЗДАНИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ДУГОВОГО РАЗРЯДА С ПОДЖИГОМ ОТ ТОНКОЙ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПРОВОЛОЧКИ В СВОБОДНОМ ПРОСТРАНСТВЕ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002554085
Дата охранного документа
27.06.2015
Аннотация: Изобретение относится к области исследования физических свойств вещества, в частности к исследованию процессов в газоразрядных приборах и плазме. Технический результат - возможность зажигания самостоятельного дугового разряда в открытом свободном пространстве. Между электродами при фиксированном расстоянии между ними подается напряжение, возникающий ток плавит и испаряет тонкую металлическую проволочку, которая размещается в свободном пространстве между электродами, при таком расстоянии между ними, при котором разряд без проволочки самопроизвольно не возникает, а между электродами создаются условия для лавинного пробоя разрядного промежутка. При этом разрядный канал помещают в перпендикулярное к нему магнитное поле, уменьшающее уход положительных ионов из разрядного промежутка, что служит дополнительным источником тепла для испарения электродов. 1ил.
Основные результаты: Способ нагрева электродов и создания самостоятельного дугового разряда с поджигом от тонкой металлической проволочки в свободном пространстве в магнитном поле, в котором между электродами с фиксированным расстоянием между ними подается напряжение, возникающий ток плавит и испаряет тонкую проволочку, которая размещается между электродами, при этом расстояние между электродами выбирается таким, при котором разряд самопроизвольно без проволочки не зажигается, а между электродами создаются условия для лавинного пробоя разрядного промежутка, возникающего при наличии в воздухе паров испаряющейся проволочки, отличающийся тем, что для перевода несамостоятельного разряда в самостоятельный дуговой разряд разрядный канал в свободном пространстве помещают в перпендикулярное к каналу магнитное поле, уменьшающее уход заряженных частиц из разрядного промежутка, что приводит к появлению дополнительного тепла, необходимого для непрерывного поступления в разрядный промежуток паров металла при испарении электродов.

Изобретение относится к области исследования физических свойств вещества, в частности к исследованию процессов в плазме и в газоразрядных приборах, между анодом и катодом в которых при фиксированном расстоянии между ними подается напряжение. Возникающий ток плавит и испаряет тонкую проволочку, которая размещается между катодом и анодом, контактируя с ними. Расстояние между электродами выбирается таким, при котором разряд без проволоки не возникает. Между электродами создаются условия для лавинного пробоя разрядного промежутка. При этом разрядный канал помещают в перпендикулярное к нему магнитное поле, уменьшающее уход заряженных частиц из разрядного промежутка, что служит дополнительным источником тепла для испарения электродов.

Технический результат изобретения - разработка способа нагрева электродов и зажигания самостоятельного дугового разряда с поджигом от тонкой металлической проволочки в магнитном поле.

Известен способ нагрева электродов и создания дугового разряда при подаче напряжения между электродами за счет взрыва тонкой проволочки, расположенной между ними [1].

Этот способ не позволяет зажигать самостоятельный дуговой разряд, поскольку он прекращается, как только пары проволочки уходят из разрядного промежутка в окружающее разрядный промежуток пространство.

Известен способ нагрева электродов и зажигания самостоятельного дугового разряда в разрядном промежутке при помещении электродов в камере с отверстиями для подсоса и обеспечения протока воздуха через разрядный промежуток [2].

Этот способ не позволяет нагревать катод и зажигать самостоятельный дуговой разряд в разрядном промежутке в открытом свободном пространстве, не ограниченном стенками камеры.

Известен также «Способ управления зажиганием приборов дугового разряда с жидким катодом» при действии на разряд с радиальным электрическим полем переменным магнитным полем, выталкивающим плазму из разрядного промежутка [3].

Этот способ не позволяет нагревать катод и зажигать самостоятельный дуговой разряд.

Техническая задача, решаемая в предложенном изобретении, заключается в разработке способа нагрева электродов и создания самостоятельного дугового разряда в свободном пространстве при плавлении и испарении проволочки, помещенной между электродами, внутри разрядного промежутка при размещении канала разрядного промежутка в перпендикулярное к нему магнитное поле, уменьшающее уход положительных ионов из разрядного промежутка, что служит дополнительным

источником тепла для испарения электродов с целью непрерывного поступления паров металла в разрядный промежуток.

Поставленная задача достигается тем, что между анодом и катодом в свободном пространстве при фиксированном расстоянии между ними плавится и испаряется тонкая металлическая проволочка. При этом происходит разогрев электродов и зажигается самостоятельный дуговой разряд в случае, когда поперек разрядного канала прикладывается магнитное поле, что приводит к уменьшению потерь заряженных частиц и к появлению избыточного тепла, приводящего к непрерывному поступлению в разрядный промежуток паров металла из электродов за счет бомбардировки их частицами и световыми квантами.

Данный способ впервые дает возможность нагреть электроды и зажечь самостоятельный дуговой разряд в свободном пространстве в разрядном промежутке с расстоянием между электродами, при котором без магнитного поля он самопроизвольно не зажигается.

Сущность способа заключается в следующем. Тонкая металлическая проволочка помещается между электродами, контактируя с ними. При этом расстояние между электродами выбирается таким, при котором дуга в свободном пространстве самопроизвольно не образуется. На электроды подается напряжение от источника питания. Возникающий электрический ток плавит и испаряет тонкую проволочку. Между электродами создаются условия для лавинного пробоя разрядного промежутка в парах металла проволочки. Однако при этом возникает несамостоятельный разряд. Пары металла проволочки быстро уходят из разрядного промежутка и разряд гаснет.

В том случае, если поперек разрядного канала прикладывается магнитное поле, уменьшающее уход заряженных частиц из разрядного промежутка под действием силы Ампера, появляются избыточные заряды, бомбардирующие электроды, что обеспечивает их дополнительный разогрев. При этом между электродами возникает самостоятельный дуговой разряд, причем пары металла для поддержания разряда непрерывно поступают из самих раскаленных электродов [4]. Таким образом, происходит дополнительный нагрев электродов, обеспечивающий непрерывное поступление паров металла в разрядный промежуток, и между электродами возникает самостоятельный дуговой разряд.

Схема осуществления способа показана на чертеже (см. рис. 1). Проволочка 1 натянута между катодом 2 и анодом 3 и контактирует с ними. Направление магнитного поля, перпендикулярное проволочке, указано стрелкой 4, направленной на север. Для подачи напряжения на электроды использовался выпрямительный агрегат «Дельфин» 5 с выпрямленным напряжением 220 В. Разрядный ток в максимуме менялся в области 10-50 А с помощью переменного сопротивления. Длительность разряда около 0,1 секунды. Использовались электроды различной формы из железа, меди, латуни, тантала, титана, нержавеющей стали, графита. Брались проволочки разных металлов и сплавов (Cu, Ni, Fe и другие). Диаметр проволочек менялся в интервале 0,04-0,1 мм, а их длина от 10 до 30 мм.

При подаче напряжения на разрядный промежуток с проволочкой, натянутой между электродами, происходит нагрев электродов и возникает самостоятельный дуговой разряд в атмосфере в том случае, если разрядный канал помещают в перпендикулярное к каналу магнитное поле, уменьшающее уход заряженных частиц из разрядного промежутка. Это создает дополнительный источник тепла, необходимый для испарения электродов и непрерывного поступления паров металла в разрядный промежуток.

Поперечное к разрядному каналу магнитное поле создавалось полосовым магнитом. Величина магнитного поля составляла несколько Эрстед (в опытах не превышала 5 Э).

В отсутствие проволочки между электродами разряд не возникает из-за высокого напряжения пробоя. При атмосферном давлении в воздухе при расстоянии между электродами 0,01 м пробой происходит при напряжении 31000 В [5]. В присутствии

проволочки, но в отсутствие перпендикулярного к разрядному каналу магнитного поля между электродами возникает импульсный кратковременный несамостоятельный разряд [1].

Таким образом, в предложенном способе впервые решена проблема нагрева электродов и создания самостоятельного дугового разряда в свободном пространстве при плавлении и испарении проволочки в разрядном промежутке в том случае, если разрядный канал помещают в перпендикулярное к нему магнитное поле, уменьшающее уход заряженных частиц из разрядного промежутка, что приводит к появлению дополнительного тепла, необходимого для испарения электродов и непрерывного поступления паров металла в разрядный промежуток.

Способ прост в осуществлении и эффективен. Его можно применять в научных исследованиях и технике, например при сварке.

Источники информации

1. Р.Н. Кузьмин, Н.А. Мискинова, Б.Н. Швилкин. Патент на изобретение №2388192. 2008.

2. Н.А. Мискинова, Б.Н. Швилкин. Патент на изобретение №2368472. 2009.

3. В.Б. Беляев, И.М. Цинман. SU. Патент на изобретение №426261. 1974.

4. Ю.П. Райзер. Физика газового разряда. М.: «Наука». 1987, с. 426, 433.

5. Радиофизическая электроника, редактор Н.А. Капцов. Издательство МГУ, 1960, с. 497.

Способ нагрева электродов и создания самостоятельного дугового разряда с поджигом от тонкой металлической проволочки в свободном пространстве в магнитном поле, в котором между электродами с фиксированным расстоянием между ними подается напряжение, возникающий ток плавит и испаряет тонкую проволочку, которая размещается между электродами, при этом расстояние между электродами выбирается таким, при котором разряд самопроизвольно без проволочки не зажигается, а между электродами создаются условия для лавинного пробоя разрядного промежутка, возникающего при наличии в воздухе паров испаряющейся проволочки, отличающийся тем, что для перевода несамостоятельного разряда в самостоятельный дуговой разряд разрядный канал в свободном пространстве помещают в перпендикулярное к каналу магнитное поле, уменьшающее уход заряженных частиц из разрядного промежутка, что приводит к появлению дополнительного тепла, необходимого для непрерывного поступления в разрядный промежуток паров металла при испарении электродов.
СПОСОБ НАГРЕВА ЭЛЕКТРОДОВ И СОЗДАНИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ДУГОВОГО РАЗРЯДА С ПОДЖИГОМ ОТ ТОНКОЙ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПРОВОЛОЧКИ В СВОБОДНОМ ПРОСТРАНСТВЕ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-6 of 6 items.
27.05.2013
№216.012.4603

Способ локального нагрева участка поверхности катода

Изобретение относится к области исследования физических свойств вещества, в частности к исследованию процессов в газоразрядных приборах и плазме. Технический результат - локальный нагрев участка катода при научных исследованиях. Между электродами при фиксированном расстоянии между ними подается...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483500
Дата охранного документа: 27.05.2013
10.01.2015
№216.013.1743

Способ образования каналов на катоде в несамостоятельном дуговом разряде

Изобретение относится к области исследования физических свойств вещества, в частности к исследованию процессов в газоразрядных приборах и плазме. Между электродами при фиксированном расстоянии между ними подается напряжение, возникающий ток плавит и испаряет тонкую проволочку, которая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537383
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.03.2016
№216.014.cae5

Магнитный гаситель самостоятельного дугового разряда

Изобретение относится к области исследования физических свойств вещества, в частности к исследованию процессов в газоразрядных приборах и плазме. Между электродами при фиксированном расстоянии между ними подается напряжение, возникающий ток плавит и испаряет тонкую металлическую проволочку,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002577040
Дата охранного документа: 10.03.2016
25.08.2017
№217.015.b65b

Способ отклонения тепловой кумулятивной струи расплавленного металла и образованного ей канала на металлической поверхности катода в дуговом импульсном разряде при взрыве проволочки между электродами действием поперечного магнитного поля

Изобретение относится к области исследования физических свойств вещества, в частности к исследованию процессов в газоразрядных приборах и плазме. Между электродами при фиксированном расстоянии между ними подается напряжение, возникающий ток плавит и испаряет тонкую проволочку, которая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614526
Дата охранного документа: 28.03.2017
25.08.2017
№217.015.cb87

Способ формирования тепловой кумулятивной струи и образованного ей канала заданной формы на металлической поверхности катода

Изобретение относится к области исследования физических свойств вещества, в частности к исследованию процессов в газоразрядных приборах и плазме. Между электродами при фиксированном расстоянии между ними подается напряжение, возникающий ток плавит и испаряет тонкую проволочку, которая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620262
Дата охранного документа: 24.05.2017
17.02.2018
№218.016.2d50

Способ формирования тепловой кумулятивной струи, плавящей металл, и образованного ею канала необходимой длины

Изобретение относится к области исследования физических свойств вещества, в частности к исследованию процессов в плазме и в газоразрядных приборах. Технический результат - обеспечение возможности формирования тепловой кумулятивной струи, плавящей металл, и образованного ею канала на поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002643530
Дата охранного документа: 02.02.2018
Showing 71-80 of 160 items.
25.08.2017
№217.015.b6b1

Способ создания образцов с заранее заданной термо-эдс, предназначенных для преобразования тепловой энергии в электрическую

Изобретение относится к электротехнике, а именно к области прямого преобразования тепловой энергии в электрическую энергию, и может быть использовано для получения образцов магнитных полупроводников - легированных манганитов с заданной термо-ЭДС для последующего их использования в источниках...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614739
Дата охранного документа: 29.03.2017
25.08.2017
№217.015.b6b5

Фармацевтическая композиция на основе β-модификации 2,3-бис-(гидроксиметил)хиноксалин-n,n'-диоксида и способ её получения

Группа изобретений относится к медицине. Описана фармацевтическая композиция, содержащая кристаллическую β-модификацию 2,3-бис-(гидроксиметил)хиноксалин-N,N'-диоксида, характеризующуюся определенным набором дифракционных максимумов и их интенсивностью (I, %), и наночастицы серебра. Описан...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614736
Дата охранного документа: 28.03.2017
25.08.2017
№217.015.b8d0

Лекарственное средство для лечения фиброза печени, способ его получения и способ лечения фиброза печени

Изобретение относится к области биохимии, биотехнологии и генетической инженерии, в частности к лекарственному средству для лечения фиброза печени на основе смеси двух невирусных плазмидных конструкций. Первая невирусная плазмидная конструкция представляет собой pC4W-HGFopt и содержит ген,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615445
Дата охранного документа: 04.04.2017
25.08.2017
№217.015.b8fc

Биологический днк-маркер для определения примеси муки мягкой пшеницы в муке твердой пшеницы и продуктах ее переработки

Изобретение относится к области биохимии, в частности к биологическому ДНК-маркеру для определения наличия примеси муки мягкой пшеницы в муке твердой пшеницы и продуктах ее переработки, а также к способу определения наличия примеси муки мягкой пшеницы в муке твердой пшеницы и продуктах ее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615449
Дата охранного документа: 04.04.2017
25.08.2017
№217.015.be98

Биорезорбируемый микроноситель для доставки клеток в область заживления и регенерации ран

Изобретение относится к области биотехнологии и медицины. Предложен биорезорбируемый микроноситель для доставки клеток в область повреждения ткани кожи для заживления и регенерации ран. Микроноситель представляет собой частицы диаметром 50-300 мкм с отрицательным зарядом при значениях рН...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616866
Дата охранного документа: 18.04.2017
25.08.2017
№217.015.bfd0

Способ нейропротекции в эксперименте

Изобретение относится к области создания способа нейропротекции в эксперименте, включающего введение средства, содержащего биодеградируемый полимерный матрикс на основе фиброина с иммобилизированным пептидом-агонистом рецептора ПАР1, освобождаемым активированным протеином С. Использование...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616509
Дата охранного документа: 17.04.2017
25.08.2017
№217.015.c297

Способ диагностики наследственной оптической нейропатии лебера

Изобретение относится к офтальмологии и предназначено для диагностики наследственной оптической нейропатии Лебера. В культуру фибробластов плотностью 2-5×10 клеток в объеме 100 мкл добавляют паракват в концентрации 0,25-1,0 мМ и выдерживают 48 часов или в концентрации 5 мМ и выдерживают 24...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617803
Дата охранного документа: 26.04.2017
25.08.2017
№217.015.c6e4

Способ лечения печеночной недостаточности

Изобретение относится к медицине, клеточной трансплантологии, гепатологии. Проводят имплантацию в паренхиму печени клеточно-инженерной конструкции (КИК) с последующим назначением антикоагулянтов и антиагрегантов в профилактической дозе. При этом сначала в течение 8-12 ч при 4°С инкубируют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618989
Дата охранного документа: 11.05.2017
25.08.2017
№217.015.c94c

Способ получения переизлучающих текстурированных тонких пленок на основе аморфного гидрогенизированного кремния с нанокристаллами кремния

Изобретение относится к области оптоэлектронной техники и может быть использовано для создания переизлучающих текстурированных покрытий для использования в тонкопленочных солнечных элементах. Способ получения переизлучающих текстурированных тонких пленок на основе аморфного гидрогенизированного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002619446
Дата охранного документа: 15.05.2017
25.08.2017
№217.015.c97f

Магнитно-резонансный томограф (мрт)

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к средствам магнитно-резонансной томографии. МРТ содержит установленные в полости магнита основную катушку, выполненную с возможностью работы в качестве передающей или приемо-передающей, размещенные вблизи исследуемого объекта приемную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002619430
Дата охранного документа: 15.05.2017
+ добавить свой РИД