ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ ЭКРАН Российский патент 2012 года по МПК H01F27/36 G21G4/02 

Описание патента на изобретение RU2466473C1

Изобретение относится к области электротехники, к источникам нейтронного и рентгеновского излучения и других подобных устройств, в частности к экранировке аппаратов и их деталей.

Известен защитный экран от электромагнитных и электростатических воздействий, содержащий оптически прозрачное токопроводящее окно, выполненное в виде металлической регулярной сетки с окисным покрытием и с поверхностным омическим сопротивлением 0,2-0,5 Ом/м. Патент Российской Федерации на полезную модель №7792, МПК7 Н05K 9/00, 1998 г. Экран позволяет направить разрядные токи вдоль поверхности.

Известно устройство для защиты от перенапряжений, в котором сторона электрода частично покрыта высокоомным материалом. Патент Российской Федерации №2374729, МПК7 Н01Т 4/10, 2009. Устройство позволяет изменить лишь траекторию разряда.

Известен электростатический экран в виде алюминиевого цилиндра. Патент Российской Федерации №2211499, МПК7: H01F 38/30, 2003.

Известен блок излучателя нейтронов, содержащий нейтронную трубку, в которой все элементы выполнены в виде тел вращения и размещены в герметичном корпусе. Между нейтронной трубкой и корпусом излучателя нейтронов коаксиально нейтронной трубке установлен цилиндрический экран, состоящий из двух частей из алюминиевого сплава, для выравнивания напряженности электрического поля между нейтронной трубкой и корпусом. Патент Российской Федерации №2399977, МПК7 G21G 4/02, 2010. Прототип.

Электростатические экраны для выравнивания поля и снижения его напряженности, указанные в аналогах и прототипе, используемые как в электровакуумных приборах, так и в другой электрофизической аппаратуре: рентгеновских и нейтронных генераторах, аппаратах на основе ускорительных трубок и т.п. устройствах, по существу являются обкладкой коаксиального конденсатора, накапливающего электрическую энергию.

Как следствие, в случае пробоя внутри электровакуумного прибора, в цепь которого включен образованный экраном конденсатор, вся накопленная в этом конденсаторе энергия без ограничения тока участвует в пробое и приводит к выходу из строя прибора.

Данное изобретение устраняет указанные недостатки.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности и ресурса работы электровакуумных приборов, безотказная работа приборов, содержащих высоковольтные цепи питания электровакуумных и газоразрядных трубок, и электрофизической аппаратуры: рентгеновских и нейтронных генераторов, аппаратов на основе ускорительных трубок.

Технический результат достигается тем, что цилиндрический электростатический экран электрофизической аппаратуры выполнен из высокоомного материала композитов на основе эпоксидной смолы с наполнителем из порошка феррита типа 1000 НН, или резистивных толстопленочных паст, или проводящей резины.

Цилиндрический электростатический экран, изготовленный из материала с высоким удельным сопротивлением, позволяет при сохранении экранирующих свойств собственно экрана ограничить разрядные токи до безопасных значений для электровакуумного прибора.

Сущность изобретения поясняется на чертеже, где 1 - экран, 2 - корпус, 3 - катод, Спаразит - емкость, образованная экраном, заряженная до напряжения Uпит, i1 - ток пробоя ограниченный Rогр, i2 - ток разряда паразитной емкости, i3 - суммарный ток пробоя.

где Rогр - ограничительный резистор;

Rсм - резистор смещения;

Uпит - напряжение питания трубки (высокое напряжение).

На чертеже в качестве примера приведена типичная электрическая схема узла нейтронного генератора, содержащего цилиндрический экран из алюминиевого сплава и электровакуумный прибор.

Обычно цилиндрический экран из алюминиевого сплава расположен между нейтронной трубкой и корпусом прибора и соединен согласно чертежу с электродом нейтронной трубки. Цилиндрический экран находится под высоким напряжением 80-100 кВ (Uпит - напряжение питания трубки).

Емкость Спаразит, образованная цилиндрическим экраном из алюминиевого сплава относительно корпуса прибора, достигает величин порядка 100-200 пФ. При высоких напряжениях Uпит емкость Спаразит запасает энергию около 0,5 Дж и в случае даже незначительного разряда в трубке между ее электродами вся запасенная энергия по образованному треку разряжается током, ограниченным только разрядным промежутком, и суммарный ток пробоя i3:

может достигать больших значений, приводящих к отказам, вплоть до разрушения трубки.

Использование в приборах такого типа цилиндрического экрана из материалов с высоким удельным сопротивлением ограничивает токи разряда до безопасных значений, определяемых для конкретных электровакуумных приборов их разработчиками, ТУ и т.д.

В качестве материалов с подобными свойствами применены:

композиты на основе эпоксидной смолы с наполнителем из порошка феррита 1000 НН, резистивные толстопленочные пасты, проводящие резины и т.п. Минимальные значения сопротивления Rэкрана цилиндрических электростатических экранов в приборах с нейтронными трубками лежат в пределах от 2 до 5 мОм. Верхний предел сопротивления Rэкрана цилиндрических электростатических экранов составляет единицы гОм.

Похожие патенты RU2466473C1

название год авторы номер документа
СКВАЖИННЫЙ ГЕНЕРАТОР НЕЙТРОНОВ 2012
  • Амурский Андрей Геннадьевич
  • Колюбин Владимир Александрович
  • Осипов Игорь Николаевич
  • Хусаинов Амир Мухитдинович
RU2504853C1
ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРИБОР 2010
  • Бочков Виктор Дмитриевич
RU2418339C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НЕЙТРОННОЙ ТРУБКИ 2013
  • Садилкин Александр Геннадьевич
  • Марков Виктор Григорьевич
  • Прохорович Дмитрий Евгеньевич
  • Губарев Александр Владимирович
  • Щитов Николай Николаевич
RU2543053C1
Бесконтактный датчик поверхностных зарядов и потенциалов 1990
  • Грищенко Вячеслав Леонидович
  • Матвеева Ирина Александровна
  • Макарова Ольга Николаевна
  • Демидов Николай Федорович
SU1744656A1
ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ПРИБОР 1991
  • Козловский В.И.
  • Насибов А.С.
  • Скасырский Я.К.
RU2103762C1
ИМПУЛЬСНЫЙ НЕЙТРОННЫЙ ГЕНЕРАТОР 2014
  • Бобылев Владимир Тимофеевич
  • Кузнецов Юрий Павлович
RU2551840C1
УСКОРИТЕЛЬНАЯ НЕЙТРОННАЯ ТРУБКА 2012
  • Козловский Константин Иванович
  • Сбродов Вячеслав Иванович
  • Шатохин Вадим Леонидович
  • Шиканов Александр Евгеньевич
  • Пономарев Дмитрий Дмитриевич
  • Ращиков Владимир Иванович
  • Шведова Татьяна Александровна
RU2521050C1
ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВАЯ УСТАНОВКА 1992
  • Садчихин А.В.
  • Кацап В.Н.
  • Цыганков В.В.
RU2032258C1
ИМПУЛЬСНАЯ УСКОРИТЕЛЬНАЯ ТРУБКА 2011
  • Юрьев Андрей Леонидович
  • Николаев Дмитрий Павлович
  • Эльяш Света Львовна
  • Сухов Николай Викторович
RU2467429C1
УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ИЗОЛЯЦИИ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ИМПУЛЬСНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ БЛОКОВ УСКОРИТЕЛЬНЫХ ТРУБОК 1977
  • Волгин В.Н.
  • Липатов В.Н.
  • Лисев В.С.
  • Сбитнев Е.А.
  • Палкин Ф.И.
  • Ченцов А.С.
  • Чистов Д.М.
  • Куратов О.В.
  • Хроленков Г.Д.
SU680441A1

Реферат патента 2012 года ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ ЭКРАН

Изобретение относится к области электротехники, к источникам нейтронного и рентгеновского излучения и других подобных устройств, в частности к экранировке аппаратов и их деталей. Цилиндрический электростатический экран электрофизической аппаратуры выполнен из высокоомного материала композитов на основе эпоксидной смолы с наполнителем из порошка феррита типа 1000 НН, или резистивных толстопленочных паст, или проводящей резины. Изобретение позволяет повысить надежность и ресурс работы электровакуумных приборов и электрофизической аппаратуры: рентгеновских и нейтронных генераторов, аппаратов на основе ускорительных трубок. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 466 473 C1

Цилиндрический электростатический экран электрофизической аппаратуры, отличающийся тем, что он выполнен из высокоомного материала композитов на основе эпоксидной смолы с наполнителем из порошка феррита типа 1000 НН, или резистивных толстопленочных паст, или проводящей резины.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2012 года RU2466473C1

ПОМЕХОУСТОЙЧИВЫЙ ТРАНСФОРМАТОР 1994
  • Сухоруков С.А.
RU2092925C1
ПОМЕХОУСТОЙЧИВЫЙ ТРАНСФОРМАТОР 1995
  • Сухоруков С.А.
RU2087971C1
Композиционный поглощающий материал 1989
  • Бержанский Владимир Наумович
  • Пономаренко Владимир Иванович
  • Першина Екатерина Дмириевна
  • Фаерман Максим Дмитриевич
SU1709401A1
УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ФЛЮИДОВ 2006
  • Хоуман Дин М.
  • Као Эндрю Хиеу
  • Кларк Брайан
RU2398963C2
Регулируемый инвертор 1981
  • Холин Владимир Георгиевич
SU1001386A1
JP 2001068361 A, 16.03.2001
СПОСОБ ВЫРАБОТКИ КОНСЕРВОВ "БИТОЧКИ С СОУСОМ КРАСНЫМ С ЛУКОМ И ОГУРЦАМИ" 2013
  • Квасенков Олег Иванович
RU2502385C1

RU 2 466 473 C1

Авторы

Гребенник Владимир Борисович

Муралов Сергей Юрьевич

Середин Виктор Павлович

Даты

2012-11-10Публикация

2011-07-21Подача