Способ обработки алюминиевого катода газонаполненного разрядника Советский патент 1983 года по МПК H01J9/44 

Изобретение относится к электро ной технике, а именно, к способам работки электродов газоразрядных п боев с алюминиевыми катодами. Известны способы обработки элек родов газонаполненных разрядников говнм разрядом в среде инертного г .по которым на электроды разрядника подают короткие инициирующие импул aifif обеспечивающие образование меж электродной дуги. Однако известнке способы не обеспечивают образовани стабильного окисного слоя на алюми евом катоде, в результате стабильность параметров разрядников и дол говечность разрядников недостаточны tl. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ .обработки алюминиевых катодов газонаполненных разрядников в вводимой в баллон разрядника газовой среде, содержащей кислород пут подачи на электроды переменного напряжения 23. Недостатком известного способа является малая устойчивость обработки электродов к воздействию импульсных разрядов. При работе разрядника в режиме импульсных пробоев окисная пленка быстро разруща ется, начинается расплавление алюм ния, при обратном осаждении которо создается слой, изменяющий физичес /характеристики катода. Это приводи К резкому отклонению электрических параметров раЗ)рядника, прежде всег напряжения пробоя, и к выходу разр ника из строя. Недостатком известн го способа является также недоста точная интенсивность обработки. I .,. Целью изобретения является повышение-эффективности обработки, увеличение надежности и стабильности Г1араметров разрядника. Указанная цель достигается тем, что Согласно способу.обработки :алюминиевого катода газозаполненноfvo разрядника электрическим разрядом в вводимой в бадпон разрядника газовой среде, содержащей кислород, йутем подачи на электроды перемеН ногчэ н:апряж ния, В состав газовой среди рводятинертв1 й газ, например аргон, в соотношении 1:1 к кислороду, подают высокочастотное напряжение, например О, 4-0,6 мГц, веЛИЧИНОЙ, превышающей напряжение про боя №жэх(ектродного промежутка в 5-10 раз, и одновременно иизкочасTQTHoe напряжение например 5060 Гц, величиной не превышающей напряжение пробоя межэлектродного промежутка, поддерживая мощность высокочастотиого разряда в 3-5 раэ превышающей,мощность низкочастот иого разряда. При таком способе обеспечивается интенсивная обработка за счет . :того, что одновременно протекает термическое окисление алюминиевого катода, подогреваемого разрядом за счет тока низкой частоты, и ионное окисление за счет высокочастотного разряда в кислороде, причем добавка инертного газа к кислороду создает условия для более локального разрягда, не распространяющегося . на нерабочие части электродов. Эффективность обработки повышается, так как при образовании окисной пленки за счет высокочастотного разряда при повышен1 ом напряжении, предварительно имевшиеся на катоде непрочные окисные пленки распыляются из-за интенсивной ионной бомбордировки, а вновь образующийся в таких условиях слой окиси более устойчив к воздействию импульсного разряда,чем слои, полученные при ,формовке известными способами. ; Приме р. Способ был опробован при обработке электродов трехэлектродных защитных разрядов С алюминиевым катодом и двумя анодами. Баллон разрядника откачивается до давления рт.ст, после чего в него вводится смесь кислорода и аргона в Соотношении 1:1 под давлением 10 мм рт.ст. Электроды разрядника 1 подключаются к схеме, изображенной на чертеже. В цепь, соединяющую алюминиевый катод разрядника 1 со средней точкой вторичной обмотки сетевого трансформатора 2f последовательно включена повыша,ющая Обмотка высокочастотного трансформатора 3, первичная обмотка кото-рого подключена к генератору 4 высокой частоты с рабочей частотей 0,450,6 МГц. Конденсаторы 5 и 6 эамыка ют. цепь высокой Частоты а резисторы 7 и 8 ограничивают ток низкой частоты через разрядник 1. Напряжение на каждом плече вторичной обмотйй трансформатора 2 составляет 100 В, напряжение высокой частоты на повышающей обмотке трансформатора 3 мё няется в пределах 0,3-3 КВ за счет регулировки генератора 4, этим под.ирается также и мощность еысокочас- тотного разряда в разряднику 1. Mowность низкочастотного разряда регулируется изменением сопротив-ления резисторов 7 и 8. При мощности низ-кочастотного разряда 5-8 Вт алюминиевый катод в данной конструкции разрядника перегревается До расплавг ления, поэтому была выбрана низко1частотная мощность разряда, равная 4 Вт. В то же время одновременная / подача на этот разрядник высокочас -тотной мощности 15-20 Вт дополнительно мало нагревает катод, вызывает сильное свечение газа в зоне

катода, что сопровождается интенсивной ионной бомбордйровкой катода Высокочастотный высоковольтный разряд в кислородсодержайей среде растщляет недостаточно устойчивые участки окисной пленки, одновременно интенсивно окисляет поверхность алюминиевого катода и способствует образованию ШЮТНО РО мелкоструктурного слоя с высокой стабильностью физических характеристик. Этот эффект четко проявляется, если амплитуда шлсокочастотнрго напряжения превышает напряжение пробоя межзлектродного промежутка в 5-10 раз. После ббработкц одновременным воэдействкем высоковольтного высокочастотного разряда мощностью 1518 Вт и низкочастотного разряда с частотой 50-60 Tit и жад-HocTbw 4 Вт в течение 10 с,. катодь имеют равномерно светлую поверх ность, при рассмотрении в микроскоп однородную мелкокристаллическую структуру окисной пленки на их поверхноети Разрядники после обра

ботки откачиваются и:-наполняются . рабочим газом. Опытпью образ 1Ц2 рав рядников с обработанными по предг .лагаемому способу 1с«1тодами быди пытаны на ресурс в режиме ньщупьс - ного разряда, при Эгтом посяе црЫс9 службы, в 4 раза превишвииавго/тв рантийную долговечность, 1гараиет|ш ;; разрядников остшотся стабилыоьши, нап яжение пробоя не выходит иэ пределов, уста1 о 9ленных тевхйиче хиг ми условиями./

Таким образом/-щ едпряюйный quo соб обработки алкминиевы газонаполненных разрядников обвст печивает образование на поверхвос гн катода плейки, ycTott Hfiott к растшению при работе Е азрядЕсика 9. импуяьс ноМ режиме в течение крроткогхэ промежутка времени, что поэв:оаяет совместить обработку с откачкой разряд НИКОВ на полуавёоматё. 11ред11ожа1«(ый. способ позволяет увеличить над| кность и дояговечнррть разряяиихов и ПОВЫСИТЬ стабильность их параметров.

СПОСОБ ОВРАЮТКИ АЛЮМИНИЕВОГО КАТОДА ГАЗОНАТЮЛВДННОГО РАЗРЯДНИКА эпектрическин разрядом в вводимой в баллон разрядника газовой среде, содержаией | ;ислород, путем подачи на электроды переменного напряжения, отличающийся тем, что, с ц«ы1ью повышения эффективности обработки, увеличе.ния надежности и стабильности параметров разрядника, в состав газовой среды вводят, инертный газ, например аргон, в соотношении 1:1 к кислороду, подают высокочастотное напряжение, например 0,4-0,6 МГц, величиной, превышагацей напряжение прибоя межэлектродного промежутка в Б-Ю раз, и одновременно низкочастотное напряжение, например 50-60 Гц, величиной, . не превышающей напряжение пробоя межэлектродного промежутка, поддерживая мощность высокочастотного разряда, в 3-5 раз превышающей мощность сл низкочастотного разряда. со ел со