Способ визуализации поверхностных электроразрядных процессов Советский патент 1990 года по МПК G01N27/60 

1

(21)4389605/31-25

(22)09.03.88

(46) 07.05.90. Бюл. № 17

(71)Куйбышевский авиационный институт им. акад. С.П.Королева

(72)О.А.Журавлев, А.В.Кислецов, А.П.Кусочек и А.Л.Муркин

(53)543.25 (088.8)

(56)Андреев С.Н, и др. Исследование скользящей искры в воздухе. - ПМТФ, 1976, № 3, с. 38-43.

(54)СПОСОБ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ПОВЕРХНОСТНЫХ ЭЙЕКТРОРАЗРЯДНЫХ ПРОЦЕССОВ

(57)Изобретение относится к области физических методов исследования газовых разрядов и может использоваться при разработке и диагностике разрядных камер газовых лазеров. Цель изобретения - упрощение процесса визуализации и повышение информативности способа за счет детального анализа динамики развития пространственно-временной структуры волн ионизации. Электроразрядные процессы протекают в электродной системе, состоящей из высоковольтного и заземленного электродов и диэлектрической подложки, после подачи импульсного или линейно возрастающего напряжения соответственно через разрядник или ключ от емкостного накопителя энергии и регулируемого высоковольтного источника питания. Образующиеся при этом газодинамические процессы и зарядовый рельеф на поверхности диэлектрической подложки визуализируют диэлектрическим мелкодисперсным порошком, -который наносят тонким слоем на поверхность диэлектрической подложки до подачи напряжения. 1 ил.

В $

(Л

Изобретение относится к области физических методов исследования газовых разрядов и может быть использовано при разработке и диагностике разрядных камер газовых лазеров. Цель изобретения - упрощение процесса визуализации и повышение информативности способа за счет детального анализа динамики развития пространственно-временной структуры волн ионизации. Электроразрядные процессы протекают в электродной системе, состоящей из высоквольтного и заземленного электродов и диэлектрической подложки, после подачи импульсного или линейно возрастающего напряжения соответственно через разрядник или ключ от емкостного накопителя энергии и регулируемого высоковольтного источника питания. Образующиеся при этом газодинамические процессы и зарядовый рельеф на поверхности диэлектрической подложки визуализируют диэлектрическим мелкодисперсным порошком, который наносят тонким слоем на поверхность диэлектрической подложки до подачи напряжения. 1 ил.

Изобретение относится к физическим методам исследования газовых разрядов, а конкретно к способам визуализации поверхностных электроразрядных процессов, например скользящих разрядов, формируемых при электрическом пробое газа вблизи поверхности диэлектрика, и может быть ис пользовано для изучения всех стадий развития разряда за счет визуализации пространственной и временной с структуры как волны ионизации в неоднородном внешнем электрическом поле, так и каналов самого разряда.

Целью способа является упрощение процесса визуализации, повышение информативности способа за счет детального анализа динамики развития пространственно-временной структуры волн ионизации.

На чертеже изображена структурная схема устройства для реализации способа.

Устройство содержит высоковольтный 1 и заземленный 2 электроды, диэлектрическую подложку 3, покрытую слоем мелкодисперсного д и-электрического порошка 4, разрядник 5, кпюч 6, емкостной накопитель энергии 7, регу лируемый источник 8 высокого напряжения и блок 9 запуска разрядника.

Способ реализуется следующим образом.

При изучении динамики развития электроразряДных процессов на диэлектрическую подложку 3 наносят равномерно тонким слоем мелкодисперсный диэлектрический порошок 4 и при закороченном ключе 6 начинают повышать напряжение источника 8 высокого напряжения. Возникающие при этом ионизационные волны обуславливают появление поверхностных заря- дов на диэлектрической подложке 3, в поле которых частички мелкодисперсного диэлектрического порошка 4 приобретают поверхностный экранирующий заряд противоположного знака, В ре- зультате этого кулоновские силы и сопутствующие разртдным процессам газодинамические волны давления вызывают перераспределеныг мелкодисперсного диэлектрического порошка 4 в соответствии с образовавшимся на поверхности диэлектрической подложки 3 разрядовым рельефом, При анализе завершенных стадий электроразрядных процессов мелкодисперсный диэлектри- ческий порошок 4 наносят после подачи напряжения для исключения искажений, вносимых газодинамическими колебаниями, при этом подаваемое напряжение может быть как плавно возрастающим при закороченном ключе б, так и импульсным. В последнем случае напряжение подается через разрядник 5, включаемый импульсом от блока 9 запуска разрядника, а ключ 6 разомкнут Мелкодисперсный диэлектрический порошок 4 может быть как электронейтральным, так и предварительно заряженным, например, в зоне коронного разряда для улучшения контрастности изобра- жения и уменьшения вуали „ По полученным картинэм судят о динамике развития пространственно-временной структуры волн ионизации и об остаточном

потенциальном рельефе, соответстQ 5 Q Q 5

50

вующем различным стадиям электрораэ- рядных процессов.

В устройстве используют целлофане-, вые и полиамидные диэлектрические пленки толщиной 40 мкм - 2 мм с относительной диэлектрической проницаемостью Б«3-5 и стеклянные шарики диаметром 20-100 мкм в качестве мелкодисперсного диэлектрического порошкя 4 при межэлектроцном промежутке в 12 см и напряжениях до 20 кВ.

Изобретение проста в реализации за счет исключения всякого дополнительного оборудования и может -использоваться в любой горизонтально расположенной электродной системе для изучения скользящих разрядов. Визуализация пространственной структуры электроразрядных процессов осуществляется с большой разрешающей способностью за счет использования мелкодисперсных диэлектрических порошков и может проводиться спустя несколько десятков часов после окончания электроразрядных процессов. Формула изобретения

Способ визуализации поверхностных электроразрядных.процессов, заключающийся в подаче напряжения на электродную систему и регистрации двумерного распределения концентрации зарядов, отличающий- с я тем, что, с целью упрощения процесса визуализации, повышения информативности способа за счет детального анализа динамики развития пространственно-временной структуры волн ионизации, наносят на диэлектрическую подложку мелкодисперсный диэлектрический порошок, подают на электродную сис.тему плавно нарастающее по амплитуде напряжение, регистрируют двумерное динамическое распределение концентрации поверхностных зарядов по последовательным дискретно образующимся пространственным распределениям плотности мелкодисперсного диэлектрического порошка на диэлектрической подаожке.

г-т