ГАЗОВЫЙ НАПОЛНИТЕЛЬ Советский патент 1971 года по МПК H01J17/20 

Изобретение относится к газоразрядным приборам, в частности к разрядникам с малыми межэлектродными расстояниями.

Известно, что в искровых разрядника.х с межэлектродиыми расстояниями менее 1 мм наблюдается закорачивание межэлектродиого зазора расныленными частицами материала электродов, что резко снижает долговечность разрядников.

Срок службы разрядников может быть увеличен, если для наполнения их использовать смесь кислорода с азотом (воздух) при давлении, близком к атмосферному. Окисная пленка, образующаяся на поверхности вольфрамовых электродов в активной среде, обеспечивает перемещение разряда по всей поверхности электрода, что значительно замедляет образование наростов на электродах и закорачивание межэлектродного зазора.

Однако такой наполнитель не обеспечивает долговечности прибора до пробоев, если мел электродное расстояние в приборе менее 0,1 мм, что необходимо, когда разрядник работает на очень низкоомную нагрузку, например свечу в системах зажигания двигателей внутреннего сгорания.

Предложенный наполнитель разрядника отличается от известного тем, что в него введена добавка углекислого газа (СО2). Благодаря этому увеличивается стабильность пробивных напряжений н долговечность разрядников с малыми межэлектродными расстояниями.

При использовании трехкомпонентной смеси газов 10% Ог + 40% СОз -f 50% N2 при давлении 1,5-2,5 атм обеспечивается стабильность пробивного напряжения разрядника в диапазоне температур от -60°С до -fl25°C. Увеличение содерлсания кислорода

в смеси более 10% нежелательно, так как большое количество кислорода в разряде способствует интенсивному разрушению материала электродов, в то же время 10% О2 достаточны для образования окисной пленки

на поверхности электродов.

Процент содержания СОз в смеси влияет иа стабильность пробивного напряжения в случае работы разрядников при отрицательных температурах. Если содержание COz в

смеси более 50%, пробивное напрял ение разрядника нри температуре -60°С возрастает; при содерл ании в смеси 90% СОз импульсное пробивное напрял ение возрастает в три раза по сравнению с имнульсным пробивным напрял ением при нормальной температуре. Если содерл-:ание СО2 в смеси менее 40%, импульсное пробивное напрял-сение снил ается при отрицательных температурах. Поэтому оптимальное количество СО2 в смеси равТретья компонента наполнення - азот не влияет на пробивное напряжение разрядника нри изменении температуры окрул ;ающего воздуха от -60°С до -|-125°С. Однако благодаря наличию азота нри разряде образуется двуокись азота, которая является хорошим окислителем для вольфрамовых электродов. В результате взаимодействия двуокиси азота и кислорода с распыленными частицами вольфрама при разряде образуется возгоняющийся окисел УОз, что предотвращает закорачивание межэлектродного зазора. Химические реакции взаимодействия распыляющегося вольфрама с кислородом и двуокисью азота значительно интенсивнее проходят при давлении выше атмосферного.

Данная смесь газов 10% 02+40% С02+ 50% N2, применяемая для наполнения разрядника, обеспечивает долговечность прибора до 10 пробоев.

Предмет изобретения

1.Газовый наполнитель газоразрядного прибора, содержащий смесь кислорода с азотом, отличающийся тем, что, с целью увеличения стабильности величины пробивного напрял ения и долговечности прибора, в состав газового наполнителя введена добавка углекислого газа.

2.Наполнитель по п. 1, отличающийся тем, что он содержит (в %): О2 9-10, СО и N2 51-45.