ИСТОЧНИК АТОМАРИОГО ВОДОРОДА Советский патент 1973 года по МПК H01S1/06 

1

Изобретение может быть использовано в квантовых водородных генераторах.

Известны источники атомарного водорода, представляющие собой стеклянную камеру, в которую поступает молекулярный водород. В камере с помощью- высокочасототного генератора создается разряд, в результате которого молекулы водорода диссоциируют на атомы. Образующийся атомарный водород выходит из коллиматора, который служит для формирования пучка с острой диаграммой направленности. Для увеличения эффективности диссоциации молекул на разрядную камеру перпендикулярно к электрическому высокочастотному полю накладывают постоянное магнитное поле, создаваемое специальной катушкой с током или постоянным магнитом. Максимальная эффективность диссоциации наблюдается при напряженности магнитного поля порядка 300 э.

При наложении постоянного магнитного поля на область разряда возникают два явления: уменьшение диффузии электронов на стенки сосуда и циклотронный резонанс. Первое явление приводит к увеличению концентрации электронов и, следовательно, к увеличению эффективности диссоциации молекул. Облегчаются также условия возникновения разряда. Циклотронный резонанс приводит к облегчению условий разряда в

области резонанса и ухудшению этих условий при наложении полей, далекнх от резонанса.

Папряженность магнитного поля, при которой наблюдается минимум на кривой зависимости электрического поля пробоя от величины магнитного поля, зависит от частоты электрического поля, вызывающего разряд. При обычно применяемых частотах (не более

200 /Игц) минимум наступает при напряженности магнитного поля не большей 75 э. Оптимальные условия для максимальной эффективности диссоциации и условий пробоя не совпадают.

В источпике атомарного водорода, в котором постоянное магнитное ноле создается катушкой с током, для создания магнитного поля напряженностью около 300 э необходимо затратить большую мощность (около

20 вт). Этого можно избежать, если магнитное поле создавать постоянным магнитом, однако ири этом ухудшаются условия возникновения разряда и требуется увеличение в. ч. мошностп, потребляемой от генератора.

Цель нзобретсння - уменьшение в. ч. мощности, потребляемой источником, и облегчение условнй зажигания разряда в камере источника. В предлагаемом источнике атомарного водорода эта цель достнгается тем, что в него введена дополнительная катушка, создающая переменное магнитное поле, через которую на время зажигания разряда (1-2 мин} с помощью коммутатора пропускают переменный ток низкой частоты, например 50 гц. Предлагаемый источник схематически изображен на фиг. 1; на фиг. 2 приведены графики зависимости мощности W водородного генератора от величины магнитного поля в источнике (кривая а) и зависимости электрического поля пробоя Е„р от напряженности Я магнитного поля (кривая б). Предлагаемый источник содержит разрядную камеру /, в. ч. генератор 2, коллиматор 3, постоянный магнит 4, катушку 5 с током. Источник работает следующим образом. После подачи в разрядную камеру молекулярного водорода и включения в. ч. генератора катущку 5 подключают к сети с помощью, например, кнопки. Образующееся в катушке переменное магнитное поле в сумме с полем постоянного магнита при прохождении через точку циклотронного резонанса (минимум на фиг. 2) вызывает пробой водорода, после чего катушка 5 отключается от сети. Предмет изобретения Источник атомарного водорода, содержащий разрядную камеру, магнитную систему, высокочастотный генератор и коллиматор, отличающийся тем, что, с целью повыщения экономичности источника и облегчения условий зажигания разряда в камере, магнитная система выполнена в виде постоянного магнита с намотанной на него катушкой, подключаемой к источнику переменного напряжения через коммутатор.

/ /4

- //

fc/

50

100 W 200 250 300 и

д

(Риг.2