УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ДУГОВОГО РАЗРЯДА Советский патент 1974 года по МПК G01J3/10 

1

Изобретение относится к области сиектрального приборостроения и .может быть исиользовано для возбуждения снектров при проведении сиектрального анализа.

Известные устройства для формирова П1я биполярного дугового разряда содержат аналитический нро.межуток, цепь питания а)алитического ирОМежутка, в которую в.ходят последовательно соединенные источник перс.ченного тока (например промышленная сеть частотой 50 гц) и ограниченный резистор, цепь поджига аналитического промежугка п блок управления цепью поджпга, в.ход которого подключен к цени питания.

Известно, что для получения надежны.х и воснроизводи.мых результатов спектрального анализа необходимо обеспечить стабильность параметров имиульса дугового тока (длительности, амилитуды и формы). В известны.х устройствах с этой целью используются силовые электромагнитные стабилизаторы иеременного тока. Придшнение таки.ч стабилизаторов, обладающих низки.м быстродействие. ( сек) и невысоким коэффициентом стабилизации (1%), не позволяет обеснечнть высокую точность анализа и приводит к увеличению габаритов устройства и усложнению конструкции. Использование стабилизаторов другого типа, наиример феррорезонансных,

также неприемле ш вследствие неизоелчных искажений фор.мы дуговых импульсов.

Недостатком известных устройств являются также больц ие потери энергии на ограничительно.м резисторе, поскольку для получения стабильного тока в разряде необходимо, чтобы оопротиБлепие резистора значительно превышало сопротизление аналитического про.ежу1ка во вре.мя горения дуги, т. е. лрактически все папряжозие источника оказывается приложенным к резистору.

Для сгаб1К;пзацин нара.метров имцульса дугового разряда в предлагаемом устройстве в цепь питания включен но Т-образной схеме

дозирующий г аскад, содержаш,ий накопительпый конденсатор, зарядный и разрядный ключи, вход дозирующего каскада через цень гашепия и ограничительный резистор иодключен к источнику переменного тока, а выход -

через формирующие резистор и индуктивность соединен е цепью корректировки фор.мы имиульеа тока, включенной параллельно анзлитпческому промежутку ц содержащей RC-элемеиты и конденсатор, подключенный к вакопител1:.ному кондепеагору через вспомогательHbiii резпстор, блок управления содержит компаратор, каскад фазовой задержки и датчик измеиенпя полярности источника неременного тока, соединенный с управляющим электродо.м зарядпого ключа, вход компаратора соединен с наколктельныл конденсаторо-м, а выход - с цепью гашения и входом кас1-;ада фазовой задержки, выход которого соединен с цепью ноджига и с управляюндим электродом разрядного ключа.

ha чертеже показана схема нредла аемого устройства, состоящего из аналитического промежутка 1, источника 2 неременного тока, ограничительного резистора 3, цени 4 ноджига аналитического нромежутка Т-образного дозирующего каскада 5, содержащего наконительный конденсатор 6, биполярные зарядный У и разрядный 8 ключи, цепи 9 ганаения зарядного тока, формирующих резистора 10 и индуктивности il, цепи 12 корректировки формы имнульса тока, содержащей .-элементы 13 и конденсатор 14, вспомогателпного резистора 15 и блока 15 управления, содержащего комнаратор Г/, каскад 18 фазовой задержки и датчик 19 изменения полярности источника 2.

Устройство работает следующим образом.

После включения источника 2 переменного тока, в момент, соответствующий изменению нолярности напряжения источника U, датчик 19 вырабатывает ко.манду на включение зарядного биполярного ключа 7, который подсоедИНяет источник 2 через ограничительный резистор 3 к накопительному конденсатору 6 дозирующего каскада 5 и через всгюмогательный резистор 15 - к конденсатору 14 цени 12. При возрастании напрял ения И2 источника 2 происходит заряд конденсаторов 6 и 14, который лродолжается до момента, когда нанрял ение на конденсаторе 6 достигает заданной стабилизированной величины L/on при котором происходит срабатывание KOMiiaparopa 17, включающего цепь 9 гащения. Цепь гашения закрывает биполярный ключ 7, отключая тем самым источник 2 от наконительного конденсатора 6 и конденсатора 14.

В момент, смещенный на заданный временной интервал относительно момента срабатывания компаратора, каскад 18 фазовой задержки {вход которого мол1ет быть подключен к компаратору 17 или к источнику 2) осуществляет включение цепи 4 и биполярного разрядного ключа 8, подсоединяющего накопительный конденсатор 6 через формирующие резистор 10 и индуктивность 11 к аналитическому промежутку 1. Под действием высоковольтного импульса, форлшрующего цепь 4 ноджига, происходит пробой аналитического промежутка и начийается разряд конденсаторов 6 и 14 через аналитический промежуток 1. При этом параметры элементов цепи 12 корректировки и формирующих элементов 10 и 11 выбираются так, чтобы суммарный разрядный нмнульс /сум тока через аналитический промежуток по своим параметрам соответствовал дуговому импульсу в известных устройствах, т. е. имел крутой передний фронт и длительность порядка 5 мсек.

Таким образом, в описываемом устройстве формирование импульсов происходит не за

счет пеносредствепного соединения источника TOica с аналитическим нромежутком, а нутем импульсного нигания аналитического промежутка одновременно от двух ценей -дозирующего Т-образного каскада 5 и цени 12 корректировки формы имнульса тока. Поскольку энергня, запасенная в цепях, строго дозирована, устройство обеспечивает высокую стабильность дуговых импульсов, недостижимую при применении обычиых методов стаб 1лизации дуги.

После окопчания разрядного импульса тока происходит закрытие биполярного разрядного ключа 8 и восстановление диэлектрической способности аналитического промежутка

1.b iuOiieHT, соответствующий очередному изменению полярности папряжения источника 2, цикл работы устройства повторяется, но при эюм направление тока заряда конденсаторов 6 и 14, и, следовательно, нанравлепие разрядного тока через аналитический нромежуток 1 изменяется на обратное.

Датчик 19 может быть настроен так, что включение биполярного зарядного ключа 7 происходит только в положительном или только отрицательном нолупериоде источника

2,в этом случае устройство обеспечивает работу в унинолярпом режиме.

Предмет изобретения

Устро1гство для формирования дугового разряда для эмиссионного снектрального анализа, содержащее аналитический промежуток, цепь питания аналитического иромежутка, состоящую из последовательно соединенных источника неременного тока и ограничительного резистора, цень ноджига аналитического промежутка и блок управления, вход которого подключен к цепи нитания, отличающееся тем, что, с целью стабилизации параметров импульса дугового разряда, в цепь питания включен по Т-образной схеме дозирующий каскад, содержащий накопительный конденсатор, зарядный н разрядный ключи, вход дозирующего каскада через цепь гашения и ограничительный резистор подключен к источнику неременного тока, а выход через формирующие резистор и индуктивность соединен с цепью корректировки формы имнульса тока, включенной параллельно аналитическому промежутку и содержащей / L-элементы и конденсатор, подключенный к накопительному конденсатору через вспомогательный резистор, блок управления содержит компаратор, каскад фазовой задержки и датчик изменения полярности источника неременного тока, соединенный с управляющим электродом зарядного ключа, вход компаратора соединен с накопительным конденсатором, а выход- с цепью гашения и входом каскада фазовой задержки, выход которого соединен с цепью поджига и с управляющим электродом разрядного ключа.

--1