Устройство для получения высокого импульсного давления на образец Советский патент 1990 года по МПК B21D26/10 B01J3/06 

Изобретение относится к технике получения высоких давлений и может быть использовано при изучении структурных изменений в твердых телах, находящихся под высоким давлением, а также в технологических процессах синтеза искусственных материалов .

Известно устройство, содержащее коаксиально расположенные ускоряющий электрод, изолятор и массивную цилиндрическую оболочку (лайнер), а также массивную катушку индуктивности, размещенную снаружи электрода. Ускоряющий электрод и лайнер электрически соединены посредством, коммутатора с батареей конденсаторов. При работе устройства создаваемый катушкой магнитный поток проникает внутрь лайнера и затем сжимается лайнером при схлопывании последнего электродинамическими силами.

Недостатками устройства являются малая величина начального магнитного потока, большие габариты устройства и необходимость использования для ускорения массивного лайнера большой

энергии.

Известно также устройство для получения высоких давлений, содержащее массивный одновитковый соленоид являющийся одновременно ускорякнцим электродом и источником начального магнитного потока. Внутри соленоида коаксиально расположены изолирующий вкладьш и тонкостенньш лайнер. Соленоид подключен к батарее конденсаторов. При разряде через соленоид батареи конденсаторов за счет диффузии внутри лайнера создается на356908

чальнь магнитный поток. Кроме тоге,, соленоид создает силу, вызывающую сжатие лайнера. При схлопывании лайнера магнитный поток сжимается, в результате чего образуется сверхсильное магнитное поле, что соответствует получению высокого давления на проводящий материал.

Недостатком такого устройства Q является малая величина начального магнитного потока, что ограничивает достижимую величину давления. Кроме того, в устройстве не наблюдается образования высокотемператзфной плаз-jc мы,, поэтому в зоне воздействия на образец не достигается высокой температуры.

Цель изобретения - увеличение давления на обрабатываемый образец, а jn также обеспечение воздействия на образец из непроводящего ток материала и получение в зоне воздействия высо(Кой температуры,

Для этого в предлагаемом устрой- 25 стве источник начального магнитного потока выполнен в виде свернутой в цилиндрическую спираль взрывающейся

Iпроволочки и помещен внутрь лайнера,

|а образец заключен в электропроводя- ,« щую оболочку и расположен внутри

спирали.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, продольный разрез.

Устройство состоит из коаксиаль- 35 но расположенных цилиндрического ускоряющего электрода 1, внутри которого расположен цилиндрический лайнер 2 из металлической фольги. Между ними помещен изолирующий корпус 3, 40 Внутри лайнера 2.размещена цилиндрическая спираль 4, выполненная из взрьтающейся проволочки. Внутри спирали в изолирующей капсуле 5 находится запаянный металлический кон- 45

14

тейнер 6, внутри которого помещен непроводящий обрабатываемый материал (образец) 7, Посредством подвода 8 спираль соединена через коммутатор 9 с батареей конденсаторов 10, которая подсоединена к ускоряющему электроду 1, Подвод 8 с электродом Г разделены торцовым изолятором 11.

Спираль 4 и лайнер 2 соединены металлическим контактом 12, Контейне 6 дополнительно изолирован от взрывающейся спирали двумя пробками 13,

При замыкании коммутатора 9 батарея конденсаторов 10 разряжается через последовательно соединенные взрывающуюся спираль 4, лайнер 2 и ускоряющий электрод 1, Под воздействием импульса тока, протекающего по спирали 4, внутри лайнера 2 генерируется начальное магнитное поле.. В результате взаимодействия токов, протекающих коаксиально по лайнеру

2и ускоряющему электроду 1, происходит движение лайнера 2 и сильно ионизованных продуктов взрыва спира1ли к оси,-что вызывает резкое повышение давления и температуры на образец за счет сжатия магнитного потока

Предлагаемое устройство позволяе увеличить величину достигаемого давления за счет увеличения начального магнитного потока; получить в зоне воздействия на образец высокую температуру () за счет получения при электр гческом взрыве проволочки плотной высокотемпературной плазмы; осуществить воздействие на непроводящий ток материал за счет помещения его в капсулу из материала с большой проводимостью.

Предлагаемое устройство используется при излучении возможности синтеза искусственных алмазов при электрическом разряде. / 5

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОГО ИМШ'ЛЬСНОГО ДАВЛЕНИЯ НА ОБРАЗЕЦ, содержащее коаксиально расположенные ускоряющий электрод и цилиндрический тонкостенный лайнер.разделенные диэлектриком, а также источник начального магнитного потока, электрически связанные с батареей конденсаторов, отличающее- с я тем, что, с целью увеличения . давления на обрабатываемый образец, а также обеспечения возможности .воздействия на образец из непроводящего ток материала и получения в зоне воздействия высокой температуры, источник начального магнитного потока выполнен в виде свернутой в цилиндрическую спираль взрывающейся проволочки и помещен внутрь лайнера, а образец заключен в электропроводящую оболочку и расположен В1гутри спирали.i(Л