Эталонный высокотемпературныйиСТОчНиК CBETA Советский патент 1981 года по МПК H01J61/90 

1

Изобретение относится к физике и технике плазмы и может использоваться для исследований плазмы высокой плотности и в качестве источника ; света ВЫСОКОЙ яркости с излучением, близким к излучению абсолютно черного тела, в частности в скоростной фоторегистрации, при энергетической калибровке оптических приборов на высокие яркости, в высокотемпературной пирометрии газов, для получения спектров поглощения плазмы, при исследованиях газовой динамики.

Известны высокотемпературные источники света, разряд которых развивается через отверстие в диэлектрической пластине fl.

Вследствие получения повышенного давления плазмы плазменная струя истекает из торцов отверстия в виде сильно неоднородных струй со сверхзвуковой скоростью.

Направление истечения струи зависит от формы и расположения рабочей поверхности электродов, а также направления электродных плазменных

факелов, в результате чего изменяется ориентация потока плазмы в пространстве и времени, что, в свою оче.редь, может привести к сяыибкам в определении компонентного состава, спектроскопических, теплофизических; , и динамических характеристик плазменной струй. ,

Известен такЖе эталонный высокотемпературный источник света,содержащий диэлектрическую пластину со сквозным отверстием, электроды и токоподводал к электродам

0

В этом источнике эрозионной плаз вJ воздействие электродных факелов на струю устраняется путем размещения электродов внутри пластины и расположения их рабочей поверхности

5 нормально по отношению к.оси отверс.тия, при этом токоподвод располагается таким образом, .что элеме.нты электрической цепи при прохождении по ним разрядного тока оказывают

0 наименьшее воздействие на плазму, истекающую из отверстия-капилляра, т.е. в виде линейных проводников. В этом источнике струя плазма не испытывает в течение разряда сущест5венных отклонений по направлению.

Однако в этом источнике перед струей/ играющей роль сверхзвукового поршня, распространяется ударная волна, образуется скачрк уплотнения.

0 Температура в скачке доходит до

25000°C, что существенно ниже, чем внутри отверстия, в результате наблюдается экранировка эталонного излуения разряда и снижение выхода излучения.

Цель изобретения - повышение вы«хода излучения.

Поставленная цель достигается тем, что токоподводы выполнены в виде катушек индуктивности, расположенных на диэлектрической пластине так, что оси катушек пересекают ось тверстия и перпендикулярны ей.

На чертеже п риведена конструктивная схема предлагаемого эталонного высокОтемпературногй источника света.

Вблизи торца отверстия 1, S диэлектрической пластине 2, размещается электрод 3, к которому присоеинены токоподводы 4. Каждый токоподвод содержит одну или более катушек 5 индуктивности в виде спиралей, расположенных так, что осй катушек пересекают ось отверстия в диэлектрической пластине под прямым углом, а сами катушки расположены вгшотную к пластине из диэлектрика. При близком расположении к отверстию для устранения электрического контакта с плазмой кйтушки покрываются электроизоляционным материалом.

Для получения внутри отверстия плазмы с необходимыми параметрами по токоподводам пропускают высоковольтный инициирующий импульс, который ионизирует газ S отверстии, а затем ток порядка десяти килоампер. Внутри полости при этом образуется токопроводящий канс1л и происходит электрический разряд. За счет излучения канала разряда стенка отверстия ис паряется. Температуру и давление плазмы, образующиеся внутри отверстия, регулируют путем изменения ttiTcar раэ сУтверст я и химического состава материала. Вдоль оси отверстия наблюдается излучение плазмы разряда, близкое к излучению абсолютно черного тела. За счет повышёния давления из отверстия истекй.ют сверхзвуковые плазменные струи.

647986

в составе струй большую долю, как свидетельствуют спектры их излучения, составляют заряженные частицы.

Ток, который пропускают через отверстие по токоподводам, проходит по катушкам индуктивности и создает магнитное поле в направлении, перпендикулярном скорости вылетающих частиц. В результате на заряженные частицы сверхзвуковой плазменной струи действует сила Лоренца, рассеивающая их в плоскости, перпендикулярной оси катушки, при этом падает концентрация поглощающих частиц в струе за счет увода их с направления наблюдения, уменьшается 5 ударно-сжатый слой плазмы за счет уменьшения проекции скорости заряженных частиц на ось отверстия, тем самым ослабляется экранировка излучения из капилляра. Необходимое рассеяние частиц получают изменением числа витков в катушке, ее диаметра и числа катушек, причем равномерность рассеяния по направлениям, перпендикулярным оси отверстия, и степень устранения экранировки возрастают с увеличением числа рассеивающих катушек.

Формула изобретения

Эталонный высокотемпературный источник света, содержащий диэлект-. рйческую пластину со сквозным отверстием, электроды и токоподводы к электродам, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода излучения, токоподводы выполнены в виде катушек индуктивности, расположенных на диэлектрической пластине так, что оси катушек пересекают ось отверстия и перпендикулярны ей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Огурцова Н.Н. и др. Высокотемпературный эталонный источник совета Э8-45. Опытно-механическая промышленность, 1960, вь1. 1, с. i.

2.Авторское свидетельство СССР № 537586, кл. Н 05 Н 1/00, 1976.

647986