Устройство для измерений параметровдиэлектриков при высоких температурах

 

QllNCAHME

ИЗОБРЕТЕНИЯ

2ОЗО39

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 12.Х.1966 (№ 1107271/26-9) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 29,Х11,1967, Бюллетень М 3

Дата опубликования описания 6.III.1968

Кл. 21а-", 71

МПК б 01г

Комитет по делам изобретении и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621,317.335.3 (088.8) Авторы изобретения

A. В. Антонов, Ю. Ф. Павлюченко и В. Г, Смолий

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕИИЙ ПАРАМЕТРОВДИЭЛЕКТРИКОВ

ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ

Известны приборы для измерения диэлектрической проницаемости и тангепса угла диэлектрических потерь твердых диэлектриков при высоких температурах. Конструкция нагревательного резонатора таких приборов исключает перемещение нагрвваемого поршня по длине резонатора, вследствие чего требуется избыточная мощность для компенсации тепловых потерь на нагрев пространства, не занятого поршнем, и, кроме того, получение температур на поршне свыше 1100 С затруднительно.

Предлагаемое устройство отличается тем, что основание поршня выполнено из сплава молибдена с ниобием и соединено с полостью нагревателя, внутри которого размещены радиально расположенные и соединенные с источником питания нити накала. Между нитями накала и основанием поршня включен источник высокого напряжения. Это позволяет получить равномерное распределение температуры по образцу.

На фиг. 1 изображено чредлагаемое устройство; на фиг. 2 — поршень, в разрезе.

Устройство содержит цилиндрический объемный резонатор 1, волновод 2 запятки, передвижной поршень 8, кронштейн 4 для крепления резонатора и фундаментную плиту 5 с регулпровочными лордами 6. Для перемещения поршня и контроля его положения по высоте резонатора служит микрометр 7. Охлаждение резонатора осуществляется путем подачи охлаждающей жидкости в зарубашечное пространство 8.

Поршень 8 предназначен для нагрева исследуемого диэлектрика 9 до высоких плавно регулируемых температур. Он (фиг. 2) представляет собой вакуумный отпаянный баллон с остаточным давлением газов, обеспечиваю10 щим нормальную работу помещенного в его полость нагревателя. Нагреватель состоит из источника электронов (нитей 10 накала) и фокусирующего электрода 11. Верхнее осНование 12 поршня 8, является коллектором

15 электронов. Элементы 10, 11 н 12 в совокупности представляют собой электронно-оптическую систему, формирующую электронный пучок.

Нити накала (металлические спирали) ак20 сиально-симметрично закреплены между центральным вводом 18 и токоподводящнм цилиндром 14. Напряжение между вводом и цилиндром должно обеспечивать нагрев нитей до температуры, достаточной для создания

25 необходимой плотности тока э,;исспп. К источнику электронов 10 и фокуснрующсму электроду 11 прикладывается отрицательное напряжение по отношению к основанию 12 поршня, находящемся совместно с резонато30 ром под потенциалом земли. Под влиянием

208039

3 этого напряжения возникает поток электронов с источника электронов на основание поршня, что вызывает его разогрев. Оболочка сочленена с цоколем 15, выполняющим функции электрического изолятора токовводов нагревателя.

Цоколь 15 смонтирован в корпусе 1б поршня, а корпус — в резонаторе 1 с таким расчетом, чтобы обеспечивалось необходимое пространственное расположение внешней плоскости основания 12 поршня в резонаторе.

В корпусе 1б находится втулка 17, с которой связан шток 18. С помощью этого штока осуществляется перемещение поршня в резонаторе и определение положения поршня по высоте резонатора.

Панель 19 представляет собой изолятор с впрессованными металлическими гнездами 20, в которые входят три токоввода, С обратной стороны к гнездам 20 припаяны проводники для подачи питающих напряжений на поршень.

Поршень выполнен разъемным, что позволяет при необходимости менять вакуумные баллоны. Для предотвращения перемещения цоколя 15 относительно корпуса 1б предусмотрена пружина 21. Основание 12 при перемещении поршня не контактирует со стенками резонатора.

Основание 12 и оболочка 22 должны быть выполнены из тугоплавких материалов, не разрушающихся и не допускающих образования окисных пленок на их поверхности в условиях среды, окружающей поршень, при высоких температурах.

Такими материалами могут являться: тугоплавкие сплавы на основе металлов платиновой группы, например, сплав платины (60 О/p) с иридием (40 О/p) для работы в окислительной среде, тугоплавкие металлы (на пример молибден, вольфрам, ниобий, титан и др.) и их туго4 плавкие сплавы для работы в условиях вакуума или инертной среды.

Ьыл изготовлен опытный образец предлагаемого устройства. Основание поршня пред5 ставляло собой пластину диаметром 49 мм и толщиной 3 мм, изготовленную из вакуумногс сплава молибдена с ниобием марки ВМ-1, Источник электронов в виде шести спиралей диаметром 0,7 мм был изготовлен из вольфра10, овой проволоки диаметром 0,2 мм марки

ВА-3. Спирали были симметрично расположены на расстоянии 2,5 мм от внутренней поверхности основания поршня. Мощность накала нитей при их параллельном включении

15 поддерживалась в пределах 80 вт, при общем токе накала 20 а, а ускоряющее напряжение, приложенное между источником электронов и основанием поршня, не превышало 500 в, Температура основания поршня регулирова20 лось путем изменения величины ускоряющего напряжения, а, следовательно, и тока в цепи

«источник — основание поршня», при постоянной мощности накала и измерялось на внешней поверхности поршня при мощности опти25 ческого пирометра. Время разогрева основания поршня с момента подачи ускоряющего напряжения составляло не более 2 — 3 мин.

Предмет изобретения

30 Устройство для измерений параметров диэлектриков при высоких температурах, выполненное в виде объемного цилиндрического резонатора, имеющего плоский дисковый передвижной поршень, снабженный нагревате35 лем, отличающееся тем, что, с целью получения равномерного распределения температуры по образцу, основание поршня выполнено из сплава молибдена с ниобием и соединено с вакуумной оболочкой, внутри которой разме40 щены радиально расположенные и соединенные с источником питания нити накала, а между. нитями накала и основанием поршня включен источник высокого напряжения.

208039

i) Составитель Л. Рубинчик

Техред Т. П, Курилко Корректоры: Н. И. Быстрова н Л. В. Наделнева

Редактор Н. О, Громов

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 187j3 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Коми1ета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

MoiKBa, Центр, пр. Серова, д. 4