Сверхвысокочастотный предионизатор магнитогидродинамического генератора

 

351290

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 20.11.1970 (№ 1405308/26-5) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 1 3.1Х.1972. Бюллетень ¹ 27

Дата опубликования описания 20.IX.1972

М. Кл. Н 02п 4/02

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР ДК 621 313 392(088 8) Авторы изобретения

В. М. Батенин, И. И. Девяткин, В. С. Зродников, И. И. Климовский и Н. И. Цемко

Заявитель

СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫИ ПРЕДИОНИЗАТОР

МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО ГEHEPATOPA

Изобретение относится к газоразрядным приборам в области получения низкотемпературной плазмы.

Для обеспечения устойчивого режима раббты МГД-генератора степень ионизации рабочего газа на входе в его канал поддерживатот на определенном уровне с помощью специального устройства — предионизатора. Для дуговых предионизаторов, используемых в настоящее время для этих целей, характерны срыв дугового разряда при больших скоростях движения рабочего газа, малая площадь сечения зоны предварительной ионизации единичной дуги, что требует применения большого количества дуг, а также загрязнение рабочего газа материалом электродов.

Известные безэлектродные предионизаторы представляют собой модификацию оезэлектродных СВЧ-плазматронов. Они»е обеспечивают устойчивой зоны непрерывной ионизации.

Эти предионизаторы вынуждены работать в импульсном режиме из-за смещения зоны

СВЧ-разряда вследствие движения фронта ионизации навстречу потоку СВЧ-энергии.

Цель изобретения — обеспечить стабильную зону предварительной ионизации, имеющу:о площадь поперечного сечения, соизмеримую с сечением газового потока на входе в канал

МГД-генератора. При этом все устройство должно быть простым, надежным в работе и не должно иметь механически изнашивающихся элементов.

Цель достигается тем, что волновод выполнен ступенчатым, причем переходная сгупень

5 размещена в области разгонного устройсгва перед входом в канал МГД-генератора.

При продуве газа по трубке в направлении распространения СВЧ-энергии разряд движется навстречу потоку энергии, если скорость га10 зового потока меньше скорости распространения фронта ионизации. Если же скорость распространения фронта ионизацип ниже скорости газового потока, то разряд уносится вместе с газом. Если волновод выполнить ступен15 чатым, сохраняя неизменным его волновое сопротивление, то при заданной скорости газового потока можно подобрать такие сечения ступеней волновода, что в одной ступени скоросгь распространения фронта ионизации выше ско20 рости газового потока, а в другой ступени— ниже скорости газа. В таком волноводе разряд останавливается в месте стыка ступеней.

Предлагаемый СВЧ-предионизатор содер25 жнт источник 1 СВЧ-энергии непрерывного действия; волновод 2 со ступенью 8, полость которого заключает в себе разгонное устройство 4 и часть канала 5 МГД-генератора; газопровод 6; устройство связи 7; согласованную

30 СВЧ-нагрузку 8.

351290

Предмет изобретения

Составитель П. Домнин

Текред Е. Борисова

Корректор Л. Царькова

Редактор И. Орлова

Заказ 3018/5 Изд. № 1273 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Работает предионизатор следующим образом. От источника 1 (магнетрона) СВЧ-энергию с помощью волноводов и устройств связи подают в зону СВЧ разряда (последний при этом является неравновесным). При этом в отсутствии плазмы СВЧ-энергия поступает в канал МГД-генератора и далее через устройство связи — в согласованную нагрузку. После возбуждения СВЧ-разряда на входе в канал

МГД-генератора практически вся энергия в нем поглощается, и фронт СВЧ-разряда начинает двигаться навстречу потоку электромагнитной энергии и потоку газа.

Перемещение зоны разряда прекращается в месте изменения сечения волновода и таким образом создается устойчивая зона ионизации.

Поперечное сечение зоны ионизации при этом зависит от величины подводимой СВЧ-энергии и с ростом энергии стремится заполнить все сечение разгонного устройства и канала МГДгенер атор а.

Сверхвысокочастотный предионизатор магнитогидродинамического генератора на нерав10 новесной низкотемпературной плазме, состоящий из источника СВЧ-энергии непрерывного действия, волновода и СВЧ-нагрузки, отличаюи ийся тем, что, с целью локализации предварительной ионизации рабочего газа на входе в

15 канал МГД-генератора, волновод выполнен ступенчатым, причем переходная ступень размещена в области разгонного устройства перед входом в канал МГД-генератора.