Способ измерения потенциала поверхностного слоя положительного столба в газоразрядных приборах постоянного тока

 

(i i) 650 I 25

Союз Советских

Социалистических

Республик

«

1> /г7 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 12.07.76 (21) 2383833/18-25 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет (43) Опубликовано 28.02.79. Бюллстсш. ¹ 8 (45) Дата опубликования описания 28,02.79 (51) М. КлР

Н 011 7/00

Государственный комитет (53) УДК 621.384 (088.8) па делам изобретений

И OTDPblTHH (72) Авторы изобретения

С. С. Овчинников, К. К. Намитоков, Ю. Х. Гукетлев и И. А. Дробот (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОТЕНЦИАЛА

ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО СТОЛБА

В ГАЗОРАЗРЯДНЬ1Х ПРИБОРАХ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано при производстве и разработке газоразрядных приборов, например трубчатых источников света.

Известен способ измерения потенциала положительного столба газоразрядных приборов постоянного тока путем измерения напряжения на газоразрядном промежутке при изменении длины разрядного промежутка (1).

Недостатки этого способа состоят в том, что он обладает малой точностью, сложен в реализации и применим только для измерения потенциала положительного столба на специальных макетах газоразрядных приборов сложной конструкции.

Известен также способ измерения потенциала положительного столба газоразрядных приборов постоянного тока путем измерения напряжения на электрическом зонде,(2). При этом зонд вводится в область разряда.

Однако такой способ также сложен в реализации и не может быть применен для измерений на выпускаемых промышленностью приборах, так как возможность введения зонда в область разряда может быть обеспечена только на специальных макетах сложной конструкции. Кроме того, введение зондов в область разряда вызывает существенные возмущения, значительно снижающие точность измерений.

Целью изобретения является повышение

5 точности и упрощение пропесса измерений.

Поставленная цель достигается тем, что электрический зонд размещают вне области разряда, скачкообразно изменяют ток разряда до нулевого значения, а измерение

1о напряжения на зонде производят в момент скачкообразного изменения тока.

Способ в соответствии с изобретением осуществляют следующим образом.

Через газоразрядный прибор постоянного тока пропускают электрический ток, размещают электрический зонд вне области разряда, затем скачкообразно изменяют ток разряда до нулевого значения и в момент скачкообразного изменения тока пропзво20 дят измерение напряжения на электрическом зонде.

Так как при обрыве тока происходит резкое изменение потенциала положительного столба до нуля, то нет необходимости вводить зонд в область разряда, а можно расположить его снаружи диэлектрической оболочки, ограничивающей область разряда, так как в этом случае за счет емкостной связи максимальное напряжение на зонде в

30 переходный период равно потенциалу повер650125

Составитель Н. Ермохин

Корректоры: А. Степанова и 3. Тарасова

Техред A. Камышникова

Редактор E. Дайч

Заказ 92/4 Изд. № 209 Тираж 922 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4(5

Типография, пр. Сапунова, 2 хностного слоя положительного столба в момент начала обрыва тока. В общем случае потенциал поверхностного слоя будет отличаться от потенциала на оси положительного столба на величину, зависящую от электронной температуры плазмы разряда.

Для дуговых разрядов электронная температура обычно находится в пределах 5000—

15000 К. В этом случае потенциал поверхностного слоя будет отличаться от потенциала на оси разряда на величину

ЛУ = (1 —:2) (1,5 —:3) b. е

Для протяженных дуг потенциал положительного столба составляет десяток вольт (например, для трубчатых источников высокоинтенсивного света 200 †5 В).

Поэтому в этих случаях потенциал поверхностного слоя с погрешностью 5 —:0,5% в зависимости от условий эксперимента можно считать равным потенциалу положительного столба на оси разряда, В других случаях при проведении измерений следует расчетным путем учитывать разницу потенциалов на оси и периферии разряда.

Измерив потенциал в различных точках по длине разряда, можно построить кривую распределения потенциала по длине разряда и по этой кривой определить значения катодного и анодного падений потенциала.

Измерение этих параметров может быть использовано для контроля качества газоразрядных приборов в производственных условиях, а также в научных исследованиях при разработке новой аппаратуры.

Так, производились измерения потенциала положительного столба люминесцентной лампы диаметром 3,8 см, длиной 120 см и расстоянием между электродами

i=110 см. Через лампу пропускался постоянный ток силой 0,35 А, который через

30 с резко обрывался за время -10 — с и

5 в этот момент измерялось напряжение на кольцевом зонде, расположенном снаружи стеклянной оболочки, Измерения производились в различных точках по длине разряда. Было получено распределение потен10 циала положительного столба по длине разряда, из которого было получено значение катодного падения потенциала 11 В, анодного потенциала 16 В, значение падения напряжения на положительном столбе

15 разряда 103 В и была получена напряженность электрического поля в положительном столбе разряда Е=0,94 В/см.

Формула изобретения

Способ измерения потенциала поверхностного слоя положительного столба в газоразрядных приборах постоянного тока путем измерения напряжения на электрическом зонде, отличающийся тем,. что, с целью повышения точности и упрощения процесса измерений, электрический зонд размещают вне области разряда, скачкообразно изменяют ток разряда до нулевого значения, а измерение напряжения на зонде производят в момент скачкообразного изменения тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бейлис И. И., Любимов Г. А, О параметрах прикатодной области вакуумной дуги. ТВТ, т. 13, № 6, 1975, с. 1137.

2. Раковский В. И. Физические основы коммутации электрического тока в вакууме. М., «Наука», 1970, с. 249,