Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2007, выпуск 6 » Статья стр. 34
<<<>>>
Две формы привязки атмосферной дуги постоянного тока в аргоне к термоэмиссионному катоду
Митрофанов Н.К.1, Школьник С.М.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: shkolnik@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 6 октября 2006 г.
Выставление онлайн: 20 мая 2007 г.
PDF версия
Проведено сравнительное исследование двух форм привязки атмосферной дуги постоянного тока (20<I<200 A) в аргоне к термоэмиссионному катоду из чистого вольфрама. Были измерены вольт-амперные характеристики (ВАХ) дуги, осевое распределение температуры поверхности катодного стержня (исключая зону привязки дуги), осевое распределение температуры плазмы в прикатодной области и оценена плотность тока на поверхности катода. Измерения ВАХ показали, что напряжения горения дуги при различных формах катодной привязки отчетливо, хотя и не сильно, различаются, ВАХ мод пересекаются. Это подтверждает результат теоретического анализа, выполненного ранее М.С. Бениловым, который показал, что существование различных форм привязки связано с наличием точек ветвления в решении задачи о тепловом балансе дугового катода. Точку пересечения следует рассматривать как одну из таких точек ветвления. Результаты оптических измерений показали, что температура и ее распределение вдоль поверхности катодного стержня в двух формах привязки сильно различаются. Температура плазмы в прикатодной области контрагированной привязки значительно превышает температуру в диффузной привязке и в непосредственной близости от поверхности катода превосходит 3 eV. Максимальная температура плазмы в контрагированной привязке не зависит от тока. Анализ эрозионных отпечатков показал, что для обеих форм катодной привязки плотность тока на катоде не зависит от тока. В контрагированной привязке плотность тока примерно в четыре раза выше, чем в диффузной, и составляет ~ 104 A/cm2. Сопоставление настоящих результатов с современными теоретическими расчетами параметров прикатодной плазмы и температурных режимов катода показало удовлетворительное согласие эксперимента с расчетом. PACS: 52.80.Mg
  1. Жуков М.Ф., Козлов Н.П., Пустогаров А.В. и др. Приэлектродные процессы в дуговых разрядах. Новосибирск: Наука, 1982. 158 с
  2. Neumann W. The Mechanism of the Thermoemitting Arc Cathode. Berlin: Akademie--Verlag, 1987
  3. Гордеев В.Ф., Пустогаров А.В. Термоэмиссионные дуговые катоды. М.: Энергоиздат, 1988. 192 с
  4. Паневин И.Г, Хвесюк В.И., Назаренко И.П. и др. Теория и расчет приэлектодных процессов. Низкотемпературная плазма. Новосибирск: Наука, 1992. Вып. 10. 197 с
  5. Зимин А.М., Назаренко И.П., Паневин И.Г., Хвесюк В.И. Математическое моделирование катодных процессов. Низкотемпературная плазма. Новосибирск: Наука, 1993. Вып. 11. 194 с
  6. Thoouret W., Weizel W. und Gunther P. // Zs. f. Phys. 1951. Bd. 130. S. 621--631
  7. Olsen H.N. // JQSRT. 1963. Vol. 3. P. 305--333
  8. Mesyats G.A. Cathode phenomena in a vacuum discharge: the breakdown, the spark and the arc. Moscow: Nauka, 2000. 400 p
  9. Juttner B. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2001. Vol. 34. N 17. P. R103--R123
  10. Benilov M.S. and Marotta A. // J. Phys. D: Appl. Phys. 1995. Vol. 28. P. 1869--1882
  11. Benilov M.S. and Cunda M.D. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2002. Vol. 35. P. 1736--1750
  12. Benilov M.S. and Cunda M.D. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2003. Vol. 36. P. 603--614
  13. Benilov M.S. // Phys. Rev. E. 1998. Vol. 58. N 5. P. 6480--6494
  14. Redwitz M., Langenscheidt O., and Mentel J. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2005. Vol. 38. P. 3143--3154
  15. Haidar J. // J. Phys. D: Appl. Phys. 1995. Vol. 28. P. 2494--2504
  16. Nemchinsky V. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2003. Vol. 36. P. 3007--3013
  17. Nemchinsky V. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2004. Vol. 37. P. 1048--1051
  18. Pellerin S., Musiol K., Pokrzywka B., and Chapelle J. // J. Phys. D: Appl. Phys. 1994. Vol. 27. P. 522--528
  19. Pokrzywka B., Musiol K., Pellerin S., Pawelec E. and Chapelle J. // J. Phys. D: Appl. Phys. 1996. Vol. 29. P. 2644--2649
  20. Pokrzywka B., Pellerin S., Musiol K., Richard F., and Chapelle J. // J. Phys. D: Appl. Phys. 1996. Vol. 29. P.2841--2849
  21. Бакшт Ф.Г. Энциклопедия низкотемпературной плазмы / Под ред. В.Е. Фортова. М.: Наука, 2000. Т. 2. С. 80--93
  22. Школьник С.М. Энциклопедия низкотемпературной плазмы / Под ред. В.Е. Фортова. М.: Наука, 2000. Т. 2. С. 147--165
  23. Поль Р.В. Оптика и атомная физика. М.: Наука, 1966. 552 с
  24. Голубовский Ю.Б. // Вестн. ЛГУ. Физика и Химия. 1967. N 10. Вып. 2. С. 64--68
  25. Митрофанов Н.К., Школьник С.М. // Матер. Конф. ФНТП-2001. Петрозаводск, 2001. Т. 1. С. 194--198
  26. Berlinger K. and Thoma P. // JQSRT. 1976. Vol. 16. P. 605--609
  27. Wiese W.L. et al. Atomic transition probabilities. Vol. II. Washington D.C. US Department of Commerce. NSRDS--NBS 22. 1969
  28. Курсков А.А., Ершов-Павлов Е.А., Чвялева Л.В. // ЖПС. 1986. Т. XLV. N 5. С. 753--757
  29. Пикалов В.В., Мельникова Т.С. Томография плазмы. Новосибирск: Наука, 1995. 229 с
  30. Брон А.Б., Сушков Л.К. Потоки плазмы в электрической дуге выключающих аппаратов. Л.: Энергия, 1975. 211 с
  31. Дюжев Г.А., Митрофанов Н.К., Школьник С.М. // ЖТФ. 1997. Т. 67. Вып. 1. С. 35--40
  32. Бакшт Ф.Г., Дюжев Г.А., Митрофанов Н.К., Школьник С.М. // ЖТФ. 1997. Т. 67. Вып. 1. С. 41--45

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme