Межэлектродном пространстве

Рассмотрим сначала токопрохождение в диэлектрике, не содержащем ловушек. Различие В АХ в вакууме и в диэлектрике, не содержащем ловушек, при одинаковой толщине межэлектродного промежутка d определяется различием отношений Kid, где К — длина свободного пробега носителей заряда (K/d > 1 в вакууме, K/d < 1 в диэлектрике).

В отличие от способов, описанных в гл. 8 и базирую-щихся на электрохимическом явлении переноса материала, при электроэрозионной (искровой) обработке удаление металла с отдельных частей изделия обусловливается тепловым воздействием униполярных импульсов электрической энергии на поверхность изделия. При электроэрозионной обработке при сближении электродов между ними возникает серия разрядов, имеющих весьма кратковременный (импульсный) характер с длительностью импульса Ю-2—10~6 с. Межэлектродный промежуток должен быть при этом заполнен жидкой средой, в которой развиваются разряды. Ход разряда иллюстрирует 9.1, Так как поверхность обоих элек-тродов — изделия и инструмента — не является идеально гладкой, а имеет выступы и впадины, пробой межэлектродного промежутка при сближении электродов

Наиболее распространенным и простым генератором импульсов является #С-схема ( 9.5, а). Она состоит ю источника постоянного тока ), питающего через токо-ограничивающий резистор 2 накопитель — конденсаторную батарею 3. Межэлектродный промежуток 4 включен параллельно конденсаторной батарее. Заряд конденса-тсров показан на 9.5,6. Напряжение на конденсаторах растет по экспоненте до момента х, когда происходит пробой межэлектродного промежутка. При этом напряжение на промежутке резко падает и через него протекает импульс разрядного тока. При достижении напряжением значения, меньшего, чем напряжение дуги, разряд прекращается. После этого снова начинается

Ввиду невозможности измерять непосредственно размер межэлектродного промежутка в качестве параметра регулирования используют ток разряда, падение напряжения на нем или их комбинацию.

На 4.17 пунктиром изображена зависимость ?/пр=/ для очень малых расстояний / между электродами (микропромежутки), полученная значительно позже, чем Пашен опубликовал свои кривые. При очень малых расстояниях между электродами определяющую роль при пробое играет неравномерное электрическое поле, созданное на микровыступах поверхности металлических электродов. Создается резко неравномерное электрическое поле с большой локальной напряженностью на остриях (выше 106 В/см». Возникающая автоэлектронная эмиссия с катода создает достаточный поток электронов для образования токопрово-дящей связи между электродами и пробоя межэлектродного промежутка.

соким сопротивлением изоляции и малыми токами утечки. При повышенной влажности, перепадах температуры, при наличии пыли и спор плесневых грибов изоляционная поверхность покрывается адсорбированным слоем влаги и загрязнений. Слой характеризуется ионной проводимостью, и уже он, а не исходный диэлектрический материал основания определяет электрическую прочность межэлектродного промежутка, токи утечки, диэлектрические потери. После пайки с флюсом его следы на поверхности ПП, самые незначительные, сохранившиеся после промывки в порах основания, растворяются постепенно в адсорбционном слое, увеличивая токи утечки на три-четыре порядка. При включении такого печатного узла под напряжение возникает электролитический процесс, приводящий к отказу аппаратуры [6].

Однако при второй критической частоте /Кр2 происходит новое снижение разрядного напряжения. При этом длительность полупериода напряжения оказывается меньше времени пробега электронами межэлектродного промежутка. Поэтому часть электронов не успевает уходить на электроды и, оставаясь в промежутке, продолжает участвовать в процессах ионизации, благодаря чему разрядное напряжение естественно, снижается. При дальнейшем возрастании частоты скорость снижения разрядного напряжения падает, так как происходит насыщение электронного объемного заряда.

Процесс электрической очистки газов заключается в следующем. Газ, подлежащий очистке, поступает в электрофильтр, ко-ронирующие электроды которого изолированы от земли и присоединены к отрицательному полюсу агрегата питания, а осади-тельные электроды присоединены к положительному полюсу агрегата и заземлены. При достаточно большом напряжении, приложенном к межэлектродному промежутку, напряженность поля около коронирующего электрода становится достаточной для возникновения коронного разряда, следствием которого является заполнение внешней части межэлектродного промежутка в основном отрицательно заряженными ионами газа. Отрицательно заряженные ионы под действием сил электрического поля движутся от коронирующих электродов к осадительным.

е ср = е ср / . При больших давлениях число столкновений велико, но свободный пробег электрона ЯСр мал и мала вероятность ио'Низации. Здесь превалирует второй фактор, вследствие чего для пробоя требуются высокие напряженности поля, а следовательно, и большие напряжения, при которых вероятность ионизации повышается. С уменьшением давления (при постоянном расстоянии) в результате увеличения длины свободного пробега электронов А-ср вероятность ионизации повышается, что приводит к уменьшению пробивного напряжения (правая ветвь кривой). Однако при малых давлениях, когда длина свободного пробега электрона Яср становится соизмеримой с длиной межэлектродного промежутка S, число столкновений электронов с атомами становится столь малым, что развитие лавины вследствие ударной ионизации затрудняется и для пробоя требуются высокие напряжения (левая ветвь кривой).

2. Зависимость пробивного на- рядка 10~4 см, которые соответ-пряжения воздушного промежутка ствуют критической величине от произведения давления на длину 7р5)Кр при давлениях, блИЗ-межэлектродного промежутка. VA^ ' v r ,

В большинстве случаев электрические поля в электроустановках неравномерные: напряженности поля в различных точках межэлектродного промежутка различны. Развитие разряда в не-

После обработки в межэлектродном пространстве обезвоженная нефть, поднимающаяся в верхнюю зону аппарата, отводится через трубу 2. Осевшая в результате отстоя вода удаляется из дегидратора через трубу //. В установившемся режиме работы дегидратора количество воды, поступающей с эмульсией, равно количеству воды, опускающейся в нижнюю зону под электроды, за вычетом небольшой части воды, остающейся в обработанной нефти, уходящей в верхнюю зону аппарата. При этом в межэлектродной зоне содержится 2—3% воды.

Наличие неустранимых межэлектродных емкостей, индуктив-ностей вводимых электродов и соизмеримость времени пролета электронов в межэлектродном пространстве с периодом управляющего сигнала не позволяют использовать принципы управления плотностью электронного потока для усиления напряжений сигналов сверхвысоких частот. Поэтому для их усиления применяются приборы со скоростным управлением: клистроны, лампы бегущей волны, магнетроны и т. д. Принцип действия этих приборов основан на взаимодействии электронных потоков с электромагнитным полем сигнала, что приводит к передаче энергии электронного луча электромагнитному полю сигнала и, таким образом, к его усилению.

В преобразователях с термоэлектронной эмиссией источником электронов служит нагретый электрод. Если длина свободного пробега электронов в разреженном газе больше расстояния между электродами, то такой преобразователь является вакуумным. Если длина свободного пробега меньше расстояния между электродами, то начинается ионизация газа в межэлектродном пространстве, и преобразователь в этом случае является газовым.

шивание в последнем отверстий. При движении электролита в межэлектродном пространстве можно не только удглять образующиеся гидроокиси, но и выполнять обработку при повышенных плотностях тока (до сотен А/см2), если обеспечить интенсивное охлаждение электролита, нагреваемого большими токами.

В межэлектродном пространстве химических источников тока находится электролит. Для предотвращения возникновения внутренних коротких замыканий при механических повреждениях электродов или три изменении занимаемого ими объема три разряде в межэлектродное -пространство .помещают сепараторы.

Диафрагма щелочных цилиндрических элементов — это студенистая масса, расположенная в межэлектродном пространстве. Такая диафрагма не является отдельной деталью и изготовляется непосредственно внутри элемента.

Однако обнаружившиеся серьезные недостатки этих печей привели к тому, что через несколько лет от них полностью отказались. К таким недостаткам относится нестабильность процесса плавки, вызываемая большими колебаниями вакуума в камере печи, и, следовательно, в межэлектродном пространстве излучателя электронов. Так как здесь излучатель электронов помещен непосредственно в рабочей камере печи, при ухудшении вакуума вследствие скачков газовыделения из расплавляемого металла между горячим катодом 2 и металлом / и 5, находящимся под потенциалом анода, легко развивается дуговой разряд, приводящий к разрушению катода.

Изменение давления в межэлектродном пространстве также влияет на скорость распыления. Повышение давления приводит к росту концентрации ионов, а следова-

Процесс перераспределения частичек примесей в межэлектродном пространстве, предшествующий пробою жидкости, протекает в течение длительного времени, до 10я с и более. Поэтому ?„,, загрязненных жидких диэлектриков при импульсном напряжении, когда перераспределение не успевает завершиться, больше, чем на постоянном напряжении. Коэффициент импульса при пробое здесь может быть равным 5—7.

В масле, работающем совместно с твердой изоляцией, возможно появление загрязнений в виде хлопчатобумажных и целлюлозных волокон. Присутствие волокон, особенно во влажном масле, приводит к резкому уменьшению разрядных напряжений. Скапливаясь в межэлектродном пространстве и увлажняясь, волокна образуют проводящие мостики, которые сильно искажают поле между электродами и являются причиной снижения разрядных напряжений. При этом снижение разрядных напряжений в сравнительно равномерных полях значительно больше, чем в резко неравномерных. Это связано, по-видимому, с невозможностью образования устойчивых мостиков между электродами при больших напряженностях поля у электродов. Так как образование мостиков требует определенного времени, то при кратковременных импульсных напряжениях они не успевают образовываться и импульсные разрядные напряжения не зависят от присутствия волокнистых веществ.

Работа ТЭП может осуществляться в следующих основных режимах: вакуумном, т. е. без заполнения внутреннего объема парами цезия; и в трех режимах с парами цезия — прямопролет-ном (квазивакуумном), диффузионном и дуговом. Результаты многочисленных экспериментальных исследований [44, 108, 111, 118, 130, 142, 144, 150, 151, 159] показывают, что наиболее перспективным и легко осуществимым является дуговой режим. При достаточно высокой температуре катода генерация ионов в межэлектродном пространстве происходит не только на поверхности катода, ко и во всем объеме межэлектродного пространства. Высокая электропроводность плазмы, образуемой в межэлектродном пространстве, позволяет значительно увеличить плотность тока, генерируемого ТЭП, и, следовательно, повысить удельную электрическую мощность ТЭП.

Нейтрализатор работает следующим образом. При подаче высоковольтного напряжения на игольчатый разрядник в промежутке между иглой и кромкой соплового отверстия возникает коронный разряд, сопровождающийся образованием ионов в межэлектродном пространстве. Большая скорость выхода воздуха из соплового отверстия обеспечивает транспортировку ионов в зону образования зарядов статического электричества.