Высоковольтного источника

Для пл'оских образцов керамики с использованием электродов из серебра, нанесенного вжига-нием, допускаются размеры: измерительного электрода dt = 65 мм; охранного кольцевого d,, = 69 мм, d3 > 89 мм; высоковольтного d4 = 90 мм. Зазор между измерительным и охранным электродами должен быть 2 мм. При определении р„ лаковой пленки на металлической подложке или компаунда, залитого в металлический стаканчик, подложка или стаканчик играют роль высоковольтного электрода. Для трубчатого образца измерительный электрод имеет длину 50—250 мм, высоковольтный электрод — соответственно 75— 300 мм, охранный электрод — ширину 10 мм. Между измерительным электродом и установленными с той и с другой стороны охранными электродами должен быть зазор 2 мм. Та же трехэлектродная система используется при измерении удельного поверхностного сопротивления ps твердых материалов, но в этом случае охранный кольцевой электрод должен выполнять роль высоковольтного, а высоковольтный электрод — назначение охранного; это видно из способа включения трехэлектродной системы в измерительную схему (см. 1-1). Для определения RU3 допускается применение ножевых или фольговых электродов в виде параллельных полос длиной 100 мм и шириной 10 мм с зазором между ними 10 мм:. Но жевые электроды длиной 100 мм должны быть установлены на расстоянии 10 мм ( 1-9); они крепятся винтами к двум электродным металлическим брускам, изолированным друг от друга воздушным зазором. С нижней стороны каждого бруска имеются два ступенчатых отверстия с изоляционными втулками, через которые проходят винты для крепления брусков к основанию, расположенному сверху; между основанием и брусками проложена изоляционная

Как было показано в предыдущих параграфах, для определения Rv> #s> RI и #иэ необходимо измерить сопротивление между двумя электродами — измерительным и высоковольтным. Это измерение может быть выполнено прямо, при помощи какого-либо прибора, позволяющего измерять большие сопротивления с достаточной точностью. Возможно также косвенное измерение, при котором измеряется ток /, протекающий через образец от высоковольтного электрода к измерительному при заданном испытательном напряжении 0 между этими электродами. Значение сопротивления рассчитывают по закону Ома: R = UII.

Емкость С0 высоковольтного электрода относительно земли указывается в технической документации измерительной установки, определяется экспериментально или рассчитывается.

Для плоских образцов применяют два цилиндрических электрода разных' диаметров с закругленными краями. Для получения поля, близкого к однородному, диаметр нижнего электрода D, должен не менее чем в три раза превышать диаметр верхнего электрода D ( 5-4, о). Больший из электродов соединяется с заземленным выводом обмотки высокого напряжения испытательного трансформатора, а если оба конца обмотки высокого напряжения трансформатора изолированы от земли, то больший электрод присоединяется к выводу, потенциал которого ближе к потенциалу земли. Высота высоковольтного электрода также существенно сказывается на распределении поля в материале. Она должна быть не менее десятикратной толщины испытуемого материала, но не менее 25 мм. Диаметр D верхнего электрода выбирается из ряда: 10; 25; 50 мм. Могут применяться и электроды одинакового диаметра.

высоковольтным электродом. Обычно этим электродом является корпус ионизационной камеры. Так как иони,-зационные токи весьма малы (№~~9—\0~12 а), то токи утечки должны быть по крайней мере на 2—3 порядка меньше и сопротивление изоляции сеточного электрода относительно корпуса (высоковольтного электрода) должно быть порядка 10й—Ю19 ом. Поэтому сеточный электрод часто окружается через изоляцию третьим электродом,— так называемым охранным электродом (кольцом), на который подается постоянный потенциал, примерно равный потенциалу сеточного электрода. Обычно этот электрод соединяется с заземленной точкой измерительной цепи. В свою очередь он тщательно изолирован от корпуса (высоко-Изшт°Р вольтного электрода).

Назначение охранного электрода заключается в том, что он защищает сеточный электрод от проникновения на него токов утечки от высоковольтного электрода, принимая токи утечки на себя.

Представителем ускорителей линейного типа является электростатический ускоритель, принцип р>аботы которого виден из 6.1. Ускорение заряженных, частиц происходит в ускорительной линии, представляющей собой вакуумную трубку, к электродам которой прикладывается разность потенциалов, действующая между высоковольтным электродом и заземленной точкой. Остаточное давление rasa в ускорительной трубке должно быть достаточно низким, чтобы при работе в ней не возникал газовый разряд. Поскольку при работе ускорителя происходит непрерывное газовыделение элементами конструкции трубки и натекание газа из ионного источника, ускорительная трубка работает при непрерывной откачке, которая ведется высокопроизводительными насосами. В качестве источников ионов в «настоящее время применяют источники с холодным катодом н источники с высокочастотным разрядом, в которых происходит ионизация газа. Образовавшиеся в результате ионы через специальную систему электродов формируются в пучок, попадают в ускорительную трубку, где приобретают высокую энергию. Сферическая форма высоковольтного электрода обеспечивает равномерное распределение заряда и одинаковую напряженность электрического поля по всей поверхности, а следовательно, позволяет добиваться максимально возможной напряженности поля.

Для поддержания постоянного потенциала высоковольтного электрода необходимо все время восполнять уходящие с него заря»

Несимметрия электрического поля изоляционных конструкций на расстояниях от высоковольтных электродов, соответствующих длине стримерной зоны, приводит к различию стримерной зоны вблизи различных точек поверхности электрода: наибольшая ее длина соответствует поверхности высоковольтного электрода, обращенной в сторону земли или второго электрода с зарядом противоположного знака. Применение электродов, вся поверхность которых удовлетворяет условию равенства длины стримерной зоны, позволяет существенно увеличить критический заряд, соответствующий 50% -ному разрядному напряжению, при относительно небольшом увеличении эквивалентной емкости. Это приводит к значительному увеличению разрядных напряжений.

При U ^И^ <с aI2/a22 второй множитель в формуле (4.53) больше единицы. Заряд qt больше, чем при отсутствии экрана с промежуточным потенциалом. При этом условия развития разряда с высоковольтного электрода облегчаются.

Следует заметить, что согласно (4.53) путем увеличения U.2 можно получить, что заряд ВЭА ql ?= 0. Однако при этом Uz/Ul = a22/a12, т. е. потенциал экрана должен быть больше потенциала ВЭА. Уже при значительно меньшем потенциале ?/2<С t/j разряд начинает развиваться не с высоковольтного электрода, а с дополнительного экрана, что и ограничивает возможности увеличения отношения f/2/i/i-

Явление согласованного разряда отрезка линии передачи широко используется для создания импульсных модуляторов радиолокационных передатчиков. Здесь нагрузкой линии служит генератор СВЧ-колебаний (магнетрон); линию выполняют, как правило, в виде цепочечного LC-эквивалента. Будучи заряженной от внешнего высоковольтного источника до напряжения в несколько единиц или десятков киловольт, линяя разряжается «а магнетрон через" быстродействующий коммутатор, в качестве которого обычно используется тиратрон с водородным наполнением. Описанная система формирует импульсы микросекундной длительности с мощностью в десятки и сотни киловатт.

При испытании изоляции кабелей высокого напряжения и некоторых других элементов мост питают от высоковольтного источника. В таком случае применяется схема, показанная на 11.16. Эта схема обеспечивает не только возможность измерения интересующих нас пара-метров, но и безопасность работы с мостом, так как регулируемые параметры #4, С± находятся под низким напряжением. Проделав математические выкладки, аналогичные сделанным выше, можно показать, что для уравновешенного моста в данном, случае справедливы отношения

1) ток газоразрядного стабилитрона (7—8 мА) превышает нагрузочный ток, в результате чего значительно возрастает мощность высоковольтного источника питания, недопустимо падает к. п. д. и увеличиваются габаритные размеры;

Питание пушки электрической энергией осуществляется от высоковольтного источника постоянного тока 7,

Использование в выходной цепи транзистора TIS со свободным коллектором позволяет путем внешних подключений согласовать ИКН с цифровыми ИМС как на биполярных (РТЛ, ДТЛ, ТТЛ), так и на МДП-транзисторах, образующих высокоуровневые цифровые ИМС. Именно благодаря указанной особенности данный ИКН при напряжении питания ± 18 В может обеспечить выходной сигнал амплитудой до 50 В при токе в нагрузке до 50 мА. Все это реализуется путем внешнего подключения нагрузки к свободному коллектору выходного транзистора TIS, питающегося от более высоковольтного источника напряжения. Можно использовать выходной транзи-стор Г15 и в качестве повторителя напряжения, подключив нагрузку к его эмиттеру (через резистор Ru = 4 Ом в цепи защиты).

возможно только при использовании высоковольтного источника питания Е.

Для получения режима холостого хода в цепь включают сопротивление, значительно большее, чем соответствующее сопротивление четырехполюсника (входное или выходное). При экспериментальном определении параметров транзистора необходимо обеспечить питание его электродов постоянным напряжением либо через очень большое активное сопротивление от достаточно высоковольтного источника питания, либо через индуктивные элементы.

Типовая схема включения фотоэлектронного умножителя (ФЭУ) приведена на 15.8. Катод, п эмиттеров и анод ФЭУ подключаются к делителю, собранному из резисторов R\, R2, • • •, Rn+i. На делитель от высоковольтного источника питания подается выпрямленное напряжение U, величина которэго колеблется в зависимости от типа ФЭУ от 700—800 В до 2,0—2,5 кВ (у однокаскадных ФЭУ U=250—300 В).

нии линейности напряжения ухудшается степень использования питающего напряжения, уменьшается амплитуда выходного 'импульса; б) при заданной величине /С„ получение выходного импульса значительной амплитуды возможно только при использовании высоковольтного источника питания Е.

Оптические квантовые генераторы (О КГ). Когерентное излучение используется в усилителях и генераторах; приборы для СВЧ-диапа-зона называют иногда мазерами, а для оптического диапазона — лазера ми' от слов соответственно microwave или ligt amplification by stimulated emission of radiation. Основоположники создания квантовых приборов А. М. Прохоров и Н. Г. Басов удостоены Ленинской и Нобелевской премий. В оптическом квантовом генераторе на активированном диэлектрике первичный фотон, падая на возбужденный атом, дает начало процессу нарастания фотонной лавины за счет последовательного столкновения фотонов с возбужденными атомами. С целью создания благоприятных условий развития фотонной лавины активированному диэлектрику придается удлиненная форма в направлении излучения, и он снабжается спереди и сзади отражающими зеркалами ( 16.3). Фотоны, претерпевая отражения, многократно пробегают через активный элемент, вызывая фотонную лавину и появление в конечном счете когерентного излучения. Зеркала образуют открытый оптический резонатор, в котором непрозрачное зеркало 1 полностью отражает подающие волны, а полупрозрачное 2 отражает их частично и пропускает луч 3. В генераторе импульсного типа в качестве источника накачки используют импульсную газосветную лампу. Вспышка лампы происходит при разряде через нее батареи конденсаторов большой емкости (несколько тысяч микрофарад), заряжаемой от высоковольтного источника питания; активный элемент и импульсная лампа размещается по конфокальным осям эллиптического отражателя, концентрирующего световой поток на активном элементе. При образовании фотонной лавины луч выходит через полупрозрачное зеркало 2 оптического резонатора. Квантовые приборы на твердых активных элементах чаще используются в импульсном режиме. Газовые квантовые приборы могут работать и в непрерывном и в импульсном режимах; для накачки обычно используется разряд в самой среде активного газа. Известны также оптические квантовые приборы на полупроводниках с р-п-переходами.

В радиационных дефектоскопах используют в качестве источников излучения рентгеновские трубки, радиоактивные изотопы и ускорители заряженных частиц. Для рентгеновской дефектоскопии применяют установки, состоящие из рентгеновской трубки, высоковольтного источника напряжения и