Способ обработки алюминиевого катода газонаполненного разрядника

 

СПОСОБ ОВРАЮТКИ АЛЮМИНИЕВОГО КАТОДА ГАЗОНАТЮЛВДННОГО РАЗРЯДНИКА эпектрическин разрядом в вводимой в баллон разрядника газовой среде, содержаией | ;ислород, путем подачи на электроды переменного напряжения, отличающийся тем, что, с ц«ы1ью повышения эффективности обработки, увеличе.ния надежности и стабильности параметров разрядника, в состав газовой среды вводят, инертный газ, например аргон, в соотношении 1:1 к кислороду, подают высокочастотное напряжение, например 0,4-0,6 МГц, величиной, превышагацей напряжение прибоя межэлектродного промежутка в Б-Ю раз, и одновременно низкочастотное напряжение , например 50-60 Гц, величиной, . не превышающей напряжение пробоя межэлектродного промежутка, поддерживая мощность высокочастотного разряда , в 3-5 раз превышающей мощность сл низкочастотного разряда. со ел со

СОЮЗ ССВЕТСНИХ

oouw4OI

РЕСПУБЛИК

119) (11) эЦ)) Н 01 ) 9 44

ГОСУДАРСТЕ)ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

< Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г21) 3311321/18-21 . { 22) 03.07.481

146) 23.05.83. Бюл. 9 19

172) М.A.Õósèèås,, Э.И.Беляев, В.В.ТимсiфеЕв И A.Ã.СимаКИн (53) 621. 387(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР у. 728181, кл. Н(01 Ю 9/02, 1976 °

2. Ананьин В.С. и др. Йсследова ние структуры окисных пленок на алюминий в и)с связи:с распылением в тлеющем разряде, Электронная техника, сер. 3.. вып,1 121) ГазоРавРЯд-, ные приборы, 1971, .с. 113 (прототип,.

15 4 ) (57) СПОСОБ ОБРАБОТКИ АЛЮМИНИЕВОГО КАТОДА ГАЗОНАПОЯНЕЫНОГО РАЭ

РЯДИИКА электрическим разрядом в вводимой в баллон разрядника газовой среде, содержащей кислород, путем подачи на электроды переменного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности обработки, увеличения надежности и стабильйости параметров разрядника, в состав газовой среды вводят. инертный газ, например аргон, в соотношении 1 1 к кислороду, пода- . ют высокочастотное напряжение, например 0,4-0,6 мГц, величиной, превьыающей напряжение прибоя межэлектродного- промежутка в 5-10 раз, и одновременно низкочастотное напряжение, например 50-60 Гц, величиной,, ие превьааающей напряжение пробоя межэлектродного промежутка, поддерживая мощность высокочастотного раз- Я ряда, в 3-5 раз превьааающей мощность низкочастотного разряда.

1019519

Изобретение относится к электронной технике, а именно, к способам обработки электродов газоразрядных прибоев с алюминиевыми катодами.

Известны способы обработки электродов газонаполненных разрядников дуговым разрядоя в среде инертного газа . no которым на электроды разрядника подают короткие инициирующие. импульсы, обеспечивающие образование межэлектродной дуги. Однако известкь:е 10 способы не обеспечиваю образование стабильного окисного слоя на алюминиевом катоде, в результате стабиль. ность параметров разрядников и долговечность разрядников недостаточ-ны L1).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ .обработки алюминиевых катодов газоиаполненных разрядников в вводимой в баллон разрядника газовой среде, содержащей кислород путем подачи на электроды переменного напряжения I 2 1.

Недостатком известного способа являЕтся малая устойчивость обработки электродов к воздействию импульсных разрядов, При работе разрядника в режиме импульсных пробоев окисная пленка быстро разрушается, начинается расплавление алюми- З0 ния, при обратном осаждении которого .создается слой, изменяющий физические ,характеристики катода. Это приводит к резкому отклонению электрических параметров разрядника, прежде всего З5 напряжения пробоя, и к выходу разряд» ника из строя. Недостатком известного способа является также недостаточная интенсивность обработки.

1 40 !

1елью изобретения является повышеиие эффективности обработки, увеличение надежности и стабильности параметров разрядника.

Указанная цель достигается тем, 45 .что согласно способу обработки алюминиевого катода газозаполненно-го. разрядника электрическим разря:дом в вводимой в баллон разрядника

-газовой среде, содержащей кислород, путем подачи на электроды перемен Його напряжения, в состав газовой среды вводят инертный газ, например аргон, в соотношении 1:1 к кислороду, подают высокочастотное напряжение, например 4,4-0,б мГц, величиной, превышающей напряжение про-. боя межэлектродного промежутка в

5-10 раз, и одйовременно низкочастотное напряжение например 5060 Гц, величиной не превышающей 60 напряженйе пробоя межэлектродного промежутка, поддерживая мощность высокочастотного разряда в 3.-5 раз превышающей,мощность низкочастотного разряда. 65

При таком способе обеспечивается интенсивная обработка за счет .того, что одновременно протекает термическое окисление алюминиевого катода, подогреваемогс разрядом за счет тока низкой частоты, и ионное окисление за счет высокочастотного разряда в кислороде, причем добавка инертного газа к кислороду создает условия для более локального разряда, не распространяющегося, на нерабочие части электродов. Эф-. фективность обработки повышается, так как при образовании окисной пленки за счет высокочастотного разряда при повышенном напряжении пред. варительно имевшиеся на катоде непрочные офисные пленки распыляются из-за интенсивной ионной бомбордировки, а вновь образующийся в таких условиях слой окиси более устойчив к воздействию импульсного разряда,чем слои, полученные при ,формовке известными способами.

Пример. Способ был опробован при обработке электродов трех. электродных защитных разрядов с алюминиевым катодом и двумя анодами. Баллон разрядника откачивается до давления 10 мм рт.ст, после чего в него вводится смесь кислорода и аргона в соотношении 1:1 под давлением 10 мм рт.ст. Электроды разрядника 1 подключаются к схеме, изображенной на чертеже. В цепь, соединяющую алюминиевый катод разрядника 1 со средней точкой вторичной обмотки сетевого трансформатора

2, последовательно включена повыша- ,ющая обмотка высокочастотного трансформатора 3, первичная обмотка которого подключена к генератору 4 высокой частоты с рабочей частотсй 0,450,6 МГц. Конденсаторы 5. и б замыкают. цепь высокой частоты, а резисторы 7 и 8 ограничивают ток низкой частоты через разрядник 1. Напряжение на каждом плече вторичной обмотки трансформатора 2 составляет 100 В, напряжение высокой частоты на повышающей обмотке трансформатора 3 ме" няется в пределах 0,3-3 кВ за счет регулировки генератора 4, этим под- . бирается также и мощность высокочастотного разряда в разряднике 1. Мощ ность низкочастотного разряда регулируется изменением сопротивления резисторов 7 и 8. При мощности низкочастотного разряда 5-8 Вт алюминиевый катод в данной конструкции разрядника перегревается до расплав ления, поэтому была выбрана низкочастотная мощность разряда, равная

4 Вт. В то же время одновременная подача на этот разрядник высокочастотной мощности 15.-20 Вт дополнительно мало нагревает катод, вызывает сильное свечение газа в зоне

1019519

Составитель В. Псаломщиков

Редактор Г. Волкова Техред И.Тенер. . корректор А. Тяске

% » » Ф.Ф Ю

Заказ 3716/47 Тираж 703 Подписное

ВНИИПИ Росударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

-113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 катода, что сопровождается интенсивной ионной бомбордировкой катода.

Высокочастотный высоковольтный раз. ряд в кислородсодержа цей среде распыляет недостаточно устойчивые участки окисной пленки, одновремен- 5 но интенсивно окисляет поверхность алюминиевого катода и .способствует . образованию плотного мелкоструктурного слоя .с высокой стабильностьюфизииеских характеристик. Этот эф- 30 сект четко проявляется, если амплитуда высокочастотного напряжения . превыиает напряжение пробоя межзлектродного промежутка s 5-10 раэ.

После обработки одновременным воздействием высоковольтного высоко« частотного разряда мощностью 1518 Вт. и низкочастотного разряда с частотой 5:0-66 Гц и мош- -

-ностью 4 Вт в течение 10 с, катоды имеют равномерно светлую поверхность, при рассмотрении в микроскоп: однородную мелкокристаллическую структуру окисной пленки на их поверхности.. Разрядники после oeipàботки откачиваются и-.-наполняются рабочим газом. Опытные образцы раз. рядников с обработанными ио пред-, лагаемому способу катодами быпи ис" пытаны на ресурс в режиме. имхуаъе» ного разряда, при этом яюсяе Å службы, в 4 раза превмпиищего га рантийную долговечность, югараиетрй разрядников остаются стабильиими,- напряжение пробоя не выходит иэ пределов, установленных .технически-, ми условиями.

Таким образом предложенныВ вайс соб обработки алюминиевых каЬщоа газонаполненных разрядников e5ieпечивает образование ва поверху,"ки катода пленки, устойчивой к.распыле- нию при работе разрядника в имщ льсном режиме s течение короткого..аромежутка времени, что позволяет совместить обработку с."откачкой разряд ников на полуавтоматe. Предложенный, способ позволяет увеличить надежность-и долговечность разрядников- и

;повысить стабильность их параметров.