Анод дугового разряда

АНОД ДУГОВОГО РАЗРЯДА 291 [c.291]

Анод дугового разряда [c.291]

Возникновение дугового разряда при изменении силы тока в разрядном промежутке при низком давлении (133,3 Па) отмечено точкой на статической вольт-амперной характеристике (рис. 4.1). Распределение электрического потенциала между электродами при горении дуги неравномерно (рис. 4.2), поэтому в пространстве катод I - анод 2 выделяют три характерных области анодного падения напряжения I, столба II и катодного падения III (рис. 4.2). Дуга отличается малым 80 [c.80]

Пробу смешивают с угольным порошком в соотношении (1 1). 40 мг смеси помещают в канал угольного электрода (анода). Спектры возбуждают в дуговом разряде и фотографируют на дифракционном спектрографе с дисперсией 0,25 нм/мм [1362]. [c.149]

Рис. 28. Схема дугового плазмотрона / — водоохлаждаемый катод 2 —изолятор 3 — водоохлаждаемое сопло (анод) 4 — подача газа 5 — подача напыляемого материала 6 — дуговой разряд 7 — струя плазмы 5 — поток расплавленных частнц материала 9 — питание (10 кВт)

Бериллий начинает поступать в пламя дуги при сжигании алюмосиликатных пород вместе с их основными компонентами и продолжает поступать в дуговой разряд после того, как основные компоненты уже улетучились. Ниже приводится последовательность появления линий элементов в угольной дуге при испарении пробы из канала анода при сжигании окислов [475] [c.102]

Дуговой плазмотрон представляет собой охлаждаемую проточной водой металлическую камеру, в торцы которой вмонтированы изолированные от корпуса графитовые цилиндрические анод и катод. В центре анода просверлено отверстие для ввода графитового стержня с центральным неглубоким кратером для порошкообразной пробы в центре катода имеется свободное отверстие. Внутрь корпуса плазмотрона тангенциально подается газ — аргон, азот или гелий — который, создавая внутри вихревой поток, выходит затем наружу через отверстие в катоде. Если между анодом и катодом создать дуговой разряд и одновременно подать в камеру поток газа, то дуговая плазма может быть оторвана от катода и выведена через отверстие в катоде наружу, с образованием над катодом узкого устойчивого плазменного шнура высотой до нескольких сантиметров. Разумеется, отрыв шнура от катода не означает разрыва электрической связи между анодом и катодом. Стекающие с плазменного шнура заряды с малой плотностью тока возвращаются диффузно на широкую поверхность катода, замыкая, таким образом, цепь, но и не разрушая материал катода. [c.367]

В этом случае при наличии электрического поля, создаваемого между двумя электродами — между анодом (+) и катодом (—), электроны и ионы будут двигаться к соответствующим электродам, осуществляя перенос электрических зарядов. Наибольшую роль в переносе зарядов играют электроны, отличающиеся меньшей массой и, следовательно, большой подвижностью. Это характерно для любого газового разряда. Для дугового разряда, с которым обычно имеют дело в электротермических устройствах, или, как дальше будем называть, коротко — электрической дуги, характерны следующие особенности [c.54]

Более надежными в работе показали себя дуговые испарители. В насосах с испарителями этого типа между корпусом насоса — анодом и электродом-испарителем — катодом, выполненным из активного металла, зажигается электрическая дуга постоянного тока. Хаотическое перемещение катодных пятен по поверхности геттера, наблюдающееся в дуговом разряде, обеспечивает сравнительно равномерное его испарение. Дуговые испарители, имея массивный катод из распыляемого металла, могут обеспечивать продолжительную работу насоса, а благодаря высокой плотности тока в зоне катодного пятна испарение геттера может происходить с высокой скоростью. [c.54]

Рще лучшие результаты получены при определении элементов с низкой и средней энергией ионизации (менее 9 эВ) при воздействии на дуговой разряд однородного магнитного поля (О/уШ). В работе [225] приведены результаты исследования этого эффекта. Работа выполнена с вертикальной дугой постоянного тока силой 10 А нижний электрод с шейкой, диаметр кратера 4,4 мм, глубина 2 мм верхний электрод заточен на конус аналитический промежуток 3 мм. Напряженность магнитного поля 8, 16 и 24 кА/ м, Угольный пороиюк содержал металлы в виде оксидов магния — 0,00003% алюминия, железа, индия, марганца, хрома, олова, сурьмы, свинца, ванадия— 0,001% цинка—0,01%. При наложении ОМП любой напряженности возрастает эффект прикатодного усиления атомных и особенно ионных линий. Так, при наложении ОМП оптимальной напряженности (8 кА/м) атомные линии Мп 279,4 нм М 285,2 нм Сг 301,7 нм и Ре 302,0 нм усиливаются у катода соответственно в 2,5 3,4 4,2 и 3,2 раза, а ионные линии Мп 294,9 нм Mg 279,6 нм Сг 283,5 нм и Ре 259,8 нм — соответственно в 5,7 4,1 5,3 и 5,2 раза. При наложении ОМП усиление линий начинается уже вблизи анода и достигает максимума в прикатодном участке. Авторы объясняют такое усиление линий эффектом магнитодинамического сжатия плазмы у катода ( пинч-эффект ), благодаря чему происходит увеличение количества частиц элементов в плазме вдоль всего разрядного промежутка по направлению от аиода к катоду. [c.122]

Для проведения экспериментов был использован плазмотрон мощностью 15 кет с аргоновой стабилизацией разряда. Дуговой разряд зажигался между вольфрамовым катодом и охлаждаемым водой медным анодом. Истечение аргоновой плазмы в атмосферу происходило через сопло диаметром 3 мм в аноде. Метан вводился в плазменную струю под углом 90° к направлению истечения плаз-лы через специальные отверстия диаметром 0,6 мм в стенке сопла. [c.73]

Плазматроны. В последние годы для получения дуговой плазмы широкое применение нашли плазматроны [10.20, 10.21]. Принцип их действия следующий. Плазма, образованная дуговым разрядом постоянного или переменного тока, струей газа — носителя разряда выдувается на значительное расстояние от межэлектродного промежутка. Механизм действия плазматрона ясен из рис. 10.13, б. В камере зажигается дуга между тугоплавкими электродами при силе тока 20—30 а. Для ряда целей сейчас делают плазматроны на токи в сотни ампер. Анод имеет отверстие, через которое выдувается инертный газ, подаваемый под давлением 1,5—2 ат в направлении касательных к стенкам камеры. Образующиеся в камере вихревые потоки газа охлаждают плазму снаружи, благодаря чему разрядный шнур сжимается и плотность тока в нем увеличивается. Дополнительное сжатие происходит в результате сил магнитного давления (пинч-эффект). Сжатая таким образом плазма вместе с газом выбрасывается через отверстие анода и светится в виде устойчивой струи длиной 10—15 мм. [c.268]

Для зажигания дугового разряда [444] оба электрода сближают, так что вследствие тепла сопротивления катод в отдельных местах разогревается до температуры, возбуждающей дуговой разряд. Дугу можно зажечь при помощи искрового или тихого электрического разряда. Анод может быть холодным однако при горении дуги в нормальных условиях его температура достигает 3800°, т. е. температуры более высокой, чем температура катода ( 3200°). При электрической дуге переменного тока, которая легко гаснет, температура электродов всегда ниже. Дуга горит гораздо спокойнее, если она возникает при постоянном токе и при достаточно большом шунтирующем сопротивлении и, по крайней мере, угольном катоде. При увеличении силы тока дуга начинает шипеть и горит при значительно более низком постоянном напряжении. При свободном горении на воздухе угольный электрод постепенно уменьшается за счет окисления сгорание электрода в атмосфере аргона происходит лишь на 1% от количества, которое сгорает на воздухе. Подобно дуговому разряду, возникающему между угольными электродами, ведет себя дуга, возникающая между другими металлически проводящими веществами исключением является дуговой разряд в ртути. (При всех работах с дуговым разрядом глаза следует защищать темными очками.) [c.140]

Электрические дуги [31]. Чаще всего в промышленности для проведения высокотемпературных газофазных реакций применяют обогрев электрической дугой. Сопротивление дуги, как и при всех других видах электрического разряда в газе, снижается с повышением температуры поэтому для стабильной работы дуги необходимо включить внешнее сопротивление — омическое или общее. Тепло дугового разряда раскаляет электроды, после чего начинается термоионная эмиссия электронов, высвобождаемых из атомов. Электроны притягиваются к положительному электроду (аноду) и вследствие их высокой скорости, обусловленной перепадом напряжения,. образуют на конце анода ярко светящийся кратер. Положительно заряженные ионизированные газы в дуговом промежутке претерпевают громадное число неупругих столкновений с частицами, движущимися к отрицательному электроду (катоду). Поэтому они попадают на электрод с меньшей кинетической энергией, чем электроны, и передают ему меньше энергии вследствие этого яркость катода значительно меньше. [c.299]

Наряду с неоднородным магнитным полем практикуется наложение на дуговой разряд стационарного однородного магнитного поля (см. рис. 38,6), также приводящее к вращению облака разряда относительно оси, образованию стабильной расширенной симметричной плазмы и усилению линий примесей. Наибольшее усиление ионных линий (в 5—17 раз) получено [1310] при напряженности поля 320 гс, а атомных (в 2—5 раз) — 150 гс. Наблюдается ослабление сплошного фона и молекулярных циановых полос, уменьшение относительной стандартной ошибки воспроизводимости /л//ф от 15—20 до 10%. Наложение магнитного поля сопровождается повышением температуры анода на 500—700 град в зависимости от силы тока дуги. [c.129]

В момент III напряжение сети становится недостаточным для поддержания дугового разряда. Ток в силовой цепи прекращается, напряжение на электродах снова становится равным напряжению сети. Дуга не горит до момента IV, когда в следующем полупериоде снова происходит поджиг дуги активизатором. Весь процесс повторяется, но катод и анод меняются местами. [c.74]

Рис. 30. Лампа с полым катодом и дополнительным низковольтным дуговым разрядом. /—>полый катод 2—анод 3—оксидированный подогревный катод дугового разряда 4 — анод дуги

Свечение в этой лампе наблюдается вдоль дугового шнура сквозь полый цилиндрический анод дуги. Полые катоды из различных металлов располагаются в плоскостях, перпендикулярных к оси дугового разряда, под углом 90° друг к другу. Таким образом, в одной плоскости может быть установлено четыре, в двух — восемь, в п плоскостях — Ап катодов. Смена программ (комбинаций наблюдаемых в излучении спектров) производится пере-(<лючением катодов, [c.106]

Процессы на поверхности анода и катода в дуговом разряде заметно отличаются друг от друга. На алюминиевом электроде анодный кратер — узкий, глубокий и нагревается до высокой температуры (разд. 2.4.4 в [1]), а катодное дуговое пятно—широкое, неглубокое и нагревается до меньшей температуры. Так бывает, например, при анализе диэлектрических материалов в угольных электродах. Условия испарения анализируемой пробы при анодном возбуждении существенно отличаются от условий испарения при катодном возбуждении. Очевидно, что условия испарения анода и катода отличаются также и в том случае, когда оба электрода сделаны из анализируемого материала (метод пары электродов). [c.266]

Возникающий дуговой разряд характеризуется большой силой тока (2—20 а) и сравнительно небольшим падением напряжения (30—80 в). При таких условиях в дуге получается температура в 4000—8000°, достаточная для возбуждения спектров большинства химических элементов. Сами угольные электроды накаливаются анод (+) до 3800°, а катод (—) до 3000°. [c.23]

Если давление газа увеличивать выше 0,1 мм Hg, то можно заметить, что отрицательные зоны тлеющего разряда начинают стягиваться к катоду. Действительно, до того как стали применяться вакуумметры с непрерывным отсчетом, широко применялась методика определения вакуума в вакуумных системах по ширине темного катодного пространства. При давлениях выше 100 мм рт. ст. ясно видно только фарадеево темное пространство. Положительный столб всегда заполняет остальную часть разрядного промежутка, но при повышении давления стягивается в радиальном направлении. В этом случае он ничем не отличается от положительного столба дугового разряда при одинаковых значениях тока, за исключением того, что в дуговом разряде на концах столба газ может содержать некоторое количество паров материала катода и анода. [c.226]

Если пробу поместить в анод, более высокая температура заставляет ее испаряться гораздо быстрее, в результате чего она распределяется в дуге довольно равномерно. В способе анодного возбуждения применяется более короткая дуга (около 5 мм) и свет принимается от центра дугового разряда. Предпринимаются предосторожности, чтобы исключить попадание в спектрограф эмиссии самих электродов. Количество испаряемой пробы обычно намного больше, чем в способе катодного слоя. Б электрод набивают, как правило. [c.168]

На этом же рисунке дана и электрическая схема включения источника излучения узких спектральных линий. Напряжение 1 служит для возбуждения дугового разряда между анодом 4 и катодом 3, ток которого ограничен сопротивлением Кь [c.522]

Для эксперимента использовали установку дугового разряда, предназначенную для синтеза фуллеренов. Использовались графитовые электроды (чистовой 99%) диаметром 10x10мм и длиной 100 мм. Полость в аноде 0 - 4 мм заполнялась смесью графита, катализатора и элемента, предназначенного для заполнения УНТ. Перед заполнением графитового стержня механическая смесь подвергалась диспергированию и перемешиванию в шаровой мельнице в среде водорода, воздуха или дистиллированной воде. [c.213]

На рис. 8.5 изображена конструкция отечественной многоэлементной лампы с комбинированным разрядом типа ЛК- Катоды 6 выполнены в виде дисков из различных металлов с центральными отверстиями. Между качодамн 6 н аггодо.м 3 инициируется тлеющий разряд, обеспечивающий получение внутри указанных отверстий атомного пара большой концентрации. Дуговой разряд между оксидным катодом 8 и анодом 3 пронизывает дисковые катоды, и происходит эффективное возбуждение атомных паров в положительном столбе дугового разряда. Для локализации дугового разряда внутри дисковых электродов 6 применяют две слюдяные диафрагмы с центральными отверстиями 4 и 7, между которыми смонтированы керамические чашечки 5 (внут ри чашечек помещены дисковые электроды — катоды). Колба лампы 2 имеет окно /, выполненное из увиолевого стекла, прозрачное в диапазоне 210— 2000 нм. Лампа собрана на восьмиштыревой ножке. 9, имеет штенгель 10 для откачки лампы. В рассматриваемой лампе за [c.145]

В процессе анодирования при повышении напряжения на поверхности алюминия формируется диэлектрическая окисная пленка аморфного строения, состоящая из внутреннего тонкого барьерного слоя и наружного, пронизанного многочисленными порами. При достижении напря-дения дуги на поверхности анода, покрытого диэлектрической окисной пленкой, в местах микродефектов и пор возникает пробой окисной пленки и появляются г>шкро-цр дуговые разряды. Под действием микродуго-вых разрядов идет процесс окисления, толщина пленки в этих местах растет, и происходит залечивание дефектных точек. В результате анод покрывается плотной окисной пленкой, обладающей высокими изолирующими и [c.123]

Если дуговой разряд горит при атмосферном (или высоком) давленйи, то дуга имеет определенный поперечный размер, ее столб резко отграничен от окружающего пространства. На катоде и аноде имеются катодные и анодные пятна, на которые опирается дуга. Эти пятна имеют высокую температуру, плотность тока в [c.182]

Описан эффект прикатодного усиления интенсивности спектральных линий элементов с низкими потенциалами ионизации [944]. Использование прикатодной области плазмы дуги постоянного тока позволяет значительно снизить предел обнаружения натрия. Так, при определении натрия в материалах на основе урана (пробу помещали в анод) он равен 5 10 % [590]. Такой же метод используют при анализе фосфатов [591]. Дуговой разряд стабилизируют с помощью КОН [43] или К2СО3 [132]. В последней работе имеются сведения о влиянии количества К2СО3 на интенсивность линий натрия. Изучено влияние хлоридов, фторидов и иодидов на определение натрия в AI2O3 [1189]. [c.98]

При плазменном анодировании основные электроды газоразрядного промежутка (катод и анод) служат только для поддержания разряда. Диэлектрическую подложку с окисляемой пленкой погружают в кислородную плазму и подают смещение, независимое от основного разряда. Для протекания постоянного тока в цепи анодиру--емой пленки применяют контрэлектрод, погруженный в плазму. Возможно использование любого разряда низкого давления тлеющего, дугового, высокочастотного и сверхвысокочастотного. Важно, чтобы разряд мог образовывать плазму с необходимыми параметрами в больщих объемах и не вызывал распыления электродов, так как продукты распыления будут загрязнять растущий окисел и станут источниками дефектов. Дуговой разряд отвечает этим требованиям, однако он малопригоден для промышленного использования из-за быстрого разрушения термокатода в активной кислородной среде. Применение безэлектродных ВЧ и СВЧ разрядов позволяет полностью исключить распыление основных электродов, но остается возможным распыление контрэлектрода и диэлектрических стенок вакуумной камеры. [c.155]

Метод основан на бомбардировке исследуемой поверхности газообразными ионами и масс-спектрометрическом анализе выбиваемых поверхностных ионов. Достоинство метода — его высокая чувствительность, применимость ко всем элементам и значительное пространственное разрешение ( 1 мкм), дости- гаемое при использовании тонко сфокусированного пучка ионов. Полученные данные обобщены Соха [106] и Кейном и Ларраби [107]. Источник ионов представляет собой двойной плазмотрон [108, 109], в котором создается сжатый магнитным полем дуговой разряд газа при давлении около 2—3 Па 0,02. мм рт. ст.) образующиеся ионы выходят через узкую диафрагму в аноде. После ускорения и дополнительной фокусировки ионы падают на образец. Выбиваемые ионы имеют значительную кинетическую энергию, и для их анализа обычно применяют масс-спектрометр с двойной фокусировкой. [c.430]

Механизм дугового разряда сложен и до сих пор не понят до конца. Ток, поддерживающий дугу, создается электронами, которые испускаются поверхностью катода. Эти электроны ускоряются потенциалом, создаваемым между электродами, и достигают анода со скоростями, достаточно высокими для того, чтобы сильно накалить его поверхностный слой. Пар, образованный нагретым анодом, ионизуется электронами возникающие при этом катионы вместе с теми, которые образуются в плазме дуги, движутся по направлению к катоду. Бомбарди- [c.90]

Дуговой разряд горит обычно между анодом и небольшим пятном на поверхности катода, причем со временем положение пятна может изменяться. Это вызывает изменение тока в цепи, вследствие чего изменяются длина плазменного шнура и его температура. Эти флуктуации м piнo уменьшить, включив в разрядную цепь катушку индуктивности, но полностью исключить их нельзя. Поэтому атомы образца, поступающего в разряд, испаряются и возбуждаются неодинаково, что приводит к изменению во времени интенсивности излучения. [c.91]

Импульсный дуговой разряд использовал Тайэс [786] при определении в стали малых количеств Т1, А1, N5 и 2г. Наилучшие результаты достигнуты при использовании в качестве катода дуги металлического образца, в качестве анода — графитового стержня. Погрешность определения указанных элементов составляет 6— 11%. [c.177]

Перспективным в отношении снижения пределов обнаружения элементов является, видимо, наложение на дуговой разряд вращающегося поперечного магнитного поля [811]. Поле создается тремя парами электромагнитов, расположенных горизонтально, симметрично отно- 1 сительно нижнего электрода, ниже его торца. Вращение магнитного поля осу-ществляется включением катушек элек- тромагнитов в трехфазную сеть пере-менного тока. При частоте 50 об сек анодное пятно описывает окружность пр торцевой поверхности электрода, катодное пятно остается неподвижным. В результате обеспечивается равномерный нагрев анода, стабилизация испарения пробы, положения разряда и условий возбуждения спектра. Ошибки воспроизводимости определения примесей уменьшаются в 2—3 раза, ослабляется интенсивность фона. Конкретных данных о снижении пределов обнаружения элементов в работе [811] нет, поскольку основная задача автора состояла в улучшении воспроизводимости анализа ферросплавов в угольной дуге постоянного тока. [c.130]

Схема дуги постоянного тока чрезвычайно проста (рис. 3), для ее питания применяют постоянный ток. При спектральном анализе измельченный образец помещают в углубление обычно нижнего угольного электрода, присоединенного к положптель-ному полюсу (аноду), постоянный (верхний электрод присоединяют к отрицательному полюсу (катоду). Для зажигания дуги элек1роды сближают до соприкосновения, а затем разводят их до нужного промежутка. Дуговой разряд отличается неустойчивостью. Одной из причин нестабильности дуги является непрерывное перемещение на поверхности конца катода яркого катодного пятна , [c.23]

Принципиальная схема плазменно-дуговой обработки шихты aF2 + 5/2С показана на рис. 8.18 [5]. Плазменно-дуговая иечь состоит из водоохлаждаемой сферической камеры 1 объемом 0,148 м , в которой соосно расположены дуговой плазмотрон 2 на постоянном токе со сменным вольфрамовым или графитовым электродом (катодом) и луночный и цилиндрический водоохлаждаемые медные кристаллизаторы 5 диаметром 60-г 100 мм. Источник электропитания плазмотрона — выпрямитель 12. Дуговой разряд 3 возбуждали посредством высокочастотного пробоя или замыкания электрода и кристаллизатора — анода. Осевое перемещение электрода осуществляли посредством электропривода 13. [c.432]

Предложен новый способ эффективного использования большой навески пробы в дуговом источнике возбуждения, позволяющий в 10 и более раз повысить относительную чувствительность анализа различных порошкообразных проб. Анализируемую пробу (0,2—0,5 г) помещают в тонкостенный канал угольного электрода и закрывают пробкой в виде насадки из графита. Собранный камерный электрод устанавливают в специальном штативе (при этом продольная ось электрода параллельна оптической оси спектрографа), который обеспечивает поступательное (0,5—0,7 мм/с) и вращательное (18 об1мин) движение горизонтально расположенного рабочего электрода относительно неподвижного верхнего противо-электрода между электродами — камерным (анод) и конусным — зажигают дугу постоянного тока. В процессе экспозиции вся боковая поверхность электрода с пробой подвергается воздействию дугового разряда и определяемые примеси поступают в плазму через раскаленную графитовую стенку. [c.161]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология