ДВОЧАСТОТНИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ АКТИВНОГО ОПОРУ ФАКЕЛЬНОГО РОЗРЯДУ В РАМКАХ ЕКВІВАЛЕНТНОЇ СХЕМИ М. С. НЕЙМАНА, ДОПОВНЕНОЇ ЕКВІВАЛЕНТНОЮ ІНДУКТИВНІСТЮ РОЗРЯДУ
Рубрика:
| Пузанов, ОО |
Organization: Інститут радіофізики та електроніки ім. О. Я. Усикова НАН України |
| https://doi.org/10.15407/rej2018.01.061 |
| Мова: російська |
Анотація: Актуальність розглянутої задачі зумовлена можливістю застосування факельного розряду (ФР) для розв’язання безлічі корисних прикладних задач і значним відставанням практико-орієнтованих теоретичних його досліджень. У цій роботі продовжено розгляд запропонованого автором оригінального методу вимірювання активного опору ФР (Rd), тепер з урахуванням індуктивності L розрядного каналу. Виведено формули, що дозволяють обчислити Rd за результатами вимірювань на двох частотах значення функції a – відношення напруг, за яких ФР зберігає свої електричні та геометричні характеристики. Зокрема, знайдено нерівність для оцінки області визначення a під час використання указаної формули для Rd. Установлено, що частотна залежність a має мінімум на резонансній частоті wr розрядного кола, який при L ® 0 перетворюється в асимптоту для аналогічної залежності a при L º 0. Показано, що у випадках, коли впливом L нехтувати неможна, мінімум функції a по осі ординат завжди лежить вище указаної асимптоти. Зроблено висновок, що значення a, яке вимірюється, має узгоджуватись з точністю вимірювального устаткування, в тому числі приладів, котрі контролюють незмінність геометричних характеристик ФР при його збудженні на двох частотах; таким чином, значення a, яке вимірюється, повинно бути якомога меншим. Це можливо, якщо частоти збудження достатньо далеко відстоять одна від одної. Розглянутий метод сприяє більш продуктивному використанню промислових ресурсів. |
| Ключові слова: індуктивність факельного розряду, активний опір факельного розряду, модель Неймана, факельний розряд |
Стаття надійшла до редакції 27.12.2017
PACS 52.75.Hn, 52.80.Pi, 51.50.+v
УДК 621.385.6
Radiofiz. elektron. 2018, 23(1): 61-70
Полный текст (PDF)
References:
1. Зилитинкевич С. И. Электрическое факельное истечение. Телеграфия и телефония без проводов. 1928. № 9. С. 20–27.
2. Нейман М. С. О факельном разряде. Изв. электропромышленности слабого тока. 1935. № 7. С. 38–48.
3. Капцов Н. А. Электроника. Москва: Гос. изд-во технико-теоретич. лит-ры, 1956. С. 383–384.
4. Сергейчев К. Ф., Душик В. В., Иванов В. А., Лап-тева В. Г., Лахоткин Ю. В., Лукина Н. А., Бори-сенко М. А., Поддубная Л. В. Газофазный плазмохимический синтез поликристаллического алмазного покрытия рабочей поверхности твердосплавных режущих инструментов в плазме факельного СВЧ-разряда (обзор). Успехи прикладной физики. 2014. Т. 2, № 5. С. 453–475.
5. Шишковский В. И. Методические основы моделирования высокочастотных разрядов в курсе физики. Вестник Томского гос. педагогического ун-та. Естественные науки. 2000. № 2(18). С. 42–46.
6. Тихомиров И. А., Тихомиров В. В., Шишковский В. И., Сергеев В. Н., Соловьев А. А., Шкуркин В. В. О функции распределения электронов по энергиям в ВЧ-факельном разряде. Изв. вузов. Физика. 1974. № 4. С. 34–37.
7. Тихомиров И. А. Экспериментальное определение ФРЭЭ в плазме ВЧ-факельного разряда. II Всесоюз. совещ. «Плазменные процессы и технологии»: тез. докл. Москва: ИМЕТ АН, 1976. С. 7–12.
8. Аппаратура и методы исследований плазмы ВЧ-разрядов. Под ред. И. А. Тихомирова. Томск: Изд-во ТГУ, 1976. 64 с.
9. Тихомиров И. А., Власов В. А., Луценко Ю. Ю. Физика и электрофизика высокочастотного факельного разряда и плазмотроны на его основе. Москва: Энергоатомиздат, 2002. 196 с.
10. Тихомиров И. А., Власов В. А., Луценко Ю. Ю., Зорин А. А. Электродинамика высокочастотного факельного разряда. Изв. Томского политех. ун-та. Естественные науки. 2003. Т. 306, № 1. С. 21–29.
11. Луценко Ю. Ю. Особенности электромагнитного поля высокочастотного емкостного разряда шнурового вида, горящего при атмосферном давлении. Журн. техн. физики. 2005. T. 75, № 11. С. 124–127.
12. Луценко Ю. Ю., Власов В. А., Тихомиров И. А. О характере затухания электромагнитного поля в плазме высокочастотного факельного разряда. Письма в Журн. техн. физики. 2006. Т. 32, № 9. С. 23–27.
13. Власов В. А., Луценко Ю. Ю., Зеленецкая Е. П. Волновое число электромагнитной волны, распространяющейся вдоль канала высокочастотного факельного разряда. V Всерос. конф. «Физическая электроника»: тез. докл. (Махачкала, 26–30 окт. 2008). Махачкала: ИПЦ Дагестанский Гос. ун-т, 2008. С. 100–103.
14. Луценко Ю. Ю., Власов В. А., Зеленецкая Е. П. О характере распространения электромагнитной волны вдоль канала высокочастотного факельного разряда. V Всерос. конф. «Физическая электроника»: тез. докл. (Махачкала, 26–30 окт. 2008). Махачкала: ИПЦ Дагестанский Гос. ун-т, 2008. С. 104–107.
15. Луценко Ю. Ю., Власов В. А., Зеленецкая Е. П. Амплитудно-частотные характеристики электромагнитного поля высокочастотного факельного разряда. Журн. техн. физики. 2010. Т. 80, № 6. С. 128–130.
16. Луценко Ю. Ю. Физика высокочастотных разрядов емкостного типа. Томск: Изд-во Томского политехн. ун-та, 2011. 122 с.
17. Trunecek V. Unipolar and electrodeless capacitively coupled high-frequency dischanges excited at atmo-spheric pressure and their applications. Acta Phys. Slovaca. 1979. Vol. 29, N 2. P. 180–183.
18. Качанов А. В. Лабораторный высокочастотный факельный плазмотрон и электродинамические параметры в нем. VIII Всесоюз. конф. по генераторам низкотемпературной плазмы: тез. докл. Новосибирск, 1980. С. 107–110.
19. Петров П. Н. Акустика. Электроакустические преобразователи. СПб.: СПбГУАП, 2003. 80 с.
20. Мехтизаде Р. Н. Электрический разряд факельного вида как средство технологического воздействия на материалы. Проблемы энергетики. 2005. № 2. С. 49–55.
21. Бочкарев Н. Н., Гавриленко С. М. Широкополосный излучатель акустических волн на принципе модуляции одноэлектродного факельного разряда. Докл. ТУСУРа. Электроника, измерительная техника, радиотехника и связь. 2010. № 2(22), ч. 2. С. 206–208.
22. Моралев И. А. Взаимодействие газоразрядной плазмы c закрученными течениями: автореф. дис. … канд. физ.-мат. наук; Учреждение Рос. акад. наук. Объединенный ин-т высоких температур РАН. Москва, 2010. 24 с.
23. Efimov B. P., Kuleshov A. N., Khorunzhii M. O., Mos’pan L. P. The Properties of Microwave Discharge in the Goubau Line. High Temp. 2008. Vol. 46, Iss. 6. P. 874–880.
24. Ефимов Б. П., Кулешов А. Н., Хорунжий М. О., Пузанов А. О. Возбуждение факельного СВЧ разряда в однопроводной линии. Радиофизика и электроника: сб. науч. тр. Ин-т радиофизики и электрон. НАН Украины. Харьков, 2009. Т. 14, № 3. С. 267–274.
25. Puzanov A. O., Khorunzhiy M. O., Kuleshov A. N. and Yefimov B. P. Research Results and Applications of Torch Discharge in the Goubau Line. IEEE Trans. Plasma Sci. 2011. Vol. 39, N 11, part 1. P. 2878–2879. DOI 10.1109/TPS.2011.2166407
26. Ефимов Б. П., Кулешов А. Н., Пузанов А. О., Хорунжий М. О. Факельный СВЧ-разряд в однопроводной линии: экспериментальная установка и результаты исследований. Радиотехника: науч.-техн. сб. Нац. ун-т радиоэлектрон. Харьков, Украина, 2013. № 172. С. 125–133.
27. Пузанов А. О., Ефимов Б. П., Кулешов А. Н. Активное сопротивление факельного разряда и частотная зависимость минимального для его поддержания напряжения генератора, найденные по результатам измерений на двух частотах. Радиофизика и элект-роника. 2014. Т. 5(19), № 3. С. 61–70.
28. Terman F. E. Radio engineers’ Handbook. New York: McGraw-Hill Company, Inc., 1943. 1021 p.
29. Справочник по радиотехнике. Под ред. Б. А. Смиренина. Москва-Ленинград: Гос. энергетич. изд-во, 1950. С. 87.
30. Пузанов А. О. Численный анализ двухчастотного метода измерения активного сопротивления факельного разряда с учетом и без учета его эквивалентной индуктивности. Радиофизика и электроника. 2018. Т. 23, № 1. С. 71–81.
