SU405077A1 - УСТРОЙСТВО дл ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к устройствам дл  физических лабораторных исследований свойств плазмы.

Известно устройство дл  измерени  электропроводности паров металлов, состо щее из вертикальной геометрической ампулы с внешними нагревател ми, двух плоских измерительных электродов, электроизол торов и расположенного в нижней части амплитуды резервуара дл  жидкого исследуемого металла .

Однако такое устройство имеет невысокую точность измерений при давлении насыщенного пара около и более атмосферного из-за возрастающего вли ни  конвенции паров вблизи измерительных поверхностей на ста-, бильность измер емых электрических параметров .

Кроме того, из-за снижени  прочности ампулы по мере нагрева трудно нолучить давление пара, существенно большее атмосферного .

Измерение давлени  паров исследуемого металла в ампуле осложнено необходимостью знани  положени  мениска жидкости в ампуле и его температуры дл  определени  давлени  по кривой насыщени  металлов, котора  предполагаетс  известной.

Цель изобретени  - повышение давлени  плазмы и упрощение его регистрации.

Это достигаетс  благодар  тому, что в устройстве жидко-.металлический резервуар ампулы выполнен в виде V-образного сосуда, объем открытой части которого превышает объем остальных участков внутренней полости ампулы.

Дл  повышени  точности измерени  электропроводности плазмы в устройстве верхний электрод выполнен в виде неподвижного глухого верхнего торца корпуса ампулы, верхний участок подвижного нижнего электрода вплоть до его измерительного торца окружен сплошным металлическим цилиндром, .неподвижно закрепленным в корпусе ампулы и электрически изолированным от обоих электродов . Внешние нагреватели ориентированы относительно ампулы так, что обеспечивают максимальную температуру корпуса в его верхней части.

На чертеже показано предложенное устройство .

Устройство состоит из тугоплавкого измерительного участка 1 ампулы,  вл ющегос  верхним электродом, внешних нагревателей 2, 3, 4 с охлаждаемыми тоководами 5, подвижного электрода 6, металлокерамических узлов 7, 8, резервуаров 9, 10 с жидким металлом, сообщающихс  между собой трубкой 11, причем объем резервуара 10 превышает суммарный объем полости ампулы и тпубки 11, сильфона 12, обеспечивающего перемещение электрода 6, металлического цилиндра 13, выполн ющего роль охранного электрода, и измерительных выводов 14, 15 и 16. Устройство (Смонтировано в камере 17 на днище 18, ампула закреплена нееподвижно относительно печки, состо щей ,из нагревателей 2 и 3.

Устройство работает следующим образом.

Внешнюю камеру откачивают до глубокого вакуума, прогревают ампулу и резервуар 10 дл  удалени  газов из металлической конструкции , при температуре узла выше температуры плавлени  исследуемого вещества заливают последнее в резервуар в количестве, превышающем объем полости ампулы и трубки И, и запускают в камеру инертный газ до заданного давлени . С помощью нагревател  довод т температуру измерительного участка до рабочего уровн , превышающего температуру кипени  исследуемого металла при заданном давлении.

Регулировкой нагревател  3 добиваютс  плавного снижени  температуры ампулы в направлении сверху вниз. При этом уровень жидкого металла устанавливаетс  автоматически там, где температура ампулы равна температуре кипени  при имеющемс  давлении . Регулировку нагревател  3 прекращают после вывода мениска металла в ампулу ниже металлокерамичбских узлов 7 и 8. На установившемс  режиме давление в ампуле отличаетс  от внешнего давлени  на величину разности гидростатических напоров жидкости в резервуарах 9 и 10, что нетрудно учесть при необходимости точной регистрации давлени  паров в ампуле.

Далее с помощью выводов 14, 15 и 16 регистрируют вольт-амперные характеристики плоского межэлектродного промежутка при различных зазорах между электродами 1 и 6, и на основании закона О.ма определ ют электропроводность плазмы.

Таким образом, на рабочем режиме ампула находитс  в разгруженном состо нии, поэтому давление плазмы в ней может быть увеличено до предела, ограничивающего

давление нейтрального газа в камере. Кроме того, расположение межэлектродного зазора в верхней части ампулы, нагретой до наибольшей температуры, исключает возможность конвективного перемешивани  исследуемого пара вблизи собирающих поверхностей электродов.

При выключении установки плавно снижают температуру одновременно по всему тракту рабочего узла, в результате чего исследуемый металл заполн ет полости ампулы и трубки И. При повторных включени х установки после создани  в камере требуемого давлени  нейтрального газа и расплавлени  металла в ампуле разогрев последней осуществл ют, начина  с верхней точки ампулы путем повышени  нагревател  2.

Предмет изобретени 

Claims (2)

1. Устройство дл  из.мерепи  электропроводности паров металлов, состо щее из вертикальной геометрической ампулы с внешними нагревател ми, двух плоскопараллельных измерительных электродов, электроизол торов

и резервуара с жидким исследуемым металлом , отличающеес  тем, что, с целью увеличени  давлени  плазмы и упропхени  его регистрации , жидкометаллический резервуар ампулы выполнен в виде У-образного сосуда,

объем открытой части которого превышает объем остальных участков внутренней полости ампулы.

2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени 

электропроводности плазмы, в нем верхний электрод выполнен в виде неподвижного глухого верхнего торца корпуса ампулы, верхний участок подвижного нижнего электрода вплоть до его измерительного торца окружен

сплошным металлическим цилиндром, неподвижно закрепленным в корпусе ампулы и электрически изолированным от обоих электродов , и внешние нагреватели ориентированы относительно ампулы так, что обеспечивают максимальную температуру корпуса в его верхней части.

xx/-vvv:,

-2 ГЗ

Г30.

x/7

fS

м ООООООО ОО ОО О

II

A-16