Остаточные напряжения измерялись методом дифракции рентгеновских лучей; анализ химического состава проводился с помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. Использовались медные (бескислородная медь, 99,996%) электроды. До помещения в вакуумную камеру все электроды (A1 и A2) мылись в ультразвуковой ванне с использованием ацетона для удаления всех органических загрязнений с их поверхности. После этого поверхность электродов A2 очищалась в вакууме (камера 2) с помощью укоренного пучка ионов гелия (очистка катодным распылением). Электроды A1 очистке ионным пучком не подвергались. Вакуум во всех камерах поддерживался на уровне 10-7 – 10-8 Pa. Использовался ионно-разрядный насос и Ti гетер. Для кондиционирования пробоями использовалась камера 4.
Предпробойные явления при высоковольтном пробое вакуумного промежутка Примеры использования различных методов кондиционирования электродов. «Изменение параметров, влияющих на пробойные характеристики вакуумных промежутков в процессе искрового кондиционирования.» (Продолжение)
Кондиционирование пробоями Привело к очистке от кислорода и углерода. Это обеспечило увеличение электропрочности.
Кондиционирование ионным пучком также позволило полностью удалить кислород и углерод, однако не увеличило электропрочнось. Электропрочнось возросла только после кондиционирования пробоями. Возможно, это объясняется повреждениями поверхности электродов при ионной бомбардировке.
Остаточные напряжения поменяли знак (сжатие перешло в растяжение). Это улучшило электропрочность.
Высоковольтный пробой вакуумного промежутка
При достижении некоторого напряжения, которое при использовании кондиционированных электродов имеет вполне определённое значение, происходит резкий рост предпробойного тока на много порядков величины. Это напряжение называется напряжением пробоя. Эффект носит пороговый характер. Если внешняя цепь может обеспечить протекание достаточно большого тока (~ Амперов и более), то напряжение на промежутке резко падает, зажигается дуговой разряд. Зажиганию дугового разряда предшествует высоковольтная искровая стадия с значительно меньшим, чем в дуге током (эти явления будут рассмотрены позднее). При подаче импульсного напряжения напряжение пробоя может существенно повышаться, если приложенные импульсы будут короткими. Поэтому говорят о статическом и импульсном пробое и, соответственно, о статической и импульсной электропрочности. Вводится понятие время запаздывания и коэффициент перенапряжения: отношение приложенного напряжения к напряжению при статическом пробое.
Пробой в вакуумированном объёме может развиваться непосредственно через вакуумный промежуток (предшествующие этому явлению процессы обсуждались ранее), а может развиваться в результате пробоя диэлектрика, разделяющего электроды. Может произойти объёмный пробой диэлектрика, но много более вероятен пробой вдоль его поверхности. Обычно поверхностный пробой происходит при значительно более низких напряжениях, чем объёмный. Если сравнить пробой некоторого промежутка через вакуум с пробоем такого же промежутка, со вставленным в него диэлектриком, то в последнем случае пробойное напряжение будет существенно ниже. Пробой могут инициировать микрочастицы, оторвавшиеся от электрода и ускоренные по направлению к противоположному электроду. Выделившаяся при ударе энергия может оказаться достаточной для локального перегрева и испарения электрода. Однако играет ли этот механизм существенную роль до настоящего времени не ясно.
Высоковольтный пробой вакуумного промежутка.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.