Принцип работы электрической схемы низковольтной искры.

 

                                                                 Активизатор                            C₂

                                                 T₁

                                           

                                       R₂                                                                 d₂

                                                                                                                                T₂

 

                                                                         A

220В                                               R₁                                                C₁                                                d₁

 

Рабочая часть схемы представляет собой колебательный контур, питающийся непосредственно

от сети переменного тока напряжением 220В. Необходимая для разряда энергия и мощность

достигаются включением в колебательный контур конденсатора большой ёмкости

С – 10-100 мкФ.

Но напряжение на обкладках этого конденсатора, следуя за напряжением сети, не поднима-

ется выше 220В и поэтому не достигает напряжения пробоя аналитического промежутка.

Напряжение пробоя – это такое напряжение, при котором происходит пробой газа.

Вспомогательная часть схемы – активизатор, периодически создаёт на электродах высо-

кое напряжение, необходимое для пробоя аналитического промежутка. Активизатор состоит из высоковольтного трансформатора Т₁ небольшой мощности (25-30 вт) для повышения напряжения (3000в), реостата R ₂ для регулировки тока в первичной цепи трансформатора и колебательного контура, состоящего и конденсатора С₂, катушки самоиндукции L ₂ и разрядного промежутка d ₂.

Обе части схемы питаются от сети переменного тока, поэтому напряжение одновременно растёт на конденсаторах С₁  и С₂  и в газовых промежутках d ₁ и d ₂ . Но в схему активизатора включён повышающий трансформатор Т₁ малой мощности, поэтому в каждый момент времени напряжение в цепи активизатора (С₁, d ₂ ) значительно выше, чем в цепи основной части схемы (C ₁ , d ₁).

С ростом напряжения на конденсаторе основного контура, накапливается энергия, необходимая для разряда. Как только напряжение на конденсаторе активизатора С₂ достигнет напряжение пробоя, в контуре активизатора возникает ток высокой частоты и высокого напряжения, но малой мощности.

Посредством повышающего трансформатора Т₂ ток высокого напряжения передаётся в основной контур. Сразу же происходит пробой аналитического промежутка d ₂, вслед за которым начинается зарядка конденсатора С₁. После пробоя аналитического промежутка основного контура d ₂ ток резко возрастает, достигая амплитудного значения, а затем падает до нуля и искра гаснет. 

Возобновляется разряд только после нового пробоя аналитического промежутка активизатора. Пробой происходит в каждый полупериод сетевого напряжения, поэтому полярность электродов периодически меняется.

Благодаря существенному увеличению ёмкости в основном контуре низковольтной искры по сравнению с высоковольтной при одном и том же значении, накопленной к моменту пробоя энергии, продолжительность импульса тока в ней значительно выше. Увеличение продолжительности импульса тока способствует более сильному разогреву электродов и благоприятствует испарению материала электродов. Поэтому общая интенсивность спектров низковольтной искры более высокая и пределы обнаружения оказываются сниженными. Однако благодаря увеличению продолжительности импульса тока средняя мощность и средняя плотность тока низковольтной искры во много раз ниже, чем высоковольтной, но в самые первые моменты каждого импульса плотность тока, а следовательно и температура плазмы весьма высоки. Возбуждаются в низковольтной искре все металлы и такие неметаллы как P, S, C, N. В спектре низковольтной искры наблюдаются как линии атомов, так и линии ионов.

Для получения более жёсткого разряда нужно уменьшить число витков катушки, но это приводит к ухудшению условий пробоя.

С увеличением ёмкости повышается как сила тока, так и длительность разряда, что приводит к более сильному разогреванию электродов. Общая интенсивность спектров при этом увеличивается.

Сопротивление влияет на скорость зарядки конденсатора и ограничивает ток, поступающий в промежуток непосредственно от сети.

 

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться: