Cтраница 3
![]() |
Схемы включения конденсированной искры высокого напряжения. [31] |
Конденсированная искра высокого напряжения работает значительно более стабильно, чем дуга постоянного тока. Однако, конечно, эта стабильность совершенно недостаточна для фотометрических целей, так как относительная интенсивность спектральных линий в спектре во время работы самопроизвольно изменяется в силу ряда причин. В целях уменьшения указанных флуктуации в интенсивности предложены различные варианты схем включения конденсированной искры высокого напряжения. Было установлено, что величина пробивного напряжения очень сильно зависит не только от длины искрового промежутка, но и от формы и состояния поверхности электродов, в силу чего разряд конденсатора С колебательного контура искры происходит в каждый полупериод напряжения питающей сети различным образом. Поэтому через электродный промежуток в разные полупериоды проходят различной величины токи, что нарушает в свою очередь стабильность в интенсивности искры. [32]
В отличие от максимального вторичного напряжения пробивное напряжение свечи зависит не только от частоты вращения, но и от других параметров режима двигателя. На пробивное напряжение любого искрового промежутка в газовой среде и, в частности, искрового промежутка свечи влияет длина промежутка, форма электродов, давление и температура газов. Наличие острых кромок у электродов новой свечи способствует уменьшению пробивного напряжения, однако в эксплуатации происходит округление кромок и увеличение длины искрового промежутка вследствие обгорания электродов, поэтому пробивное напряжение повышается. Большое влияние на пробивное напряжение оказывают давление и температура газов. Увеличение давления повышает пробивное напряжение, а повышение температуры - снижает. [33]
В спектроскопических работах применяются довольно широко два типа высокочастотных разрядов. В первом из них для возбуждения разряда используется конденсированная искра, возбуждающая затухающие колебания в контуре, содержащем подходящие индуктивность и емкость. Индуктивность представляет собой катушку из нескольких витков, надетую на шарообразный или цилиндрический сосуд, содержащий газ или пар при низком давлении. В этих условиях газ или пар может быть доведен до яркого свечения, причем испускаемые им спектры зависят от мощности разряда, управлять которой можно посредством изменения длины искрового промежутка. По мере увеличения мощности разряда спектр может изменяться, начиная от полос, обусловленных молекулами, до линий, обусловленных атомами, потерявшими несколько электронов. Понижение давления благоприятствует возбуждению более высоких ступеней, как и при других формах разряда. Во втором типе высокочастотного разряда разряд питается ламповым генератором, поддерживающим незатухающие высокочастотные колебания в настроенном контуре. Трубку, содержащую газ при низком давлении, можно заставить светиться, присоединив колебательный контур к ее электродам ( это могут быть внутренние электроды или наружные электроды из фольги) или же присоединив его к проволоке, навитой на трубку в качестве индуктивности. Ламповый генератор, обычно применяемый при анодном напряжении от 1000 до 2000 вольт, дает при повышенных давлениях спектры, сходные со спектрами положительного столба, но по мере понижения давления они становятся все более сходными со спектрами отрицательного свечения. Высокочастотные разряды представляют собой удобное средство возбуждения послесвечения и обладают тем преимуществом, что с их помощью можно избегнуть примесей, происходящих от материала электродов. [34]
При подходе ударной волны к некоторой точке давление, плотность и другие характеристики среды в этой точке резко ( скачкообразно) возрастают. Скорость распространения ударной волны превышает скорость распространения колебаний звуковых частот и зависит от условий возникновения ударной волны, выделения энергии в начале разряда, плотности среды, геометрии канала и ряда других факторов. По мере удаления фронта волны от источника энергии в результате рассеивания энергии давление падает, а скорость приближается к скорости распространения колебаний звуковых частот. Так, например, скорость движения фронта ударной волны в воде при средних мощностях на 1 см длины канала порядка нескольких десятков тысяч киловатт мало отличается от скорости распространения звуковых колебаний вблизи канала разряда. На малых расстояниях от оси канала, не превышающих V2 длины искрового промежутка, ударная волна имеет цилиндрическую симметрию, соответствующую симметрии канала разряда, а на больших расстояниях - сферическую, как от точечного источника. С переходом в область сферической симметрии резко возрастает рассеяние энергии ударной волны. [35]
Первое предположение заключается в том, что полная энергия разряда в любой момент изменяется линейно со временем. Фактически, согласно представленным здесь данным по зажиганию, энергия поступает в разряд несколько быстрее на первой стадии разряда, но с практической точки зрения предположение о равномерной скорости выделения энергии достаточно справедливо. Второе предположение состоит в том, что мощность на единицу длины разряда в любой момент времени постоянна. Эту мощность можно вычислить на основании полной мощности, если предположить, что катодная энергия равномерно распределяется по длине искрового промежутка, или мощности положительного столба. В действительности, чтобы расчет согласовывался с концепцией линейного источника энергии, необходимо принимать во внимание только положительный столб. Однако из практических соображений, связанных с измерением катодных энергий, в большей части анализа используется полная мощность. Ниже рассмотрены поправки к данным, учитывающие энергии положительного столба. [36]
При искровом зажигании с помощью электрической искры в газовой смеси возникает нестационарное самораспространяющееся пламя. При успешном зажигании искровой разряд инициирует узкий очаг пламени, возникающий почти мгновенно, развивающийся при некоторых условиях в самораспространяющееся пламя. Однако при зажигании может наблюдаться и кратковременное локальное распространение пламени, которое затем охлаждается и гаснет. Условия, определяющие характер искрового зажигания, зависят от характеристик газовой смеси и электрической искры. Для газовой смеси основными характеристиками являются ее состав, температура, давление, динамическое состояние смеси - покой или течение, причем в случае течения смеси определяющими для зажигания искрой являются параметры этого течения. Электрическая искра характеризуется энергией, параметрами разряда, полярностью, длиной искрового промежутка. [37]