Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_13064
.pdf
Хотя пропорцию пара, добавляемого к газовой смеси, можно определить методом проб и последующего
анализа газовой смеси, нагретой таким образом, пар следует добавлять в таком стехиометрическом
соотношении, чтобы углерод, высвобождающийся в реакционной камере, практически полностью
прореагировал с образованием водорода и оксида углерода.
Термочувствительное устройство 5 управляет клапанным устройством 4 для изменения подачи пара в
зависимости от температуры газопаровой смеси в смесительной камере 2 с целью поддержания постоянного
соотношения горючего газа и пара в реакционной смеси, подаваемой в реакционную камеру 6 по трубе 7,
выходящей из смесительной камеры. Паровой клапан 4 приводится в действие механизмом, реагирующим на
температуру 10 среды (в данном случае газопаровой смеси в пункте 2) через газ или другую жидкость под
давлением, которая сообщается с сильфонным устройством (не показано), благодаря чему движение
передается на паровой клапан для изменения его положения. При правильной первоначальной настройке
термочувствительного устройства и клапанного механизма количественное соотношение газа и пара
поддерживается постоянным независимо от изменений давления газа или пара. Если заданное соотношение
пара начнет снижаться, то температура смеси в смесительной камере 2 понизится, и устройство 5 откроет
паровой клапан шире, что приведет к подаче большего количества пара.
И наоборот, увеличение соотношения пара приведет к увеличению выделения тепла в смесительной камере
и заставит устройство 5 уменьшить поток пара за счет уменьшения отверстия парового клапана. Могут быть
использованы и другие известные подходящие регулирующие устройства, реагирующие на температуру
среды, например, электрически управляемое устройство с термостатическим элементом.
Газовая смесь поступает из трубы 7 через теплообменник 7а в реакционную камеру 6, где она подвергается
воздействию высокой температуры, изменяющейся в зависимости от условий и желаемых результатов, но в
целом находящейся в пределах от 700 до 11000 °C.
Как будет более подробно объяснено далее, температура в реакционной камере поддерживается на таком
уровне относительно температуры и других условий зоны обработки, чтобы содержание углеводородного газа
в продукте вызывало обезуглероживание, науглероживание или нейтральное состояние в зоне обработки по
отношению к находящейся в ней загрузке.
Углеводородный газ будет разлагаться в зоне реакции, высвобождая углерод и вызывая установление
равновесия между газом и углеродом при температуре реакции. В присутствии пара углерод будет
соединяться с паром. В отсутствие пара углерод откладывался бы в реакционной камере в виде сажи, и в
этом случае реакционную камеру пришлось бы периодически очищать.
Реакционная камера представляет собой металлический корпус 8, внутри которого расположена огнеупорная
кирпичная стенка 9, опирающаяся на основание 10. На стене 9 установлена распределительная камера 11,
которая сообщается по трубопроводу 12 с теплообменником 7а. Корпус 8 облицован теплоизолятором 13,
состоящим из мелкодисперсного материала, например, 74, известного под зарегистрированной торговой
маркой «силоцел». Внутри камеры 6 от стены установлен электрический резистивный нагреватель 14.
Предпочтительно, данный резистор представляет собой ленту из никель-хромового сплава, которая, попутно,
оказывает каталитическое воздействие на газовую реакцию, происходящую в реакционной камере. Его
основная функция — поддержание заданной температуры в реакционной камере. 80 Для регулирования
температуры нагревателя могут использоваться соответствующие внешние регулирующие устройства (не
показаны).
Газовая смесь, поступающая в камеру, проходит через железные трубки 15 в область 85 вблизи дна камеры,
поднимается вверх и выходит из реакционной камеры по трубопроводу 16 в электропечь или печь 17, в
которой осуществляется пайка, термообработка или другой металлургический процесс 90, требующий газовой
атмосферы. Пример паяльных печей показан в британских спецификациях.
№ 265,950.
Газообразный продукт состоит из 95% водорода, меньшей доли оксида углерода, а также незначительного
количества инертных газов, таких как азот и диоксид углерода.
Обычно предпочтительно небольшое содержание метана, скажем, около 100 процентов по объему.
Наличие значительного количества оксида углерода в атмосфере, используемой для пайки и отжига черных и
других металлов, является преимуществом, поскольку в таком газе снижается вероятность окисления
металла при охлаждении. Один только водород предотвратит окисление металла при высокой температуре
даже при наличии значительного количества водяного пара.
Однако, поскольку температура во время охлаждения снижается после завершения пайки, эффективность
водорода в предотвращении окисления исчезает. 115 В случае с угарным газом это не так. Если присутствует
достаточное количество оксида углерода для достижения химического равновесия с диоксидом углерода,
окисление не будет происходить при понижении температуры. 120 Поскольку припой, образующийся в
результате описанного выше процесса, состоит в основном из водорода и оксида углерода и меньшего
количества диоксида углерода, окисление заготовки во время охлаждения при температуре 125°C не
произойдет. Если в печи для пайки или отжига происходит восстановление оксида, или если каким-либо
образом вводится кислород, сначала образуются водяной пар и диоксид углерода, но затем водяной пар
реагирует с метаном, образуя водород и монооксид углерода.
При заданной температуре, преобладающей в реакционной камере, водород и метан находятся в химическом
равноверии.
Такая смесь находится в химическом равновесии по отношению к углероду стали в печи для пайки при
температуре, не сильно отличающейся от температуры реакции, в зависимости от количества углерода в
стали и других условий, включая наличие водяного пара в печи для пайки.
Если необходимо провести металлургическую операцию, такую как отжиг стали в нейтральной атмосфере, то
есть не вызывающей ни науглероживание, ни обезуглероживание по отношению к стали, то после пробного и
физического или химического определения содержания углерода в стали до и после обработки, условия
газового конвертера регулируются таким образом, чтобы получался газ, находящийся в химическом
равноверии со сталью или другим шихтой.
Среди различных факторов, которые необходимо учитывать, — температура, скорость потока, содержание
водяного пара и состав газа, подаваемого в преобразователь con:30.
Как правило, предпочтительно проводить металлургические операции с черными металлами в защитной
атмосфере, которая вызывает незначительное обезуглероживание.
Для достижения этой цели можно выбрать один из двух путей.
(1)
Температуру в реакционной камере можно повысить для полного разложения или крекинга метана или других
углеводородных газов.
(2)
Состав газовой смеси может варьироваться для получения небольшого процента диоксида углерода в газе,
подаваемом в печь для пайки или другую металлургическую печь.
Например, может быть увеличено содержание пара в смеси, подаваемой в реакционную камеру.
Если необходимо эксплуатировать печь для пайки, скажем, при температуре 11000 °C, содержащую
небольшое количество влаги, то температуру реакционной камеры, в которую подается газ и пар в
постоянном соотношении, регулируют до немного более низкой температуры (около 10500 °C), при которой
образуется газ, содержащий небольшое количество углеводородов (около 0,75% метана).
Обычно в печи для пайки неизбежно присутствует некоторое количество водяного пара, попадающего туда в
процессе обработки, восстановления оксидов и т. д. Выгодно компенсировать наличие водяного пара
присутствием в газе несколько большего количества углеводородов. Температуру в реакционной камере
-65°C можно несколько понизить до достижения желаемого содержания метана в газе. Для многих операций
пайки желательно содержание метана около одного процента.
Если требуется эффект цементации, например, когда газообразные продукты из конвертера используются в
печи для цементации, то условия выбираются таким образом, чтобы в газообразном продукте образовался
значительный избыток метана.
Обычно это достигается путем работы реакционной камеры при еще более низкой температуре, в некоторых
случаях всего 7000 °C, при которой в газе будет присутствовать значительная его доля, скажем, около 15%,
причем точный процент будет варьироваться в зависимости от природы топливного газа, подаваемого в
конвертер.
Для некоторых металлургических операций, таких как пайка, термообработка и отжиг, желательно разбавлять
газообразную атмосферу значительной долей азота, причем доля азота варьируется от примерно 5% до 95%.
Присутствие азота делает случайный взрыв в печи менее сильным. 90' Фактически, смесь, содержащая
инертный газ, такой как азот, в количестве до 96%, является негорючей, но при этом оказывает
восстановительное действие на металл, если смесь сухая. Если необходимо получить газовую смесь для
металлургических операций, содержащую значительное количество инертных газов, таких как азот, и оксида
углерода, то часть топливного газа, подаваемого в конвертер, сначала сжигается путем смешивания с таким
количеством воздуха, чтобы происходило неполное сгорание. В этом случае используется
модифицированная система подачи газа, как показано на рис. 3. На этом рисунке камера сгорания 20
вставляется в газопровод 1 путем закрытия клапана 21 в подающей трубе 1 и открытия клапана 22 в
подающей трубе 23 камеры сгорания, которая также снабжается воздухом или другим газом,
поддерживающим горение, под давлением через трубу 24.
Как показано на рис. 2, в отверстии воздухоподающей трубы 24 образуется пламя, которое сгорает в
окружающей атмосфере топливного газа в камере сгорания 20 115 и потребляет часть топливного газа,
образуя диоксид углерода, монооксид углерода и водяной пар. Эти продукты, вместе с азотом, поступающим
в составе воздуха, транспортируются по трубе 25 120 в смесительную камеру 2, а оттуда в реакционную
камеру 6. Желательно удалить водяной пар из газовой смеси в трубе 25. Это можно сделать любым удобным
способом, как, например, в случае с числом 125:
Например, путем пропускания газов через конденсатор 26 и отвода сконденсированной воды. В некоторых
случаях водяной пар может оставаться в газовой смеси, и, соответственно, меньшее количество пара может
подаваться в смесительную камеру, чтобы не нарушать соотношение газа и пара. Газы, поступающие в
реакционную камеру из трубы 25, будут включать водород, оксид углерода, углеводородные газы, такие как
метан, азот и диоксид углерода. Эта газовая смесь дополнительно смешивается с паром в зависимости от
количества присутствующего углеводорода1, и затем реакция протекает, как описано выше, при этом продукт
содержит значительные примеси азота в зависимости от количества воздуха, подаваемого в камеру сгорания.
15- При первом запуске металлургической печи желательно удалить воздух из ее внутренней части,
используя камеру сгорания 20 с таким соотношением горючего газа и воздуха 20, чтобы продукты сгорания
состояли исключительно из инертных газов, таких как азот и диоксид углерода.
Также желательно во время простоя после завершения металлургической операции в печи 17, 25, или, по
сути, в любое время, когда необходимо остановить печь 17, продуть внутреннюю часть печи горючими газами,
чтобы избежать взрыва. Это можно сделать в любое время, закрыв клапан 21, подающий топливный газ,
открыв клапан 22 и подав достаточное количество воздуха через подающую трубу 24 для полного сгорания,
как описано выше.
Возможно также придать камере сгорания 35-20 следующую функцию:
в реакционной камере 6, причем операция проводится при такой высокой температуре, что в камере сгорания
40 происходит крекинг или разложение несгоревшего углеводородного газа. Когда этот результат желателен,
обогащенный воздух или чистый кислород подается в камеру сгорания по трубе 24, а камера сгорания
изготовлена из огнеупорного теплоизоляционного материала 45, чтобы сохранить тепло, выделяющееся в ней
при сгорании. Температуру, например, можно регулировать с помощью независимых средств нагрева или
путем изменения скорости сгорания. Продукт, получаемый из камеры сгорания, состоит из диоксида углерода,
азота и монооксида углерода, а при необходимости — и небольшого количества углеводорода; эта газовая
смесь затем подается в металлургическую печь без дальнейших изменений или реакций. При работе камеры
сгорания при высокой температуре происходит разложение либо значительной части, либо всего
углеводородного газа. В этом случае газы не нужно пропускать через реакционную камеру, которую можно
исключить.
Для удобства, если такая работа носит прерывистый характер, реакционную камеру можно оставлять в
системе, но находящийся в ней резистивный блок не доводить до рабочей температуры.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы заявляем, является 1. Способ контроля нейтрального, науглероживающего или
обезуглероживающего воздействия газа, содержащего углеводороды (7lW), на металл в процессе
металлургической обработки заключается в пропускании топливного газа через зону, поддерживаемую при
температуре, отрегулированной таким образом относительно температуры металлургической обработки,
чтобы топливный газ стал науглероживающим, обезуглероживающим или нейтральным по отношению к
металлу, в зависимости от желаемой температуры.
2. В металлургических операциях, и в частности при обволакивании стали и других углеродсодержащих
металлов в ходе металлургических операций, требующих газовой атмосферы, предназначенной для защиты
указанных металлов от окисления и сохранения или изменения их содержания углерода, метод управления
газовой атмосферой для обеспечения ее нейтральности по отношению к содержанию углерода в металле или
для придания ей контролируемого науглероживающего или обезуглероживающего эффекта, который может
быть желателен, заключается в подаче смеси топливного газа и пара на реакцию при высокой температуре,
высвобождающей углерод и вызывающей установление равновесия между газом и углеродом при
температуре реакции, которая изменяется в зависимости от условий и желаемых результатов в пределах от
700 до 11000 °C и которая поддерживается на таком значении относительно температуры и других условий,
существующих в зоне обработки металла, что содержание углеводородного газа в продукте реакции вызовет
обезуглероживание, науглероживание или нейтральность. в указанной зоне относительно содержащейся в
ней загрузки, указанный пар добавляется в таком стехиометрическом соотношении, что углерод,
высвободившийся в реакционной зоне, вступает в реакцию практически в полной мере с образованием
водорода и оксида углерода, при этом количественное соотношение газа и пара поддерживается постоянным
независимо от изменений давления газа или пара.
3.
В методе управления 120-
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_380429.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=380429&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB380429A
[]
1 октября 1932 г.
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявления: 70 марта 1931 года. № 7412/31.
— Полный левый угол: январь. 11, 1932.
- Завершено: сентябрь. 12, 1932.
СПЕЦИФИКАЦИЯ PR-ПРЕДЛОЖЕНИЙ.
380,429 Способ получения и управления электронными потоками.
Я, Джон Хенили Оуэн Харрис, проживающий по адресу: Ширли, Олд Роуд, Фринтон-он-Си, графство Эссекс,
подданный Великобритании, настоящим заявляю, что сущность данного изобретения заключается в
следующем: данное изобретение относится к производству и управлению электронными потоками, далее
именуемыми потоками электронов.
Сопротивление всего потока электронов или его части можно определить как отношение полного напряжения
на этом потоке к полному току, протекающему через него или его часть.
«Дифференциальное сопротивление» потока может быть определено как дифференциальный коэффициент
двух вышеуказанных величин в данной точке на кривой, определяющей взаимосвязь между этими двумя
величинами, или на её участке. В целом, как сопротивление, так и дифференциальное сопротивление
значительно изменяются вдоль указанной кривой.
Потоки электронов, до сих пор использовавшиеся в разрядных трубках, можно разделить на два следующих
класса:
В первом классе указанные потоки имеют форму узких «струй» или «лучей», обладающих по своей природе
очень большим сопротивлением и дифференциальным сопротивлением. Такие реактивные самолеты имеют
большую длину по отношению к своему поперечному сечению, и поэтому их легко вывести из эксплуатации.
Сопротивление обычно составляет порядка 105–108 Ом или более.
Такие струи очень хорошо подходят для осциллографических, рентгеновских и других целей.
Второй класс потоков имеет большую площадь поперечного сечения по сравнению с его длиной и
используется в таких устройствах, как аудионы Де Фореста и выпрямительные лампы. Такие потоки могут
иметь очень широкий диапазон значений сопротивлений и дифференциальных сопротивлений, включая
очень низкие значения, но их конфигурация не позволяет отклонять потоки, и их можно назвать
неотклоняемыми потоками.
В результате исследований, связанных с электронно-струйными аппаратами, и в частности с аппаратами,
описанными в Спецификациях к моему патенту № 328680 и находящейся на рассмотрении заявке № 22055/30
(серийный номер 366053), я обнаружил, что электронные струи, производимые используемыми до настоящего
времени аппаратами, имеют крайне неподходящие значения сопротивления и дифференциального
сопротивления для использования, в частности, с практически применимыми системами связи, и что
невозможно получить достаточную выходную мощность от таких струй при практически применимых
напряжениях.
Например, для достижения максимальной энергоэффективности динамическое сопротивление такого
аппарата должно быть таким же, как и сопротивление нагрузки, а значения сопротивления должны быть
значительно ниже импеданса на самой высокой рабочей частоте паразитных емкостей, шунтируемых
параллельно аппарату.
Кроме того, энергия, затрачиваемая существующими аппаратами на создание электронных струй, в
значительной степени расходуется впустую, и лишь очень небольшая часть из 70% от общей затраченной
энергии попадает в струю, если только струя не создается между двумя широко разнесенными электродами
при непрактично высокой разности потенциалов.
Целью настоящего изобретения является получение потоков электронов такой конфигурации, чтобы их можно
было легко отклонять, при этом сопротивление таких потоков может быть очень низким и регулируемым в
диапазоне, столь же широком, как и сопротивление класса 80.
упомянутые выше неотклоняемые потоки.
Ещё одной целью является получение отклоняемых потоков, пригодных для использования в аппаратах,
описанных в технических условиях моего патента № 85-.
328,680, и находящаяся на рассмотрении патентная заявка № 22055/30 (серийный номер 366053). Еще одной
целью является производство аппаратуры, рабочее сопротивление которой позволяет работать на очень
высоких рабочих частотах.
Таким образом, настоящее изобретение включает в себя способ получения потока электронов, согласно
которому указанный поток имеет такую длину по сравнению с его поперечным сечением, что поток становится
отклоняемым. Сопротивления и дифференциальные сопротивления потока и/или его частей могут
регулироваться в широком диапазоне значений, причем наименьшее из указанных значений 1j' имеет порядок
величины, достижимый с неотклоняемыми потоками, имеющими малую длину по сравнению с его
поперечным сечением.
Изобретение также включает средства для осуществления описанного здесь метода.
- 1 380,429 Для получения желаемых значений дифференциального сопротивления на заданной длине потока
электронов любые изменения потенциала, приложенные к указанной длине потока, переносятся в
соответствующее положение или множество соответствующих положений внутри указанного потока, чтобы
получить желаемые функциональные зависимости между указанными приложенными изменениями
потенциала и током, протекающим в потоке.
Значение дифференциального сопротивления может включать векторные значения и значения, зависящие от
переменных или тому подобного.
Скорость потока электронов, то есть ток через заданную длину пути электрона, пропорциональна форме
градиента потенциала на этой длине, создаваемого потенциалами, приложенными к электрону.
Поперечное сечение струи может быть выполнено в соответствии с желаемой формой, например, форма
излучающей поверхности катода может быть выбрана соответствующим образом.
Кроме того, изобретение включает в себя способы, с помощью которых желаемые значения тока,
протекающего в потоке электронов, могут быть получены при минимальном напряжении, используемом для
создания этого потока.
Могут быть использованы дополнительные средства, позволяющие ограничить поток водой в пределах
желаемой площади поперечного сечения.
Характеристики средств, используемых для передачи потенциальных изменений, также могут быть
сконфигурированы таким образом, чтобы изменять характеристики указанных изменений при их передаче
(например, изменять фазу, амплитуду и/или форму волны). Характеристики указанных средств могут зависеть
от внешних факторов, например, от частоты колебаний.
Возможные изменения, возникающие при переносе на разные участки русла реки, могут иметь относительно
разные характеристики.
4, Таким образом, характеристики текущего потока будут являться результатом характеристик изменений
потенциала, приложенных по всей длине указанного участка потока, и передаваемых потенциалов.
Дифференциальное сопротивление — это, по определению, величина, на которую необходимо разделить
значение приложенных к участку потока потенциальных колебаний, чтобы получить амплитуду, фазу и другие
характеристики результирующих переменных колебаний.
Таким образом, с помощью настоящего изобретения дифференциальному сопротивлению может быть
присвоен ряд значений, включая:
Вектор G0 содержит комплексные значения, которые могут зависеть от переменных, изменяющихся в очень
широком диапазоне.
В целом, «перенесенные потенциальные вариации могут быть спланированы таким образом, чтобы оказывать
большее влияние на текущий поток, чем исходные потенциальные вариации на указанном участке потока».
9 Упоминание в данном контексте «длины потока» не подразумевает исключительно длины, измеренные от
катода трубки, а относится к другим участкам потока.
Путем обеспечения возможности регулировки преобразователя потенциала можно регулировать
дифференциальное сопротивление. 75 При очень высоком дифференциальном сопротивлении к потоку могут
прикладываться очень высокие напряжения с незначительным изменением тока в нем, что приводит к
«насыщенному» или «постоянному току» режиму. 80 В соответствии с изобретением для изменения
дифференциального сопротивления на участке потока могут использоваться и другие способы.
Для повышения дифференциального сопротивления поток может быть организован таким образом, чтобы его
длина была настолько мала, что изменения потенциала на нем оказывали бы незначительное влияние, и/или
в поток могут быть введены электростатические экранирующие устройства такой конфигурации и
расположения, чтобы свести на нет эффект указанных изменений потенциала, причем указанные
электростатические экранирующие устройства должны иметь такой характер, чтобы перехватывать как можно
меньшую часть потока.
Дифференциальное сопротивление может быть снижено на 95% за счет сокращения длины потока и/или
уменьшения экранирующего эффекта.
Для создания потока электронов в трубке к электронам, присутствующим в трубке, прикладывается
ускоряющее напряжение, а скорость потока электронов (т.е.
Создаваемый поток тока зависит от крутизны создаваемого градиента потенциала, а также от формы и
положения этого градиента вдоль пути потока l0a.
В результате, средства измерения могут быть использованы для позиционирования и формирования
градиента потенциала на пути потока таким образом, чтобы обеспечить максимальный ток при заданном
потенциале. Указанные средства могут состоять из источников потенциальной энергии, расположенных в
соответствующих местах на пути течения, причем эти источники должны иметь такой характер, чтобы
перехватывать как можно меньше потока в течении, и могут быть использованы дополнительные средства
для предотвращения перехвата. Дополнительные источники потенциала могут быть размещены на пути
потока электронов для последовательного ускорения или замедления электронов, а также для управления
или создания пространственных изменений или иным образом для управления или модификации потока тока
в различных целях.
Если желательно, чтобы поток был максимально чувствителен к отклоняющим силам, 12 и в случаях, когда
скорость потока изменяется на протяжении его длины, может быть достаточно, чтобы (движения потока) были
расположены таким образом, чтобы воздействовать на поток, когда скорость минимальна. Поток воды может
быть замедлен, чтобы избежать высоких скоростей и столкновения в конце.
Воздействие на поток может осуществляться в соответствии с описанными здесь методами, а также
различными альтернативными способами, например, с помощью магнитов.
Устройства для осуществления изобретения могут включать источники потенциала, состоящие из электродов
такой конфигурации, чтобы перехватывать как можно меньшую часть потока.
Подобные источники могут также выступать в качестве упомянутых ранее устройств экранирования
электросостояний.
Указанная конфигурация может, в частности:
Например, это может быть сетка или платформа с большим отверстием, при этом поток направлен таким
образом, чтобы проходить через указанное отверстие, не задевая ничего.
на тарелке.
Средства для ограничения потока до желаемого поперечного сечения могут включать, например,
концентрический магнитный фокус.
Катушка 25fing или отрицательно заряженный колпак, частично охватывающий катод. Указанные средства
могут помочь предотвратить потерю тока к источникам потенциала; например, путем ограничения потока
таким образом, чтобы он проходил через отверстие в упомянутом ранее пластинчатом электроде.
Изменения потенциала в пределах одного или нескольких участков потока могут передаваться источникам
потенциала в других частях потока с помощью соответствующих электрических цепей, например,
потенциометров, реактивных сетей, индуктивной связи, релейных устройств и тому подобного.
Относительные стационарные потенциалы указанных источников не обязательно должны зависеть от
относительных значений изменений передаваемого им потенциала.
Особое применение настоящего изобретения заключается в производстве потоков электронов (-4 Дж) для
использования в «модуляторе записи», описанном в Спецификациях к моему патенту № 32S,6S0 и заявке на
патент № 22,05.5/30 (серийный номер 366,053), а характеристики настоящего изобретения будут
дополнительно проиллюстрированы со ссылкой на такое устройство.
При применении настоящего изобретения к модулятору записи и для получения максимального тока в потоке
или «струе» электронов сетчатый электрод может быть размещен как можно ближе к катодному концу потока,
и к электроду может быть приложен положительный потенциал для частичной нейтрализации
пространственного заряда и создания потока электронов через отверстия в сетке. Для сжатия струи в
небольшое поперечное сечение и направления ее к пластинке, которая может находиться под значительно
более высоким потенциалом, чем -3 на сетке, может использоваться концентрическая фокусирующая
катушка. Между сеткой и пластиной могут быть размещены отклоняющие пластины.
Дополнительный сетчатый электрод может быть размещен на пути потока между первой сеткой и
регистрирующим устройством, причем потенциал на этой дополнительной сетке может быть таким, чтобы
ускорять электроны после выхода из первой сетки.
Электростатическое экранирование, обусловленное наличием дополнительной сетки и большим расстоянием
75 с от электрода до катода, окажет незначительное влияние на ток потока к пластинке за счет изменений ее
потенциала, т.е. будет наблюдаться высокое значение дифференциального сопротивления 8Qr в потоке
между пластинкой и катодом.
В качестве альтернативы, путем передачи указанных изменений потенциала пластинки на первую сетку
(потенциалы которой будут оказывать сильное влияние на ток благодаря ее близости к пространственному
заряду катода) посредством соединения через сопротивление, изменения потенциала пластинки приведут к
очень большим изменениям тока, т.е. будет существовать низкое значение дифференциального
сопротивления через поток электронов между пластинкой и катодом.
Нагрузка во внутренней цепи, соединяющей пластинку и катод, может выступать в качестве связующего
звена, при этом от этой нагрузки отводятся выводы к соответствующим электродам.
Если цепь связи индуктивная, и потенциалы, передаваемые на первый контур 100, отводятся от него, то
между изменениями потенциалов на записи и на первом контуре может существовать разность фаз. Если же
на второй контур также подаются потенциалы другой фазы от нагрузки, то фаза тока будет зависеть от
результирующей всех трех фаз, то есть дифференциальное сопротивление будет иметь фазовый угол. При
изменении частоты фазовые углы изменятся, следовательно, фазовый угол ji0 дифференциального
сопротивления также изменится.
Величина импеданса также может изменяться в зависимости от частоты. Одним из применений этого метода
станет частотная фильтрация и селекция.
Различные электроды могут быть смещены таким образом, чтобы на них поддерживались различные
постоянные напряжения, и/или указанные постоянные напряжения могут подаваться от одного источника ЭДС
с помощью средств, которые будут очевидны специалистам в данной области.
Соответствующие преимущества низкого и высокого дифференциального сопротивления станут очевидны
специалистам в данной области. Например, в случае с 12t они позволяют устройству иметь правильное
сопротивление для работы с данным сопутствующим оборудованием, а также позволяют повысить выходную
мощность и эффективность оборудования.
1
3S 380,429 Токи, перехваченные различными электродроидами на пути потока, могут быть использованы и
поданы на нагрузку. В качестве альтернативы указанные токи могут быть использованы различными
способами; например, подаваться на обмотку фокусирующей катушки или на потенциометр, подающий
потенциалы смещения на отклоняющие пластины для направления потока в требуемом направлении.
Сами электроды могут выступать в качестве части записи.
Сама по себе отклоняющая дамба может обладать потенциалом, способствующим достижению желаемого
потенциального градиента по всей длине потока.
Хотя изобретение было продемонстрировано на примере некоторых устройств, таких как «модуляторы
записи», существует множество других областей его применения.
Датировано 10-м днем марта 1931 года.
Полная спецификация для должности маркированного секретаря и клерка.
Методы производства и управления электронными потоками.
Я, Джолкс Илен Рокси Оуэн Харрис, проживающий по адресу: «Ширли», Олд Роуд, Фринтон-он-Си, графство
Эссекс, подданный Великобритании, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Настоящее изобретение относится к производству и управлению электронными потоками, далее именуемыми
потоками электронов.
Это относится, в частности, хотя и не исключительно, к разрядным трубкам, где интенсивность выходного тока
изменяется каким-либо способом (например, путем отклонения потока, как в моем британском патенте №).
328,680) Эти варианты используются для питания нагрузки, обычно подключаемой к анодной цепи трубки.
Однако изобретение не включает разрядные трубки со средствами для регулирования интенсивности разряда
в целях усиления или аналогичных целей, например, с помощью электрических или магнитных средств,
оказывающих существенное влияние на интенсивность потока электронов, таких как управляющие сетки, в
отличие от относительно незначительных изменений, которые могут быть внесены в интенсивность потока
при изменении потенциала практически любого электрода в разрядной трубке.
Электронные разряды можно условно разделить на два класса, которые, однако, не имеют четкого
разделения. Один класс состоит из так называемых неотклоняемых потоков, имеющих малую длину и
постоянные величины, которые (например, сопротивление, дифференциальное сопротивление и плотность
тока) могут быть легко определены при изготовлении аппарата, что позволяет получить очень полезный и
эффективный диапазон значений, как в случае термоэлектронных ламп. К другому классу относятся
отклоняемые струи сравнительно большой длины, для которых до сих пор было невозможно получить
указанный выше полезный диапазон констант. Поэтому такие потоки подходят лишь для определенных
специализированных целей (например, Рентгеновские трубки и осциллографы и т. д., сопротивление струи
которых обычно составляет порядка 10 или 10⁸ Ом или более.
В оставшейся части данного описания и в пунктах формулы изобретения указанные выше два типа потоков
будут соответственно называться «неотклоняемыми» и «отклоняемыми» потоками, однако следует понимать,
что последние потоки имеют множество применений, помимо использования в трубах, имеющих средства для
отклонения потоков, и что, конечно же, «неотклоняемый» тип может быть в некоторой степени отклонен, и что
эти термины используются исключительно для удобства, и что настоящее изобретение не ограничивается
устройствами, в которых поток фактически отклоняется.
Сопротивление всего потока электронов или его части можно определить как отношение полного напряжения
на этом потоке к полному току, протекающему через него или его часть.
«Дифференциальное сопротивление» потока можно определить как дифференциальный коэффициент двух
вышеуказанных величин в данной точке на кривой, определяющей взаимосвязь между этими двумя
величинами, или на её участке. В целом, как сопротивление, так и дифференциальное сопротивление
значительно изменяются вдоль указанной кривой.
В результате исследований, связанных с электронно-струйными аппаратами, и в частности с аппаратами,
описанными в спецификации к моему британскому патенту № 328680, я обнаружил, что отклоняемые
электронные струи, создаваемые используемыми до настоящего времени аппаратами, имеют крайне
неподходящие значения сопротивления и дифференциального сопротивления для использования, в
частности, в практически применимых системах связи, например, умножителях, и что невозможно получить
достаточную выходную мощность от таких струй при практически применимых напряжениях.
Кроме того, энергия, затрачиваемая на создание электронных струй существующими устройствами (380,429),
в значительной степени расходуется впустую, и лишь очень небольшая часть из общей затраченной энергии
попадает в струю, если только струя не создается между двумя широко разнесенными электродами при
непрактично высокой разности потенциалов.
Насколько мне известно, ранее не публиковался метод, позволяющий использовать потоки второго класса
столь же эффективно и для столь широкого спектра целей, как потоки первого класса.
Основной целью настоящего изобретения является получение потоков электронов такой конфигурации, чтобы
они легко отклонялись, а константы (в частности, плотности тока) и сопротивления таких потоков могли быть
очень низкими и регулируемыми в диапазоне, столь же широком, как сопротивления вышеупомянутого класса
неотклоняемых потоков.
Соседние файлы в папке патенты