Применение коронного разряда в технике

Вольт-амперная характеристика тока коронного разряда дан­ного промежутка

(6)

зависит от геометрии промежутка, наполняющего его газа и сос­тояния электродов. В некоторых газоразрядных приборах исполь­зуется зависимость "критического потенциала" от одного из па­раметров разрядного промежутка (приборы для определения тем­пературы, давления, влажности газа) .

Отрицательный коронный разряд применяется для зарядки и последующего осаждения электрическим полем взвешенных в газе посторонних мелких частиц: пылинок, частиц дыма (аэрозолей) мелко распыленных продуктов и т.д. Такая аппаратура носит назва­ние электрофильтра.

Если через область с коронным разрядом проходят неодинаковые по размерам и физической природе частицы, то происходит некоторое разделение их. Это явление используется в электро­сепараторах.

Коронный разряд также применяется для непрерывного и безынерционного анализа газовых смесей. В этом случае при измене­нии состава газа в разрядном промежутке изменяется напряжение коронного разряда.

Большое различие в подвижности положительных ионов и электронов в разрядном промежутке позволяет использовать корон­ный разряд также для выпрямления и стабилизации высокого напря­жения.

В последнее время коронный разряд нашел применение в экспериментальной ядерной физике. Счетчики медленных нейтронов (типа СНМ-9, СНМ-13) работают в режиме коронного разряда. Широкое применение коронный разряд находит в электрографии, в электроокраске, медицине, сельском хозяйстве, в промышленности для нанесения порошковых покрытий, в текстильной промышленности и т.д.

Стабилитроны коронного разряда

Стабилитроны коронного разряда применяются для стабилиза­ции напряжения в маломощных нагрузках.

Стабилитроны - газоразрядные неуправляемые приборы, предназначенные для поддержания неизменным выходного напряжения на нагрузке при изменении нагрузочного тока или напряжения в питаю­щей сети.

Стабилитроны выполняются в стеклянных или керамических оболочках - баллонах, наполненных смесью инертных газов.

Последовательно в цепь со стабилитроном включается сопротивление для ограничения разрядного тока и обеспечения работы схемы стабилизации. Нагрузка включается параллельно стабилит­рону.

При увеличении входного напряжения увеличивается ток через стабилитрон и ограничительное сопротивление . За счет увеличения тока черезувеличивается падение напряжения на нем, а напряжение на стабилитроне остается практически неизменным. При уменьшении входного напряжения ток через стабилитрон и через резисторуменьшается, падение напряжения науменьшается, а напряжение на стабилитроне остается неизменным. Так как нагрузка подключена параллельно стабилитрону на ней поддерживается постоянное напряжение, не завися­щее от колебаний входного напряжения.

Стабилитроны коронного разряда предназначены как для непосредственной стабилизации напряжения, так и в качестве опорных элементов в высоковольтных электронных стабилизато­рах при токах не более 1,5 мА и напряжениях от 300 В до 30 кВ. Применяются в цепях питания фотоумножителей, электронно-оптических преобразователей изображения, в цепях отражательных электродов клистронов, в цепях электрографических установок и т.д. Баллоны наполняются смесью водорода и азота. Эти стабилитроны относительно стабилитронов тлеющего разряда имеют более пологие вольт-амперные характеристики и увеличенную про­водимость до возникновения разряда (утечка до 2 мкА). Для воз­никновения разряда необходимо время до 30 сек.

Сопротивление нагрузки должно быть такой величины, чтобы при известных измененияхи токе нагрузкиток через стабилитронне превышал значения максимально­го тока стабилизации, указанного в справочнике.

Электрические данные стабилитронов

Тип стабилитрона	Напряжение зажигания, В	Напряжение стабилизации, В	Ток стабилизации, мкА
СГ301С	430	390 ±10	3 ÷ 100
СГ302С	970	900 ±20	3 ÷ 100
СГ303С	1320	1250 ±30	10 ÷ 100
СГ304С	-	4000 ±200	50 ÷ 1000
СГ305К	-	10000 ±500	50 ÷ 1500
СГ306К	-	25000 ±1000	50 ÷ 1500
СГ307К	-	15000 ±750	50 ÷ 1500
СГ308К	-	20000 ±1000	50 ÷ 1000
СГ309К	-	30000 ±1500	50 ÷ 1500

Стабилизирующие свойства стабилитронов коронного разряда определяются их динамическим сопротивлением , которое находится из вольт-амперной характеристики.

Коэффициент стабилизации в зависимости от изменения входного напряжения при определяется как:

Коэффициент стабилизации в зависимости от изменения тока нагрузки при , определяется как:

Если входное напряжение в "n" раз больше выходного, то есть

то сопротивление можно определить из выражения

Отсюда:

В предлагаемой работе схема лабораторной установки поз­воляет проводить исследование стабилитрона коронного разряда СГ302С. Балластное сопротивление и сопротивление нагруз­кивыполнены так, что можно установить требуемое значе­ние тока нагрузки и необходимую по расчету величину балластно­го сопротивления.