Электроизоляция и разряд в вакууме - Сливков И.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Кондиционирование током 100—300 мка в течение нескольких часов при IO-4 мм рт- ст.
0,71 36 SI 126 8- IO-"11
0,25 13 52 94 5 • 10—12
0,71 41 58 90 ,T-T
0,25 22 88 60 3.10—10
0,71 59 83 71 8« IO-11
0,25 33 132 36 \ 7-Ю-10
0,71 116 163 26 2.10*9
0,25 52** . 208 , 19 3,5-10—®
* Ток в процессе кондиционирования падал» так как напряжение при кондиционировании поддерживалось постоянным.
* * Через 20 часов кондиционирования в полувакууме.
На рис. 15 приведены гистограммы распределения jmcp, полученные в работе [87] для большого числа образцов до и после кондиционирования в полувакууме. Видно, что в результате кондиционирования цСр для многих образцов уменьшается в 2—3 раза. Такое изменение цСр можно расценить как сглаживание выступов и, возможно, появление более мелких. Однако после кондиционирования разброс значений \icр и Лэм от образца к образцу больше, чем для свежеприготовленных образцов. Это говорит о существовании малоконтролируемых факторов, сильно влияющих на ход кондиционирования. Следует отметить, что для получения хороших результатов необходимо создание очень чистых вакуумных условий и необходим контроль за составом газа в рабочем объеме при кондиционировании. Например, наличие кислорода может привести при кондиционировании к увеличению [1Ср [87]. Широко известна отрицательная роль паров органических соединений.
Для получения оптимальных результатов кондиционирования током в полувакууме необходимо сочетать его с другими методами обработки, тем более что преимущество металлических электродов, кондиционированных током в полувакууме, падает при переходе к большим межэлектродным расстояниям [88]. Из табл. 5 видно, что наилучший результат для вольфра-
52
мовых электродов получается при следующей последовательности: обезгаживание прогревом, тренировка пробоями (видимо, ликвидирует наиболее крупные выступы), кондиционирование током в полувакууме, обезгаживание анода нагревом. Для других материалов оптимальный режим может быть другим и для получения наилучших результатов, по-видимому, необхо-
1
\
10
5
О
6
C=I
100
ZOO Jl
N
10
5
г
1
. гГ J J
I LI
100
ZOO
Рис. 15. Гистограмма распределения числа испытанных электродов по расчетному коэффициенту усиления ПОЛЯ Цср:
а и б— электроды из вольфрама и меди после кондиционирования током в полувакууме; в и г — свежеприготовленные электроды из вольфрама и меди соответственно.
димы дополнительные исследования. Для электродов, работающих при сверхвысоких напряжениях (более 100—200 кв), хорошие результаты дает покрытие их диэлектрическими пленками. Сведения о свойствах и технологии изготовления таких покрытий приведены в гл. 6.
В заключение приведем технологическую схему предварительной обработки поверхности электродов, разработанную А. Л. Радионовским и др. применительно к промышленному изготовлению крупных запаянных высоковольтных вакуумных приборов [89, 90]. Этот метод комплексного кондиционирования включает следующие операции:
1) предварительную механическую обработку электродов резцами с алмазной заправкой и доведением чистоты обрабатываемой поверхности до 8-го класса;
53
2) безабразивную полировку рабочей поверхности до 10-го класса с помощью вольфрамовых сеток;
3) обезжиривание в ультразвуковом поле и щелочных растворах с добавлением поверхностно-активных веществ [60] и с контролем чистоты поверхности от загрязнения органическими веществами;
4) электролитическую полировку, при которой снимается слой 3—5 мкм, содержащий обычно наибольшее количество дефектов, окклюдированного газа и т. п.;
5) промывку в деионизованной воде с применением ультразвука для удаления солевых и других отложений и с контролем обработанной воды по удельному сопротивлению (должно быть не меньше I Mom •см)\
6) высокотемпературный отжиг (750—950° С) в водороде или в безмасляном вакууме для удаления окисных пленок и углеродных отложений;
7) транспортировку в герметической обезжиренной и обеспыленной таре (менее двух пылинок на литр) от места предварительной обработки к месту монтажа;
8) монтаж электродов в обеспыленном помещении с принятием тщательных мер против загрязнения деталей руками* одеждой и дыханием сборщиков;
9) откачку собранного прибора ионносорбционными насо-
сами с прогревом всей конструкции до 450° С и электродов до 800° С в течение 6—8 ч\ конечный вакуум (2—5) X
ХЮ-9 мм рт. ст.;
10) отпайку прибора от откачной системы и тренировку электродов пробоями при подаче постоянного напряжения через сопротивление 100 ком от выпрямителя с выходной емкостью 0,05 мкф\ число тренирующих пробоев 100—300. В результате такой обработки получаются весьма высокие, максимально достигнутые к настоящему времени значения пробивного напряжения.
Ниже приведены значения пробивного напряжения (10 пробоев в минуту при длительном приложении напряжения) при зазоре 1 мм между плоскими электродами диаметром 40 мм> прошедшими указанную выше обработку.
Материал электродов ?/Пр» кв
