143467. lajstromszámú szabadalom • Mechanikus vezérlésű nagyfeszültségi spektroszkópiai szikrafényforrás

Megjelent 1957. március hó 1-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 143.467. SZÁM 42. h. 17-22. OSZTÁLY - BA-889. ALAPSZÁM Mechanikus vezérlésű nagyfeszültségű spektroszkópiai szikrafényforrás Dr. Bardócz Árpád műegyetemi m. tanár, Budapest A bejelentés napja: 1952. október 30. (A szabadalom szerinti találmányt a feltatáló a Központi Fizikai Kutató Intézet laboratóriumában dolgozta ki.) A spektroszkópiai gyakorlatban többek között kétfajta, szikraközzel vezérelt, nagyfeszültségű szikrafényforrást alkalmaznak. Az egyik megoldásnál a kisülési áramkörben az; elemző szikraközzel egy rögzített második, úgynevezett vezérlő szikraköz van sorba kapcsolva. A másik rendszernél a kisülési áramkörben egy forgókapcsoló van, amely az előbb említett vezérlő' szikraköz helyére jön. A vezérlő szikraközöknek részben az a feladata, hogy a munkakondenzátor töltőfeszültségét függetlenítsék az elemző szikraköz viszonyaitól, másrészt pedig az, hogy á munkaikondenzátort az elemző szikraköz által megengedettnél nagyobb feszültségre lehessen feltölteni. Vezérlő szikraköz alkalmazása mellett az elemző szikraköz rendszerint át van hidalva impedanciával. A fentebb említett kétfajta vezérlési módnak hátrányai vannak. Így pl. a rögzített vezérlő szikraköz beállítása kényes és alkalmazása mellett az üzemviszonyok bizonytalanok. Ha a kisülési áramkör jelentősebb mértékben tartalmaz önindukciót, ilyen módon csak kis energiák vezérelhetők. Általában, ha a kisülési áramkörbein nagyobb energiákat kell vezérelni, vagy ha a kisülési áramkör nagyobb önindukciót 'tartalmaz, a szikraköznek az egyes kisülések közötti deionozása nem kielégítő és a szabályos vezérlés nem tartható fenn. Előnye mégis ennek a kapcsolásnak az, hogy az elemző szikraközre éis vezérlő szikraközre jutó energiák viszonya minden egyes kisülésinél megközelítően azonos. A forgókapcsolóval vezérelt szikragerjesztőknél a vezérlő szikraköz deionozási viszonyai igen jók, így a spektroszkópiai gyakorlatban előforduló energiák és önindukciók mellett a vezérlés mindig fenntartható. Hátránya viszont a forgókapcsolóval vezérelt szikragerjesztőknek az, hogy az elemzőközre és vezérlőközre eső energia viszonya kisüléisről-kisülésre változik azért, mert a forgókapcsoló elektródjai között az átütési hossz esetről esetre más. A találmány olyan mechanikus vezérlésű szikragerjesztőt ismertet, amely megtartja a fentebb említett gerjesztők előnyeit, azok hátrányainak kiküszöbölése mellett. A találmány tárgyát képező mechanikus vezérlésű szikragerjesztő elvi kapcsolási vázlatát az 1. ábra mutatja, amelyen kívül még más kapcsolási lehetőségek is; vannak. Az 1. ábra szerinti kapcsolás az alábbiak szerint működik: A Tr transzformátor R5 ellenálláson át csatlakozik a hálózatra és a V diódán keresztül feltölti a C változtatható kapacitású kondenzátort. A C kondenzátor feltöltése a váltóáramú hálózat feszültségének egyik félperiódusa alatt történik. A C kondenzátor töltőfeszültségét az RÍ és R2 osztóellenállások egyenletesen elosztják az S kettős szikraköz két felére. Az S kettős szikraköz úgy van beállítva, hogy a C kondenzátor feltöltött állapota mellett azon még éppen ne legyen átütés. F az elemző szikraköz, amelyet áthidal az R4 ellenállás. K szinkron forgókapcsoló, amellyel az R3 ellenállás sorba van kötve. Ha a C kondenzátor feltöltését követő hálózati félperiódusban a K forgókapcsoló zár, a C kondenzátor teljes töltőfeszültsíége az S kettős szikraköz felső felén jelenik meg, minek hatására az átüt. Ezt követően, a C kondenzátor kezd R4—S felső fele-R3-K úton kisülni. Mivel R4 sokkal nagyobb mint R3 és így C kondenzátor töltőfeszültsége nagyobb részben R4 sarkain jelentkezik. F elemző szikraköz is át fog ütni. Ennek megtörténte után C kondenzátor kisülése F-S felső fele- R3-K kapcsolási elemeken folytatódik. Miután most azonban C teljes töltőfeszültsége R3-on van, S alsó fele is át fog ütni. Ettől az időponttól kezdve a C kondenzátor kisülésének útja F-S-L. (L a kisülési áramkör viszonyainak beállítására szolgáló önindukció). Tekintve, hogy a kisülési periódus alatt a kisülési áramkör a V dióda által le van választva a hálózatról, az S kettős vezérlő szikraköz a következő töltési periódusig deionozódik. 50 periódusú hálózat feltételezése mellett a kapcsolással másodpercenként 50 kisülés állítható elő.