Длительность протекания стадий разряда при различных режимах работы ГИТ

 

 

Стадия Длительность на режимах, мкс
жестких средних мягких
Предразрядная (а) 0,00003—0,3 0,03—30,0 3,0—300,0
Переднего фронта (Ь) 0,000005—0,05 0,005—5,0 0,5—50,0
Заднего фронта (с) 0,000015—0,15 0,015—15,0 1,5—150,0
Последующих полуволн (с1) 0,00005—0,5 0,05—50,0 5,0—500,0
Затухания реакций (е) От нескольких секунд до многих часов и дней
Примечание. Средняя длительность разряда составляет на жестких режимах 0,00001 — 1,0, на средних- 0,1 — 100,0 и на мягких— 10,0'— 1000,0 икс.

Давления в период предразрядной стадии невелики (вблизи канала стримера не превышают 50 МПа). Перемещения жидкости также невелики, практически их почти нет. Кавитирующего кольца нет. Звуковое и световое излучения выражены очень слабо. Дей­ствует быстро нарастающее мощное электрическое доле. Магнит­ное поле ничтожно мало. Как только один из стримеров дорастает до второго электрода, предразрядная стадия заканчивается.

На стадии переднего фронта в канал стримера устремляется вся накопленная в конденсаторе энергия, ток быстро растет, достигая максимальных значений, что приводит к увеличению диаметра канала. Давления в канале резко нарастают и также достигают максимальных значений. Температура канала повыша­ется до 4-104°С и более. Одновременно наблюдается резкое падение напряжения. Перемещения жидкости только начинаются, но вблизи зоны разряда они максимальны по ускорениям. Кавитационные процессы практически отсутствуют. Звуковое из­лучение нарастает, достигая максимума, но кавитации от его дей­ствия еще не выражены. Действует очень мощное, быстро нарастающее магнитное поле. Световое излучение достигает максимума во всем диапазоне частот, свойственных данному режиму.

На стадии заднего фронта процесс становится колебательным, ток и напряжение, проходя через нуль и меняя знаки, быстро уменьшаются. Давления начинают резко падать. Перемещения жидкости достигают максимальной скорости, начинается образо­вание кавитирующего кольца. Звуковое (и световое) излучение уменьшается, однако связанные с ним кавитационные процессы растут, нарастает также электрическое поле другого знака, стя­гивается и уменьшается магнитное поле.


На стадии последующих полуволн в колебательном контуре с большим затуханием, каким является настроенный на близкую к апериодической форме разряда контур нашей схемы, обычно возникает не более двух-трех полуволн быстро затухающих колебаний. Эти колебания и составляют стадию последующих полуволн. Давления продолжают падать, испытывая флуктуации, перемещения жидкости достигают максимума по расстояниям. Бурно развиваются, пройдя через максимум и постепенно убывая, процессы кавитации в кавитирующем кольце. Звуковое излучение, испытывая флуктуации, уменьшается, резко ослабевают и связан­ные с ним процессы кавитации. Электрические и магнитные поля то убывают, то возрастают (с изменением знаков). Световое излучение интенсивно затухает.

На стадии Затухания реакций давления, так же .как и переме­щения жидкости, практически исчезают. Однако на поверхности жидкости (в зависимости от размера резервуара и толщины слоя жидкости над разрядом) наблюдается существующее в тече­ние некоторого времени волнение жидкости. Кавитационные процессы затухают. Остаточные электрические и магнитные поля, существование которых в течение этой стадии было обусловлено остаточными объемными зарядами в жидкости, по мере их вы­равнивания, исчезают. Возможное послесвечение (если какие-либо элементы жидкости могли флюоресцировать) исчезает. Стадия характеризуется быстро протекающими рекомбинационными про­цессами.

Отметим, что в момент возникновения пробоя на рабочем искровом промежутке одновременно оказывается* замкнутым не только разрядный, но и зарядный контур схемы, следовательно, на рабочий искровой промежуток поступает не только ток раз­рядного контура, но через выпрямитель — и ток трансформатора, величина которого ничтожно мала по сравнению с 'основным током в разрядном контуре схемы, но он все же вносит свою долю искажений в осциллограммы тока и напряжения, снимаемые на рабочем искровом промежутке. Во всяком случае, при полном устранении этого тока, «прорывающегося» в разрядный контур, вид осциллограмм (особенно для малых мощностей импульсов) заметно изменяется.

Трансформация электрической энергии в работу совершается в основном в интервале стадий переднего и частично заднего фронтов, захватывая конец предразрядной стадии и начало ста­дии последующих полуволн.