Д. И. ЮРКОВ, А. К. ДУЛАТОВ, Б. Д. ЛЕМЕШКО,
А. В. ГОЛИКОВ, П. П. СИДОРОВ
», Москва
КОНТРОЛЬ РАБОТОСПОСОБНОСТИ КАМЕР ПФ
С ПОМОЩЬЮ ИЗМЕРЕНИЯ ИОНИЗАЦИОННОГО ТОКА
Задача определения состояния газа в объеме малогабаритных камер плазменного фокуса (ПФ) после их наполнения и отпайки возникла уже при разработке первых образцов камер ПФ. Известен тот факт, что если рабочий газ содержит радиоактивный тритий, то в объеме идет ионизация газа, обусловленная β-распадом трития, и при подаче напряжения возникает ионизационный ток, который можно измерять, создав методику измерений, что позволяет судить о составе и давлении газа в объеме камеры.
В 2002 г. во ВНИИА им. Духова была создана универсальная установка, принципиальная электрическая схема которой приведена на рис.1, для измерения ионизационного тока в диапазоне (10-10¸10-5)А для камер типа: ПФ7, ПФ8, ПФ9. Эти камеры отличаются друг от друга своими геометрическими размерами и диапазоном выхода нейтронов. Для данных камер были определены зависимости тока от давления в камере и от напряжения, приложенного к электродам камеры. Полученные результаты по измерению ионизационного тока позволяли судить об изменении давления в камере. Достоверно измерять ионизационный ток величиной несколько нА достаточно сложная задача. Различные электромагнитные наводки вносят весомый вклад в погрешность измерения. Поэтому для измерения ионизационного тока была разработана специальная конструкция, с экранирующим корпусом из алюминия. Испытываемая камера и все измерительные провода были помещены внутри конструкции.
Методика измерения ионизационного тока в камерах ПФ заключается в следующем: на камеру подается напряжение от (0÷300)В и снимается вольтамперная характеристика рис.2. По полученным значениям определяется область, в которой ионизационный ток постоянен (область ''плато''), а эффекты от рекомбинации и диффузии пренебрежимо малы. Многочисленные эксперименты с камерами ПФ показали, что это область от (20÷120)В на вольтамперной характеристике. По градуировочной зависимости рис.3 определяется давление газа в камерах ПФ.
Рис. 1. Принципиальная схема измерения ионизационного тока для камер ПФ
Рис. 2. Вольтамперная характеристика для камеры ПФ8-04 № 000 |
Рис. 3. Градуировочная зависимость ионизационного тока от давления |
Таким образом, предложенная методика, основанная на измерении ионизационного тока камеры ПФ позволяет:
– проводить измерение давления смеси Д-Т в отпаянных камерах;
– проводить анализ состояния смеси Д-Т в процессе хранения, а также контролировать их герметичность;
– проводить контроль работоспособности камер без включения в схему генератора.
