9zip.ru Инструкции Генератор оптический на стекле ГОС-1001

Принцип действия генератора основан на использовании явления вынужденного упорядоченного излучения фотонов. Активным элементом в генераторе является цилиндрический стержень, выполненный из стекла, активированного ионами неодима. В результате поглощения активным элементом интенсивного света импульсных ламп создается избыток возбужденных ионов неодима на метастабильном уровне; этот процесс называется оптической накачкой. Условия для генерации узконаправленного монохроматического когерентного излучения возникают благодаря тому, что активный элемент помещен в резонатор. Резонатор образован двумя плоскопараллельными зеркалами. Коэффициент отражения одного зеркала 100%, второго - 20%. Возбужденные ионы неодима, переходя с метастабильного уровня на промежуточный, лежащий несколько выше основного, излучают фотоны. Так как зеркала и торцы активного элемента устанавливаются параллельно друг другу, то в резонаторе будет увеличиваться количество тех фотонов, направление распространения которых совпадает с осью резонатора. При этом в результате многократных отражений от зеркал резонатора число фотонов будет возрастать лавинообразно.

Активный элемент и импульсные лампы накачки помещаются в камеру с зеркальными отражателями. Зеркала образуют резонатор. Одно зеркало имеет многослойное диэлектрическое покрытие с коэффициентом отражения 99,5% для длины волны 1,0, второе зеркало - 20%. Отражающие поверхности зеркал устанавливаются параллельно друг другу и торцам активного элемента с точностью 10" с помощью выверителя, представляющего собой автоколлимационную трубку. Активный элемент помещается в стеклянную трубку; в зазор между трубкой и стержнем поступает дистиллированная вода для охлаждения активного элемента. Сменные фокусирующие объективы предназначаются для концентрации энергии излучения генератора на различные объекты. Защитное стекло служит для предохранения объективов от загрязнения расплавленным и испаренным материалом исследуемого образца.

Принципиальная электрическая схема генератора состоит из электрических схем шкафа, блока управления, термостабилизатора и головки генератора.

Шкаф предназначается для размещения накопительных конденсаторов С1...С48, схемы заряда конденсаторов, блока управления и термостабилизатора. Кроме того, непосредственно в шкафу располагаются катушки индуктивности I ... 2, зарядные резисторы Р1...Р8, Р31...Р36, разрядные резисторы Р9...Р16, магнитные пускатели Р1, Р2, разрядные реле РЗ...Р6, импульсные трансформаторы Тр1...Тр8, конденсаторы С52...055, тиристоры ДЗ и Д5, двухполупериодный выпрямитель на диодах Д6...Д9, балластные резисторы Р22...Р29 киловольтметра и микровыключатели В1...В8. Блок управления соединяется со шкафом через ножевые разъемы Ш1...ШЗ, головка генератора, представляющая собой выносной блок, - с помощью высоковольтные разъемов Ш6...Ш10 и низковольтного разъема Ш5, термостабилизатор - через разъем Ш4.

Питание генератора осуществляется от сети переменного тока напряжением 220В, 50Гц через разъемы Ш12. Для удобства пользования генератором в комплекте ЗИП предусмотрен выносной пульт управления, подключаемый к разъему ШП. Конденсаторы С1...С48 общей емкостью 4800 служат накопителями электрической энергии, питающей импульсные лампы ИФП-20000 головки генератора. К каждой импульсной лампе подключается группа коденсаторов в количестве 12 штук общей емкостью 1200. Зарядконденсаторов производится от схемы заряда конденсаторов до энергии от 10 до 58 при напряжении от 2 до 4,9. Катушки индуктивности I ... 4, составляющие с конденсаторами С1...С12, С13...С24, С25...С36, С37...С48 и импульсными лампами разрядные контуры, предназначаются для формирования электрического импульса разряда колоколообразной формы. Реле РЗ...В6 с разрядными резисторами Р9...Р16 составляют цепь снятия напряжения с конденсаторов при выключении генератора или при нажатии кнопки Кн4 СБРОС. Магнитный пускатель Р1 предназначается для включения в сеть схемы заряда конденсаторов. Включение и выключение пускателя производится с блока управления кнопками Кн1 и Кн2. Магнитный пускатель Р2 предназначается для включения прибора в сеть. Управление пускателем осуществляется с блока управления тумблером В2 и микровыключателем ВЗ КЛЮЧ.

Импульсные трансформаторы Тр1...Тр4 служат для преобразования импульса тока разрядного контура в сигнальные импульсы, предназначенные для контроля работы и счета числа вспышек импульсных ламп генератора. Импульсные трансформаторы Тр5..,Тр8, конденсаторы С52...С55 и тиристоры Д1, Д5 предназначаются для формирования импульса поджига ламп генератора. При подаче на управляющий электрод тиристора запускающего импульса конденсаторы, заряженные до напряжения 600, разряжаются через тиристор на первичные обмотки трансформаторов, на вторичных обмотках которых возникает пакет высокочастотных затухающих колебаний с амплитудой первой полуволны 18. Вторичные обмотки трансформаторов включаются в разрядный контур последовательно с импульсными лампами по схеме "Внутреннего поджига". Для увеличения мощности поджигающего импульса параллельно тиристорам Д и Д5 включены диоды Д2 и Д4, пропускающие отрицательную полуволну колебательного контура. Тиристор ДЗ предназначается для формирования управляющего импульса тиристоров Д1 и Д5. Микровыключатели В1...В8, включенные в цепь блокировки, отключают высокое напряжение при открывании крышек шкафа и отсоединении высоковольтных разъемов Ш6...Ш10. Балластные резисторы Р22...Р29 киловольтметра предназначаются для ограничения тока через измерительный прибор. Потенциометром Р22 производится подбор добавочного сопротивления к киловольтметру при его градуировке.

Посредством блока управления можно производить следующие операции, включение генератора в сеть тумблером В2; установку энергии накачки потенциометром РЗ; включение и выключение заряда накопительных конденсаторов кнопками Кн1, Кн2; поджиг импульсных ламп генератора кнопкой КнЗ; сброс напряжения в любой момент времени при любом напряжении на конденсаторах кнопкой Кн4; включение системы охлаждения тумблером В1.

Кроме указанных операций, осуществляемых вручную, в генераторе ряд функций выполняется автоматически: отключение питания накопительных конденсаторов при достижении заданного уровня энергии накачки; сброс напряжения с конденсаторов по истечении 40 секунд после окончания заряда (если за это время не был произведен поджиг импульсных ламп генератора) для ограничения времени, в течение которого конденсаторы находятся в заряженном состоянии; ступенчатое включение системы охлаждения, при котором в течение 3,5-4 минут после включения электродвигатель насоса работает на пониженной скорости, после чего переключается на номинальный режим.

Включение прибора производится тумблером В2 СЕТЬ, подающим напряжение питания на обмотку магнитного пускателя Р2. Включение генератора заблокировано микровыключателем ВЗ, который выполняет роль замка, не позволяющего включать генератор посторонним лицам.

Включение и выключение питания накопительных конденсаторов производится магнитным пускателем Р1, расположенным в шкафу. Управление пускателем осуществляется с пульта кнопками Кн1 ВКЛ и Кн2 ВЫКЛ. При нажатйи кнопки Кн1 магнитный пускатель Р1 срабатывает и самоблокируется через контакт Р1-3. Через главные контакты Р-1, Р-2 пускателя на схему заряда конденсаторов подается напряжение сети 220В, 50Гц. С выхода схемы заряда конденсаторов выпрямленное напряжение 5 подается на накопительные конденсаторы через зарядные резисторы Р1...Р8. При нажатии кнопки Кн2 цепь обмотки пускателя разраывается и блок заряда отключается от сети. Заряд конденсаторов прекращается при достижении необходимой энергии заряда, контролируемой по киловольтметру ШИ. Прекращение заряда конденсаторов осуществляется пороговой схемой на транзисторах ТЗ...Т6, следящей за уровнем напряжения на конденсаторах СЗ, С4, которые вместе с резисторами Р2, РЗ составляют модель схемы заряда накопительных конденсаторов, не связанной с высоким напряжением разрядного контура.

Пороговая схема состоит из триггера Шмидта (ТЗ, Т4) и усилителя (Т5, Тб) с исполнительным реле Рб. Включение заряда конденсаторов СЗ, С4 и накопительных конденсаторов С1...С48 производится одновременно пускателем Р1. По мере заряда конденсаторов СЗ, С5 на входе пороговой схемы повышается напряжение, и при достижении порога срабатывания триггера реле Р6 выключает пускатель Р1, прекращая заряд накопительных конденсаторов. Энергия накачки устанавливается переменными резистором РЗ, изменяющим время заряда конденсаторов СЗ, С4 и, следовательно, время заряда основных накопителей. Переменный резистор Р5 служит для подстройки порога срабатывания схемы отключения при градуировке шкалы потенциометра РЗ и в дальнейшем при эксплуатации генератора не используется.

Шкала потенциометра проградуирована в килоджоулях в пределах от 5 до 60. Одновременно при срабатывании реле Р6 его замыкающий контакт Р6-2 замыкает цепь реле Р13, которое, самоблокируясь через замыкающий контакт Р13-1, переключающим контактом Р13-3 включает схему выдержки времени, выполненную на тиратроне с холодным катодом Л5 ОТХ-90). Реле Р12, срабатывающее от контакта РТ-5 магнитного пускателя Р1 через клемму 7а разъема Ш1, служит для увеличения интервала времени между моментами срабатывания реле Рб и включения магнитного пускателя Р1; в результате реле Р13 сработает и станет на самоблокировку раньше, чем отпустит реле Р12, при этом питание на реле будет подаваться через собственный контакт Р13-1.

Понравилась статья? Боярский говорит: поделись с друзьями!