Тепловикористовуючі металогідридні системи газозабезпечення електрофізичних енергоустановок - Автореферат

Державний аерокосмічний університет ім. АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукРобота виконана в Інституті проблем машинобудування ім. Науковий керівник доктор технічних наук, професор, завідуючий відділом термодинаміки Інституту проблем машинобудування НАН України (м. Офіційні опоненти доктор технічних наук, професор кафедри вищої математики Державного аерокосмічного університету ім. Крашаниця Юрій Олександрович доктор фізико-математичних наук, професор, завідуючий кафедрою фізики низьких температур Харківського національного університету З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Державного аерокосмічного університету ім.В них металогідрид відіграє роль основного функціонального елемента, який разом з комплексним розвязанням допоміжних задач відкачування, компактного зберігання, очищення та керованого напуску ізотопів водню забезпечує підвищення ефективності їх роботи за рахунок емісії активованого водню в робочу зону вакуумної камери електрофізичної установки. У повній мірі вказані можливості будуть втілені в технічні розробки тільки за умов виконання комплексного дослідження плазмодинамічних і молекулярно-кінетичних властивостей систем "металогідрид - ізотопи водню - газові домішки", а також оптимізації технічних рішень при побудові систем газозабезпечення на основі поліфункціональних тепловикористуючих металогідридних елементів. Розробка нових принципів організації взаємоповязаних процесів тепломасо-та електропереносів у газовій фазі систем "гетерний гідридоутворюючий металічний матеріал - ізотопи водню", які мають внутрішній зворотний звязок за параметрами "температура металогідридного елемента - тиск водню", з метою забезпечення заданої стабільністі робочого тиску водню у вакуумній камері електрофізичного приладу без застосування зовнішніх пристроїв керування системою газового живлення. металогідридний електроперенос газозабезпечення У дисертаційній роботі одержані основні результати, які виносяться на захист: Результати експериментального та розрахунково-теоретичного досліджень енергетичного стану молекул ізотопів водню, термодесорбованих з поверхні гідридоутворюючих гетерних поліметалічних композицій складу Zr-V-Fe, в яких вперше експериментально досліджено ізотопічний ефект у процесі металогідридної активації водню. Виявлені особливості розряду з металогідридним катодом дозволили побудувати схему газового живлення, в якій робочий рівень тиску водню у вакуумній камері електрофізичного приладу керується лише одним зовнішнім параметром - розрядним струмом, а стабільність робочого тиску забезпечується без застосування спецільних зовнішніх пристроїв керування.Вимірювання потенціалів іонізації десорбованих із різних металогідридів ізотопів водню були виконані із застосуванням модифікованого магнітостатичного мас-спектрометра МІ-1201. У цьому ж розділі описано методики одержання і експериментального дослідження автостабілізованого за тиском режиму електричних розрядів з металогідридними катодами. У підрозділі 3.1 наведено результати мас-спектрометричного дослідження іонізації електронним ударом дейтерію, який десорбовано з поверхні дейтеріду металу (процес D2 e-_ D2 2e-). У підрозділі 3.2 з використанням результатів мас-спектрометричних вимірювань описується виявлений ізотопічний ефект в зниженні потенціалів іонізації молекул водню, десорбованого з поверхні гидридів матеріалу Zr55V40Fe5 3 мас.% B2O3. Як контрольний було застосовано розряд із катодом із нержавіючої сталі тієї ж геометрії, але без металогідридного шару на поверхні катоду.Встановлено, що застосування поліфункціональних металогідридних елементів на основі гетерних гідридоутворюючих поліметалевих композицій складу Zr-V-Fe як катодів плазмоутворюючого ступеня електрофізичних приладів енергетичного і технологічного призначення забезпечує разом із розвязанням допоміжних завдань відкачування, компактного зберігання, очищення та керованого напуску ізотопів водню у робочу зону вакуумної камери ще й значне підвищення енергетичної та газової ефективностей таких приладів. Вперше експериментально досліджено ізотопічний ефект у зниженні потенціалів іонізації електронним ударом молекул водню, що були термодесорбовані з поверхні гідридів (дейтеридів) поліметалевої композиціїї складу Zr55V40Fe5 3% мас. Вперше виявлено ефект автостабілізації за тиском режиму електричного розряду в середовищі водню з металогідридним катодом. Це обумовлено існуванням внутрішнього зворотного звязку між параметрами водневої плазми розряду і температурним режимом металогідридного катода, що дозволяє автоматично підтримувати робочий тиск водню у вакуумній камері. Запропонована схема газового живлення із застосуванням металогідридного катода дозволяє здійснювати керований напуск ізотопів водню у збудженому стані безпосередньо у робочу зону вакуумної камери електрофізичного приладу, що підвищує ефективність процесів генерації позитивних і негативних іонів водню.The formation of excited H species using metal

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ ВИКЛАДЕНИЙ У РОБОТАХ