После проведения экспериментальной части работы проводится обработка данных и построение графиков вольт-амперной зависимости

3.         После проведения экспериментальной части работы проводится обработка данных и построение графиков вольт-амперной зависимости.

 Рисунок..20. График вольт-амперной зависимости изучаемого вещества, как некая функция от параметров (мощности лазера, межэлектродного зазора, приложенного к электродам напряжения)

Необходимо отметить экспериментальные сложности в исследовании лазерного пробоя, затрудняющие получение воспроизводимых порогов, таковы:

1. Невоспроизводимость временной и пространственной структуры лазерного импульса вследствие многомодовой природы мощных импульсов. Эта проблема может быть решена тщательной поперечной и продольной селекцией мод.

2. Влияние поглощающих включений (примесей). При линейном поглощении в интенсивном лазерном поле энергия вкладывается столь быстро, что температура поглощающего включения может возрасти на тысячи градусов и вызвать локальное расплавление и испарение вещества. Термическое напряжение может вызвать разрушение материала, в котором находится включение. Проблемы теплопроводности и механического напряжения могут быть решены классическими методами. Разумеется, многое зависит от размеров поглощающего включения, от длительности лазерного импульса и от оптической толщины включения. На практике порог разрушения часто определяется субмикроскопическими поглощающими частицами; например, в лазерных стержнях из неодимового стекла всегда имеются частички платины. Такие включения могут быть удалены. Обусловленный ими порог, конечно, не связан с фундаментальными свойствами вещества, и в идеально чистом веществе порог должен быть гораздо выше. В экспериментах по лазерному пробою важно уметь либо удалять эти включения, либо отличать их влияние от эффектов поглощения в истинно прозрачных материалах.

3. В идеально прозрачных материалах порог разрушения часто определяется явлением самофокусировки. Примером могут служить хорошо известные характерные нитевидные следы разрушений в оптических стеклах. Хотя в области самофокусировки и могут иметь место электрический пробой и лавинная ионизация, порог, наблюдаемый в таких случаях, определяется скорее критической мощностью самофокусировки, нежели пороговой плотностью мощности электрического пробоя. При количественных исследованиях пробоя необходимо избегать не только самофокусировки, но и малейшей деформации лазерного луча из-за изменения коэффициента преломления, зависящего от интенсивности излучения.

4.4 Методика расчета погрешностей измерений

, где ,

,

;

n- кол- во измерений, -средняя арифметическое, - значение i – измерения.

4.5 Выводы по главе 4

1.         Разработана и сконструирована экспериментальная установка для проведения экспериментов по исследованию влияния лазерного излучения на электропроводность диэлектрических жидкостей.

2.         Разработана система электропитания данной установки, которая обеспечивает заданные требования по напряжению и силе тока (т.е. величин влияющих на характер эрозионных процессов).

4.         Определен тип исследуемых диэлектрических жидкостей, которые будут использованы в эксперименте. Основным критерием выбора типа жидкости было: использование в традиционных методах электроэрозионной обработки материалов, возможность использования исследуемой жидкости в нашей установке.

3.         Создана методика эксперимента для исследования влияния следующих параметров на электропроводность диэлектрических жидкостей:

·                       Расстоянием между электродами;

·                       Падением напряжения на электродах;

·                       Мощностью ЛИ.

5 Результаты исследований их обсуждение

Для исследования влияния таких параметров как (расстояние между электродами, мощность ЛИ, и приложенном напряжении к электродам) на электропроводность жидкостей было проведена серия экспериментов.

Эксперименты проводились при следующих значениях:

·          расстояние между электродами 20, 40 мкм;

·          в качестве вспомогательного газа использовался воздух. Изменение мощности ЛИ осуществлялось в диапазоне от 25 до 100 Вт;

·          фокусировка ЛИ производилась на поверхности возле катода;

·          изменение напряжения в диапазоне от 0 до 150 В.

·          Нормальном давлении и t =20 C;

Полученные экспериментальные зависимости для трансформаторного масла приведены на рис.21. Мощность ЛИ составляла 60 Вт. Изменение мощности излучения не повлияло на электропроводность трансформаторного масла. Изменение межэлектродного зазора резко изменяет пробивные значения напряжения (V) и тока (I).

Зависимость вольт – амперной характеристики бидистиллированной воды от мощности ЛИ показана на рис.23. Экспериментально установлено, что увеличение мощности ЛИ приводит к уменьшению проводимости. Причиной ведущей к уменьшению проводимости, по всей видимости, следует считать испарение из межэлектродного зазора.

Проведена серия экспериментов для изучения вольт – амперной характеристики индустриального масла (ИД-20) от приложенного напряжения к электродам. Изменение мощности излучения не повлияло на электропроводность ИД-20.

Погрешность измерений рассчитана по методике из пункта 4.3. и составила 6.7% таков доверительный интервал на графиках.

Основной выводом проделанной экспериментальной части работы следует считать, что энергетических параметров нашего лазерного излучения (CO₂-лазер, энергия кванта излучения-hn=0,117 эВ) недостаточно для реализации фотоэффекта в данных средах.

Поэтому для решения основной задачи работы целесообразнее использование:

·            излучения с более короткой длиной волны менее 500 нм.

·            применение фотохимических сред.

·             лазерное излучение сверхкороткими импульсами (пикосекунды)

·             диаметр фокусировки излучения 10

Похожие работы

Лазерная технология

Скачать

113333

0

2

... влияющие на точность и воспроизводимость результатов. Области практического применения лазерной размерной обработки ограничены преимущественно получением отверстий не выше 3-го класса точности. Тем не менее, лазерная технология получения отверстий внедрена на ряде предприятий, где с ее помощью получают черновые отверстия (на проблемах внедрения этих процессов мы остановимся позднее). Относительно ...

Разработка системы управления качеством на предприятии

Скачать

310716

12

0

... -текущих планов мероприятий – до исполнения. -перспективных планов мероприятий – 5 лет. Выводы по разделу 1. В первом разделе были рассмотрены теоретические основы управления качеством, являющимися базовыми при разработке системы управления качеством. Был затронут международный опыт данной деятельности. При работе над первым разделом была рассмотрена и представлена в разделе, процедура получения ...