Устойчивость экранированного двухплечевого разряда постоянного тока в кольцевом гелий-неоновом лазере
- 1 к.т.н., доцент кафедры «Промышленная электроника» SPIN-код: 2185-8822
- 2 к.т.н., доцент кафедры «Электронные приборы» SPIN-код: 6154-0270
- 3 к.ф.-м.н., доцент кафедры «Электронные приборы» SPIN-код: 1859-7312
- 4 к.т.н., доцент кафедры «Электронные приборы» SPIN-код: 6279-5452
- 5 преподаватель
- 6 д.ф.-м.н., профессоркафедры «Электронныеприборы», Почетныйработник высшего профессионального образования РФ, Лауреат премии Рязанской области по науке и технике SPIN-код: 2622-3740
Аннотация
Постановка проблемы. В современных инерциальных навигационных системах для измерений угловых перемещений и угловых скоростей используются малогабаритные гироскопы на основе кольцевых гелий-неоновых лазеров. Особенности тлеющего разряда низкого давления в узких каналах как электрической нагрузки заключаются в положительной реактивной и отрицательной активной составляющих его комплексного сопротивления, что создает предпосылку для возбуждения автоколебаний в результате развития ионизационной неустойчивости. Ранее был разработан метод определения порога неустойчивости электрической цепи, включающей симметричный двухплечевой разряд в кольцевом гелий-неоновом лазере. Недостаток данного метода состоит в том, что он не учитывает влияние на устойчивость токов смещения через распределенную емкость между разрядным каналом и заземленным экраном, которым является металлический корпус лазерного гироскопа.
Цель. Создать метод определения влияния распределенной электрической емкости на порог развития неустойчивости в электрической цепи, включающей экранированный тлеющий разряд постоянного тока.
Результаты. Разработан метод определения порога неустойчивости электрической цепи, включающей симметричный двухплечевой разряд в кольцевом гелий-неоновом лазере, с учетом распределенной емкости, между положительным столбом разряда и заземленным металлическим корпусом лазерного гироскопа в широком диапазоне изменения температуры окружающей среды. С помощью разработанного метода определена зависимость критических значений балластных сопротивлений от температуры, которая характеризует границу неустойчивости электрической цепи. Выполнено сравнение результатов с данными полученными на модели положительного столба с сосредоточенными элементами.
Практическая значимость. Полученные результаты создают основу для обоснованного выбора номиналов балластных сопротивлений для кольцевых лазеров, обеспечивающего устойчивое горение разряда постоянного тока во всем рабочем диапазоне температур.
- Поступила
- 15.09.2020
Для цитирования
Климаков В.В., Мишин В.Ю., Морозов Д.А., Серебряков А.Е., Устинов С.В., Чиркин М.В. Устойчивость экранированного двухплечевого разряда постоянного тока в кольцевом гелий-неоновом лазере // Радиотехника. 2020. № 11. С. 30–38. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202011(21)-04
Список источников
- Кузнецов А.Г., Молчанов А.В., Чиркин М.В., Измайлов Е.А. Прецизионный лазерный гироскоп для автономной инерциальной навигации // Квантовая электроника. 2015. Т. 45. № 1. С. 7888.
- Дао Х.Н., Климаков В.В., Серебряков А.Е., Мишин В.Ю., Молчанов А.В., Чиркин М.В. Нестационарнный ионизационный баланс в двухплечевом разряде и нестабильность дрейфа лазерного гироскопа // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2018. № 66-2. С. 8289
- Улитенко А.И., Климаков В.В., Молчанов А.В., Чиркин М.В. Выравнивание температурного поля в бесплатформенной инерциальной навигационной системе на лазерных гироскопах // Радиотехника. 2012. № 3. С. 171177.
- Молчанов А.В., Морозов Д.А., Устинов С.В., Чиркин М.В. Модуляционные исследования газоразрядной плазмы в гелий-неоновом лазере // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2015. № 54. Ч. 2. С. 115120.
- Александров Л.С., Перебякин В.А., Степанов В.А., Чиркин М.В. Динамика пространственно однородной плазмы разряда в инертных газах// Физика плазмы. 1989. Т. 15. № 4. С. 467473.
- Морозов Д.А., Степанов В.А., Чиркин М.В. Распространение возмущений в экранированном канале ионизированного газа// Известия академии наук. Серия физическая. 2000.Т. 64. № 7. С. 14231430.
- Удальцов Б.В., Царьков В.А. Исследование реактивных колебаний в разряде симметричного двуханодного неон-гелиевого лазера// Радиотехника и электроника. 1986. Т. 31. № 5. С. 938944.
- Chirkin M.V., Filatov D.S., Molchanov A.V., Osetrov I.V. Suppressing instability in the electric circuit of screened glow discharge// Proc. of 4-th International Conference «Plasma Physics and Plasma Technology». Minsk. 2003.V. 1. P. 8487.
- Чиркин М.В., Устинов С.В., Мишин В.Ю. Устойчивость симметричного двухплечевого разряда постоянного тока в кольцевом гелий-неоновом лазере // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2019. № 69. С. 193201.
- Morozov D.A., Stepanov V.A., Chirkin M.V. Generation of a fast ionization wave in a positive column of a nonsteady gas discharge // Plasma physics reports, 1998. V. 24. № 7. P. 606611.
- Морозов Д.А., Степанов В.А., Чиркин М.В. Распространениевозмущенийвэкранированномканалеионизированногогаза // Известия академии наук. Серия физическая. 2000. Т. 64. № 7. С. 14231430.
- Ermachikhin A.V., Litvinov V.G. An automated measuring system for current deep-level transient spectroscopy // Instruments and Experimental Techniques.2018.V. 61. № 2. P. 277282