Электрод ионизации: Купить электрод ионизации в Воронеже недорого, цена в интернет магазине

Как померить ток ионизации

За сгоранием газа в большинстве современных котлов следит ионизационный электрод, ток которого постоянно оценивается блоком контроля пламени. Благодаря ему чётко отслеживаются колебания давления газа и энергоотдача, в результате чего процесс горения происходит с наибольшей эффективностью.

Принцип работы автоматики газового котла

Контроль пламени по току ионизации

Контроль пламени в горелке в большинстве современных котлов осуществляется с помощью ионизационного электрода. Принцип контроля пламени по току ионизации основан на том, что при сжигании газа образуется множество свободных электронов и ионов. Эти частицы «притягиваются» к ионизационному электроду и вызывают протекание тока ионизации величиной в десятки микроампер (зависит от модели котла). Ионизационный электрод соединяется с входом блока контроля тока ионизации (автоматом горения). Если при горении пламени запальника образуется достаточное количество свободных электронов и отрицательных ионов, то автомат горения разрешает работу (розжиг) основной горелки. В случае если интенсивность ионизации падает ниже определенного уровня, то основная горелка отключается даже в том случае, если она работала нормально. В простейших котлах оценивается наличие тока ионизации. Причиной выхода значения тока ионизации из заданного диапазона обычно является отсутствие требуемого соотношения газ/воздух в запальнике, загрязнение или обгорание ионизационного (контрольного) электрода, но также может являться уменьшение сопротивления между ионизационным электродом и корпусом запальника, которое чаще всего происходит из-за оседания токопроводящей пыли на запальное устройство. В современных котлах автомат горения выполняет не только функцию контроля наличия пламени, – на нём строиться вся автоматика управления горелки. По величине тока ионизации блок контроля пламени понимает, как происходит горение и, основываясь на этих данных, управляет скоростью вентилятора и клапаном подачи газа. В некоторых запальных устройствах ионизационный электрод выполняет функцию запального электрода. В этом случае на него в течение фиксированного времени подается высокое напряжение с запального трансформатора для поджига запальника. После того как поджиг запальника произведен, контрольный электрод переходит в режим контроля тока ионизации – цепи поджига отключаются и электрод соединяется с входом автомата горения. В этом случае возможна еще одна причина пропадания сигнала ионизации, связанная с обрывом во вторичной обмотке трансформатора. Но искра в этом случае может, все равно, нормально генерироваться, поэтому данную неисправность иногда трудно определить.

Но также на величину тока ионизации может влиять наводка от инвертора в инверторном режиме, несинусоидальное напряжения инвертора, некачественный ноль или плохое заземление. В этом случае блок управления получает искаженную величину тока ионизации, что может привести к неправильной оценке процесса горения и неверной работе автомата горения: неустойчивому пламени, срыву пламени или полному прекращению подачи газа. Исключаем несинусоидальные инверторы из-за их непригодности для работы с котлами, а также инверторы, дающие синусоиду лишь в ограниченном диапазоне мощности (некоторые модели Cyberpower и др.). Если котёл нормально работает от сетевого напряжения, а в инверторном режиме перестаёт работать, то причиной может быть наводка инвертора на нейтраль (при условии правильного подключения нуля и фазы). Проверить это довольно просто. Для этого необходимо измерить напряжение между нулём и землёй на входе инвертора и сравнить полученное значение со значением, полученным на выходе инвертора (между нулём и землёй) в режиме электропитания котла от батареи (инверторный режим). Для включения инверторного режима необходимо выключить фазу защитным автоматом, не вынимая сетевую вилку инвертора из розетки, что приведёт к отключению нуля на входе инвертора и соответственно на его выходе. В идеале полученные значения должны совпасть, что будет свидетельствовать, что инвертор не вносит потенциал на нулевой провод. Синусоидальные инверторы ECOVOLT специально разработаны для работы с котлами, оснащёнными ионизационными датчиками, и, в отличие от других производителей инверторов, не вносят изменений на ток ионизации и не влияют на работу автомата горения.12 Ом) может быть подано на сетку внутри трубки специально установленную там для снижения уровня шумов и образования небольшого сеточного тока в рабочей точке. Усиленный сигнал затем является основной частью измеряемого сигнала. Минусом обычных электрических цепей является то, что ток в них должен быть постоянным. Любой дрейф или изменение параметров приводит к соответсвующему изменению выходного сигнала. Поэтому цепь такого вида нужно часто балансировать, замыкая вход и и сбрасывая значения.

Существует другой подход – преобразовать постоянный ток в переменный, который затем обеспечит более стабильное усиление сигнала переменного тока на последующих этапах. Данное преобразование возможно при использовании динамического конденсатора или колебательного контура, с помощью сбора ионного тока в RC цепи с большой постоянной времени. Как видно на рисунке 5-6, разность потенциалов на электродах равна

где I – величина постоянного ионизационного тока. Заряд Q, накапливающийся в ёмкости равен:

Рисунок 5-6. Схема электрометра с кварцевой пластинкой

Так как изменение значения емкости служит причиной изменения постоянной цепи, соответствующее изменение будет вызвано:

Если значение ёмкости изменяется синусоидально, имея среднюю значение С, то амплитуда напряжения переменного тока будет пропорциональна ионизационному току. Среднее значение ионизационного тока можно замерить за некоторое время, путем интегрирования.

Если сопротивление R в схеме 5-5 поставить бесконечно большим, любой ионизационный ток можно проинтегрировать по C. По падению напряжения на емкости за время измерения, можно вычислить величину полного ионизационного тока или величину заряда. При небольшом значении утечки, этот метод можно использовать для измерения токов ещё меньшего значения, чем измеряли в методе с постоянным током.

Рисунок 5-7. Измерение изменения полного заряда на И.К. через некоторое время после начала измерений. Начальное напряжение на И.К. Vo затем, через некоторое время- V Ионизационный заряд Q= CV

Для примера, предположим, что на ИК на схеме 5-7 первоначально подается напряжение Vo. Если утечка через диэлектрик камеры и внешние емкости незначительна, напряжение остается неизменным , таким же, как и первоначально, в отсутствии внешнего ионизирующего излучения. При введении детектора в поле ионизирующего излучения, некоторые ионы будут вылетать из емкости и тем самым, уменьшать значение напряжения . Если вызваный ионизирующим излучением, заряд ΔQ (т.е. или положительный заряд положительных ионов или отрицательный заряд электронов) вылетел из конденсатора, то полный заряд, накопленный в нем равен Q-ΔQ .

Падение же напряжения от значения Vo до V в этом случае будет равно

ΔV=Vo-V = ΔQ/C (5-7)

Измерение величины ΔV даёт представление о накопленном заряде или интеграле ионизационного тока в любой момент времени.

Дата добавления: 2015-10-01 ; просмотров: 755 | Нарушение авторских прав

Во время использования любого теплового оборудования, работающего на природном горючем, всегда нужно крепко помнить о высоком риске воспламенения или даже взрыва этого природного горючего вещества.

Такая беда может произойти в ситуациях, при которых может потухнуть огонь газовой горелки или факела по какой-либо причине. Если газовая смесь будет продолжать поступать во внутреннее пространство агрегата или внешнее пространство вокруг него, будет достаточно одной искры открытого огня для того, чтобы произошел пожар или даже взрыв.

Самой частой причиной подобных случаев является отрыв пламени с последующим затуханием. Это происходит при его смещении от выхода в направлении потока газовой смеси. В итоге топка заполняется газом, что приводит к хлопку или взрыву. Причина отрыва – превышение скорости потока смеси над скоростью распространения огня.

Контролируем пламя

Контроль наличия открытого огня производится с помощью ионизационного электрода. Принцип контроля пламени с помощью данного процесса основан на классическом физическом явлении.

При горении газа происходит образование огромного количества свободно заряженных частиц – электронов со знаком минус и ионов со знаком плюс. Они притягиваются и двигаются к ионизационному электроду и формируют ток ионизации небольшой силы – буквально несколько микроампер.

Электрод ионизации соединяется с автоматом горения, который снабжен чутким пороговым устройством. Оно срабатывает при образовании достаточного количества заряженных электронов и ионов – разрешает работу горелки. Если же поток ионизации снижается и достигает минимального порога, горелка мгновенно отключается.

Чтобы устройство работало правильно и долго, нужно первым делом точно соблюдать соотношение воздуха и горючей смеси. Второе условие успеха – содержание устройства в полной чистоте.

как сделать медный ионизатор из доступных деталей дома самому? Схема самодельного ионизатора

Безопасность и качество воды – тема, над которой задумывается фактически каждый человек. Кто-то предпочитает отстаивать жидкость, кто-то ее фильтрует. Можно приобретать целые системы для очистки и фильтрации, громоздкие и далеко не дешевые. Но есть прибор, который будет выполнять те же функции, и сделать его можно своими руками – это ионизатор воды.

Ценность гидроионизатора

Устройство вырабатывает две разновидности воды: кислотную и щелочную. И осуществляется это путем жидкостного электролиза. Стоит отдельно сказать, почему ионизация приобрела такую популярность. Есть не единожды высказанное мнение, что ионизированная жидкость обладает целым рядом лечебных свойств. Сами медики говорят, будто она может даже замедлить процессы старения.

Чтобы вода обладала негативным и позитивным зарядами, ее непременно приходится очищать от сторонних примесей. И в этом помогает фильтрование: электрод с минусовым зарядом притягивает щелочные вещества, с плюсовым – кислотные соединения. Так можно получить два разных вида воды.

Щелочная вода:

• помогает стабилизировать АД;
• способствует усилению иммунитета;
• нормализует метаболизм;
• противостоит агрессивному действию вирусов;
• помогает в заживлении тканей;
• проявляет себя как мощный антиоксидант.

Для справки! Антиоксидантами называют вещества, которые способны нейтрализовать окислительную реакцию свободных радикалов и других веществ.

Кислотная вода, позитивно заряженная, считается сильным дезинфицирующим средством, подавляюще действует на аллергены, борется с воспалением и негативным воздействием грибков и вирусов в теле. Помогает она и в уходе за ротовой полостью.

Гидроионизаторы могут работать за счет двух стимуляторов. Первый – драгметаллы, а если конкретнее – серебро. Сюда же можно отнести и действующие подобным образом полудрагоценные металлы (коралл, турмалин). Второй – электроток. В ходе работы такого устройства вода обогащается, а также дезинфицируется.

Изготовить водный ионизатор можно и самостоятельно, самодельный прибор будет функционировать не хуже магазинного.

Как работает?

Принцип электролиза лежит в основе действия прибора. В любой вариации устройства электроды находятся в разных камерах, размещенных в одном контейнере. Полупроницаемая мембрана разделяет эти самые камеры. Положительный и отрицательные электроды пропускают ток (12 или 14 В). Ионизация случается в момент прохождения тока через них.

Растворенные минералы ожидаемо притягиваются к электродам, прилипают к их поверхности.

Получится, что в одной из камер будет кислая, в другой – щелочная вода. Последнюю можно употреблять внутрь, а кислую использовать как стерилизатор или средство дезинфекции.

Материалы и инструменты

Схема несложная, достаточно вспомнить школьный курс физики, а заодно и химии. Для начала подберите два пластиковых контейнера вместительностью 3,8 л воды каждый. Они и станут отдельными камерами для электродов.

Также понадобятся:

• ПВХ труба в 2 дюйма;
• небольшой кусочек серны;
• зажимы «крокодил»;
• электропровод;
• система питания нужной мощности;
• два электрода (можно титановые, медные или алюминиевые).

Все детали доступны, многое может найтись дома, остальное докупается в строймаркете.

Алгоритм изготовления

Сделать ионизатор самому – задача выполнимая даже для неопытного мастера.

В процессе работы нужно придерживаться определенной последовательности шагов.

1. Возьмите 2 заготовленных контейнера, сделайте отверстие в 50 мм (как раз 2 дюйма) на одной из сторон каждой емкости. Разместите контейнеры рядом так, чтобы отверстия на сторонах совпали.
2. Далее нужно взять трубу из ПВХ, вставить кусочек замши в нее так, чтобы он целиком простелил ее длину. Потом в отверстия нужно вставить трубу, чтобы она стала соединителем двух контейнеров. Уточним – отверстия должны быть на самом дне емкостей.
3. Возьмите электроды, соедините их электропроводом.
4. Зажимы «крокодил» нужно подсоединить к проводу, который подключен к электродам, а также к системе питания (напомним, она может быть 12 или 14 В).
5. Осталось поместить электроды в контейнеры и включить питание.

При включении питания процесс электролиза запускается. Где-то часа через 2 вода начнет растекаться по разным контейнерам. В одной емкости жидкость приобретет коричневый оттенок (какой конкретно, зависит от количества примесей), в другом вода будет чистой, щелочной, абсолютно пригодной для питья.

Если хотите, можно приделать к каждому контейнеру небольшие краники, так будет удобнее извлекать воду. Согласитесь, сделать такое устройство можно с минимальными затратами – и временными тоже.

Вариант с мешком

Этот способ можно назвать «дедовским». Нужно найти материал, который не пропускает воду, но проводит ток. Примером может стать кусок пожарного шланга, зашитый с одной стороны. Задача в том, чтобы «живая» вода в мешке не смешивалась с водой вокруг него. Нужна еще и стеклянная банка, которая будет выполнять функцию оболочки.

Вы кладете импровизированный мешок в банку, наливаете воду и в мешок, и в емкость. До края уровень жидкости доходить не должен. Ионизатор нужно так разместить, чтобы отрицательный заряд был внутри непроницаемого мешка, положительный – соответственно, снаружи. Далее подключается ток, и через 10 минут вы будете иметь уже 2 вида воды: первая, немного белесая, с отрицательным зарядом, вторая – зеленоватая, с положительным.

Для разработки такого устройства, конечно, нужны электроды.

Если следовать полной версии «дедовского» способа, то это должны быть 2 пластины пищевой нержавеющей стали. Специалисты советуют включать такой самодельный ионизатор через дифференциальное устройство защиты (стоит поискать).

Прибор на серебре

Есть еще один вариант – самодельный гидроионизатор, который будет работать на драгметаллах, на серебре. Регулярное употребление воды, которую обогатили ионы серебра, помогает убивать вредоносные микроорганизмы в теле человека. Принцип остается простым: любой предмет, сделанный из серебра, нужно подключить к плюсу, ну а минус – к источнику питания.

Чтобы обогатить жидкость серебром, хватит 3 минут. Если нужен вариант с большей концентрацией драгметалла, воду ионизируют 7 минут. Потом прибор нужно выключить, жидкость хорошенько перемешать, 4 часа выдержать в затемненном месте. И все: воду можно использовать как в лечебных, так и в бытовых целях.

Важно! Хранить обогащенную серебром жидкость на солнце нельзя: серебро под воздействием света выпадает в виде хлопьев на дне емкости.

Если описывать, что именно нужно для такой ионизации, то это будет все тот же краткий список элементов, позволяющих осуществить довольно простую химическую реакцию.

Ионизация на серебре возможна при участии:

• анода;
• катода;
• двух емкостей из пластика;
• выпрямителя;
• проводника;
• элементов серебра и меди.

Катод – проводник для отрицательного полюса, соответственно, анод – для положительного. Самые простые аноды и катоды делают из грузил. Пластиковые контейнеры выбираются потому, что пластик не вступает в электролиз. Схема подключения очень понятная: в пластиковую емкость наливается вода, до краешка не доливается она на 5–6 см. Предварительно в контейнер насыпается медная и серебряная стружка. Устанавливаются анод и катод, проводник (он не контактирует с анодом/катодом), к аноду подключаете плюс, к катоду – минус. Включается выпрямитель.

Вот и все – процесс запущен: ионы драгметаллов по проводнику перешли в пластиковый контейнер с катодом, а летучие соединения неметаллов ушли в контейнер с анодом. Немного медной и серебряной стружки во время электролиза может разрушиться, но оставшееся подойдет для новой реакции.

Интересно, что серебряная вода не только в целом полезна организму человека – она усиливает действия антибиотиков, например, она негативно влияет на хеликобактер (тот самый, что является настоящей угрозой ЖКТ). То есть такая вода, попадая внутрь организма, противостоит негативным процессам, происходящим в нем, а на благоприятную микрофлору не влияет, не убирает ее. Потому дисбактериоз людям, пользующимся серебряной водой, не грозит.

Выбор за вами – самодельный ионизатор или товар с магазинной полки. Главное, чтобы он был правильно составлен, исправно функционировал и приносил вам несомненную пользу.

3 конструкции ионизаторов воды своими руками представлены в видео ниже.

Ионизатор воды: описание технологии + как сделать ионизатор воды своими руками

Главная страница » Ионизатор воды: описание технологии + как сделать ионизатор воды своими руками

Ионизатор воды – своего рода фильтр, благодаря которому удаётся избавиться от различных вредных примесей питьевой жидкости. Однако помимо обеспечения чистой питьевой водой, установка обеспечивает достаточность растворённого в жидкости кислорода. Современный рынок предлагает обширный ассортимент приборов — различные виды ионизаторов воды. Тем не менее, 100% гарантий очистки такими устройствами не даёт ни один из производителей. Рассмотрим технологию ионизации подробнее, а также пример: как сделать простой ионизатор воды для дома своими руками.

СОДЕРЖИМОЕ ПУБЛИКАЦИИ :

Обобщённое видение рассматриваемой техники ионизации

Создание ионизатора воды своими руками, конечно же, невозможно без явного понимания основ техники ионизации. Кроме того, изначально следует протестировать качество водопроводной воды, что предполагается использовать под самодельный ионизатор.

Существует масса наборов тестирования содержимого жидкости в продаже, однако, лучший способ проведения водного анализа – это обращение в сертифицированную лабораторию.

Главной причиной такого подхода (тестирования в стенах лаборатории) – является точное определение количества растворённого в жидкости кислорода, плюс точное определение параметра «pH».

Правда значение «рН» для исследуемой жидкости вполне допустимо определить непосредственно в домашних условиях при помощи специальной (лакмусовой) бумаги или посредством электронного измерителя «рН».

Приборы бытового назначения, электролизующие питьевую воду, предлагаются рынком на протяжении уже нескольких лет. Электролизёры вырабатывают (раздельно) кислую и щелочную воду (ионизированную). Также на практике встречаются другие названия такого рода воды:

• электролизированная восстановленная,
• щелочно-ионная,
• электролизированная катодная.

Кислая вода не подходит для питья, но успешно подходит для гигиены лица и рук, ухода за телом. Щелочная вода, напротив, пригодна для питья, поэтому технология ионизатора рассматривается коммерческой и маркетинговой литературой в первую очередь как полезная при лечении:

• желудочно-кишечного тракта,
• гипертонии,
• диабета,
• злокачественных опухолей.

Рекомендациями, содержащимися в инструкциях, прилагаемых к устройствам ионизации воды, рекомендуется выпивать 1,5–2,0 л такого продукта, независимо от возраста, пола и состояния здоровья потребителя.

ИОНИЗАТОР

Одна из многочисленных моделей ионизатора воды для домашнего применения, сделанная на промышленном уровне. Между тем вполне доступно сделать ионизатор воды своими руками из доступных деталей

Возможно, потребление ионизированной питьевой жидкости действительно полезно, если реально способствует облегчению симптомов у пациентов, дополняя классические методы лечения, как утверждают некоторые распространители ионизаторов.

Тем не менее, не исключены проблемы общественного здравоохранения, если ионизаторы способны вызывать вредные побочные эффекты у людей, здоровых в других отношениях или скрывать наличие болезней у потребителей, имеющих на вид крепкое здоровье.

Типы ионизаторов и характеристики производимой воды

Рынком предлагается множество видов более или менее совершенных ионизаторов воды. Большая часть ионизаторов производства Японии, но также быстро заполняют рынок не менее технологичные ионизаторы воды производства:

• Соединенных Штатов,
• Канады,
• Австралии,
• Китая.

Среднестатистический годовой показатель продаж ионизаторов — более 200 000 приборов по цене от $600 до $3000. Между тем, изобретателями такого рода устройства (разработчиками технологии) являются российские учёные периода 1900-х годов.

Технологический принцип разделения/очистки на составляющие

Все производимые ионизаторы воды подключаются непосредственно к водопроводу. Фильтрация перед ионизатором осуществляется как минимум через один фильтр с активированным углём. Такой подход необходим для снижения уровня хлоридов водопроводной воды (предотвращения повреждения электролитической ячейки ионизатора).

GERMAN

Структурная схема подключения классического ионизатора для производства очищенного от примесей конечного продукта: 1 – водопроводная вода; 2 – первичный угольный фильтр; 3 – вторичный керамический фильтр; 4 – кислотная pH = 4-6; 5 – щелочная pH = 8-10

Отфильтрованная жидкость допускает минимальное содержание минералов на уровне 50 мг * л-1. Эти условия требуются для производства электролиза в рабочей камере с анодом и катодом.

Эти элементы разделены полупроницаемой диафрагмой на основе пластика. Плоские (сетчатые) электроды изготовлены из титана, покрытого платиной. Процесс электролиза даёт кислоту и окисленную воду на аноде.

Когда электроны проходят через электрическую цепь, в анодном отделении накапливаются минеральные ионы (HCO3-, Cl-, HSO4-, NO3-,…). По мере высвобождения протонов и кислорода, жидкость приобретает pH значением от 4 до 6 и окислительно-восстановительный потенциал, способный достигать +900 мВ.

Напротив, восстановленная щелочная вода образуется в катодном отсеке. Для этого варианта на катоде накапливаются минеральные катионы (Na +, K +, Ca2 +, Mg2 +,…).

По мере образования гидроксильных ионов и водорода, происходит изменение значения pH воды от 8 до 10, и допустимо получение окислительно-восстановительного потенциала на уровне -600 мВ.

КУХОННЫЙ

Примерно таким образом «картинно» выглядит ход химической реакции внутри ионизатора, по результатам которой на выходе прибора получают два вида обработанной жидкости – питьевой и технической

Эффективность устройства, полученные значения pH и значения окислительно-восстановительного потенциала сильно различаются и зависят:

• от характеристик местного водоснабжения,
• от значений напряжения и тока,
• от расхода воды и температуры.

Эффект от работы ионизатора воды с практичной точки зрения

Основным эффектом электролиза является значительное снижение значения rh3 (электронная активность) по сравнению с исходной водопроводной водой, в то время как значения pH и потенциал сопротивления остаются относительно стабильными.

Сравнение значений rh3 со значениями минеральной воды показывает: ионизированная вода является усиленно щелочным продуктом. По сравнению с обычными источниками питьевой воды, ионизатор даёт значения pH и Eh, которые редко встречаются в естественной среде.

Поэтому в научных кругах такую воду обычно причисляют к категории синтетических вод. Что касается сопротивления, можно найти диапазон от 1600 до 1700 Ом * см, который стабилен во времени и остаётся в пределах допустимой официальной нормы 900–5000 Ом * см.

 

С точки зрения рН, этот диапазон может варьироваться цифровыми значениями от 6,8 до 8,7 для данного типа оборудования, а также оставаться относительно стабильным во времени. Для сравнения, нормативным стандартом питьевой воды рекомендуется значение pH между цифрами 6,5 и 9.

Процедура ионизации воды не приводит к аномальным значениям рН. Что касается окислительно-восстановительного потенциала, значения находятся в диапазоне от -654 до +680 мВ.

При этом отмечаются сильные изменения во времени для отрицательных восстановительных потенциалов и лучшая стабильность для положительных восстановительных потенциалов.

После поправки на влияние pH, rh3 (электронная активность) находится между значениями 2 и 45. Эти цифры означают, что ионизаторы воды могут эффективно производить оксидированную воду, либо наоборот, воду — антиоксидант.

Как сделать ионизатор воды своими руками?

Классический ионизатор воды работает на основе простого принципа электролиза. Любой тип ионизатора воды содержит два электрода, помещённых в контейнер из двух камер, разделённых полупроницаемой мембраной.

Два электрода (положительный и отрицательный), помещаются внутри двух отдельных камер. Через электроды пропускается электрический ток напряжением 12-14 вольт.

ТИТАНОВЫЙ

Такую несложную конструкцию вполне допустимо соорудить непосредственно на дому. Домашняя система делается легко своими руками и представляет не менее эффективный ионизатор воды при правильных расчётах

Процесс ионизации воды происходит в момент прохождения тока через электроды. Растворённые минералы притягиваются к положительному или отрицательному электроду и остаются на поверхности электродов.

Таким образом, одна из камер контейнера производит кислую воду, тогда как другая — щелочную. Щелочной продукт предназначен для потребления внутрь. Кислый продукт предназначается исключительно для дезинфекции или стерилизации.

Детали самодельного ионизатора воды

Создателю ионизатора воды потребуется два пластиковых контейнера ёмкостью 5 литров каждый. Двумя такими контейнерами фактически обеспечиваются отдельные камеры для рабочих электродов.

Титановые электроды, конечно, лучший вариант для такого случая. Тем не менее, алюминиевые или медные электроды зачастую применяются компаниями-производителями ионизаторов воды.

Соответственно, для самодельной конструкции такой вариант тоже подойдёт. Также понадобится:

• труба ПВХ диаметром 50 мм,
• небольшой кусочек замши,
• несколько зажимов типа «крокодил»,
• электрический провод,
• система питания 12 (24) вольт,
• два медных (титановых или алюминиевых) электрода.

Сборка ионизатора воды своими руками

Пошаговую процедуру сборки ионизатора воды своими руками можно описать следующей последовательностью действий:

1. На каждом из двух пластиковых контейнеров высверлить отверстия под ПВХ трубку (50 мм). Сверлить отверстия в нижней части и с учётом совместимости по осям, когда оба контейнера расположены рядом друг. То есть отверстия должны совпадать.
2. Пластиковую трубу внутри заполнить замшей по всей длине и вставить противоположными концами в отверстия контейнеров, соединив тем самым обе ёмкости.
3. Установить и закрепить в каждом из контейнеров электрод. Обвязать электроды проводкой и подключить (можно применить зажимы типа «крокодил») к выходам источника питания 12 (24) вольта.
4. Включить в сеть источник питания и запустить в работу.

По факту подачи питания на электроды начинается процесс электролиза. Спустя примерно два часа, щелочные и кислые продукты явно начнут разделяться по разным ёмкостям.

Цвет жидкости в одном из контейнеров приобретает коричневатый оттенок, насыщенность которым зависит от количества примесей в исходной воде.

Другой контейнер будет пополняться чистой щелочной жидкостью, пригодной для употребления под питьё. По сути, есть смысл подключения на каждом контейнере запорных кранов.

Через краны удобно извлекать приготовленную жидкость конкретного вида. Таким образом, самодельный ионизатор воды обеспечивает недорогую, вполне доступную в быту технологию получения чистой питьевой жидкости.

---

При помощи информации: MDPI

инструкция, неисправности прибора, а также основные коды ошибок и план эксплуатации данных продуктов. Коды ошибок газ котла Ферроли – основные неисправности способы их устранения

Основные неисправности газовых котлов Ferroli

Конструкция котлов Ferroli отличается хорошо продуманной и качественной проработкой всех узлов и деталей.

Однако, любая система обладает слабыми местами, и газовые котлы — не исключение.

Условия работы некоторых деталей агрегатов весьма сложны, температурные нагрузки способствуют возникновению явления усталости металлов и прочих материалов.

По отзывам специалистов, к наиболее распространенным неисправностям можно отнести:

• Котел не включается. Здесь могут быть разные причины и способы их устранения, одна из самых распространенных неполадок.
• Падает или растет давление. Это серьезная проблема, которая приводит либо к утечке теплоносителя, что вызывает перегрев и блокировку котла, либо к превышению давления и блокировке. Особенно опасно возрастание давления, от которого детали агрегата могут лопнуть.
• Отказ вентилятора или циркуляционного насоса. Потеря обеих функций означает неспособность работы системы — невозможность вывода дыма вызывает резкий перегрев и блокировку, а отсутствие перемещения жидкости имеет те же последствия, только детектированные другими датчиками.
• Неполадки электронной платы управления. Причиной этих проблем чаще всего бывает нестабильное напряжение питания или отсутствие качественного заземления. Электроника котла весьма чувствительна к любым изменениям режима работы. При появлении перепадов или скачков она начинает выдавать непрерывную череду ошибок, которые не повторяются при перезапуске. Часто случается накопление статического заряда на корпусе, который передается через массу на плату управления и электрод ионизации, что вызывает появление ошибки А02 (система видит пламя, когда его нет). Решением проблемы становится полное отключение котла от системы питания на некоторое время и восстановление (или создание) качественного заземления.

Помимо перечисленных, есть масса проблем с режимом горения:

• Слишком маленькое пламя.
• Самопроизвольный запуск горения.
• Отсутствует нагрев ГВС.
• Резкое вспыхивание пламени с хлопком.

Все эти неполадки связаны с ухудшением подачи газа вследствие засорения форсунок, выхода из строя термопары или катушки топливного клапана.

ВАЖНО!Устранение всех проблем следует поручать квалифицированным техникам из сервисного центра, самостоятельный ремонт котла может дать результат, обратный ожидаемому.

Анализ некоторых конструктивных решений

Поскольку рынок бытовых газовых котлов заполнен довольно плотно, всегда есть возможность сравнить основные эксплуатационные параметры котлов-конкурентов. В агрегатах от торговой марки Ferroli головки инжекционных горелок изготовлены из нержавеющей стали AISI 304 (для сравнения – в котлах немецкого производства применяется сталь AISI 310S).

Существенными недостатками стали AISI 304 является ее неспособность длительно противостоять повышенным температурам, а также недостаточная механическая прочность. Приведем для сравнения химические составы обеих марок сталей, указанных выше, именно с точки зрения требуемой долговечности:

Марка стали	С,%	Cr,%	Ni,%
AISI 304	До 0,08	18-20	8-10,5
AISI 310S	До 0,25	24-26	19-22

Сравнение химического состава ясно показывает: хотя формально обе стали относятся к классу малоуглеродистых, прочность стали AISI 310S на 40% превосходит аналогичный показатель для стали AISI 304. Еще более выразительными становятся данные по жаростойкости: если AISI 310S длительно выдерживает температуры до 1000°С, то AISI 304 кратковременно – до 900°С, а длительно – до 600°С.

Аналогичные вопросы имеются и по выбранному материалу теплообменников: у котлов Ферроли применен алюминиевый сплав, в то время как у аналогичной продукции от Vissmann – чугун. Хотя это обстоятельство несколько увеличивает массу котла, зато долговечность чугунных теплообменников практически в 1,5 раза превосходит долговечность алюминиевых. В некоторых моделях применяются теплообменники из меди, но и их прочность уступает чугунным. Такое решение может служить причинами неисправностей газовых котлов Ferroli.

Все основные коды ошибок и их расшифровка и решение

Рассмотрим основные ошибки газовых котлов Ferroli и варианты их устранения:

Код	Расшифровка	Способы решения проблемы
А01	Отсутствие пламени (неудачная попытка розжига)	Проверить наличие газа в магистрали, открыть кран подачи газа,
А02	Ложное наличие пламени (обнаружено напряжение на электроде ионизации при выключенной горелке)	Проверить состояние заземляющего контура или наличие капель конденсата на плате управления
А03	Перегрев котла	Промыть теплообменник, проверить состояние циркуляционного насоса
А06	Отсутствие пламени после цикла розжига	Проверить систему подачи газа, почистить форсунки газовой горелки
А08	Отказ датчика температуры теплоносителя	Заменить элемент
А09	Отказ газового клапана	Проверить работоспособность, заменить элемент
F04	Перегрев термостата дымовых газов	Почистить дымоход, проверить работоспособность вентилятора
F05	Отказ системы дымоудаления, отключение вентилятора	Заменить вентилятор
F08	Перегрев первичного теплообменника	Промыть теплообменник, при необходимости — заменить его
F10	Обрыв или КЗ датчика температуры ОВ	Восстановить контакт или заменить датчик
F11	Обрыв или КЗ датчика температуры ГВС	Восстановить контакт или заменить датчик
F14	Неисправность датчика №2 прямой линии отопительного контура	Восстановить контакт или заменить датчик
F34	Напряжение питания упало до 180 В	Проверить линию, установить стабилизатор или бесперебойник
F37	Падение давления ОВ	Обнаружить утечку ОВ и устранить ее
F40	Чрезмерное давление ОВ	Проверить состояние расширительного бака
F47	Обрыв или КЗ реле давления ОВ	Восстановить работоспособность или заменить реле
F50	Неполадки в работе платы управления	Заменить плату управления

Ошибки котлов Ferroli делятся на критические (А) и некритические (F). Те из них, что с литерой А, приводят к самостоятельной блокировке котла, а с литерой F — не приводят.

Как исправить ошибки котлов Ferroli

Ошибки с литерой «А» — приводят к блокировке котла.
Ошибки с литерой «F» — к блокировке котла не приводят.
Код ошибки / Наименование ошибки, поведение котла / Причины неисправности и способы ее устранения
Ошибка А01
Отсутствие сигнала о наличии пламени
В основе лежит количество попыток розжига, которое напрямую зависит от типа камеры сгорания и используемого газа.
1. Закрытая камера сгорания, природный газ; Три попытки розжига продолжительностью 5 секунд каждая, пауза между попытками 50 секунд (обозначается«d3»).
2. Закрытая камера сгорания, сжиженный газ; Одна попытка розжига продолжительностью 5 секунд
3. Открытая камера сгорания, природным газ. Две попытки розжига продолжительностью 5 секунд пауза между попытками 50 секунд (обозначается «d3»).
4. Открытая камера сгорания, сжиженный газ. Одна попытка розжига продолжительностью 5 секунд.
Последовательность розжига Первая попытка: напряжение подается на газовый клапан и трансформатор розжига (сила розжига соответствует значению Р01).
Если пламя обнаружено, дальнейшей модуляцией управляет автоматика котла. Если пламя не обнаружено, то по истечении паузы «d03» предпринимается 2-я попытка розжига.
При каждой последующей попытке последовательность работы автоматики та же, что описана выше. В том случае если по истечении всех попыток розжига пламя не обнаружено, автоматика генерирует сигнал о неисправности, на дисплее высвечивается ошибка А01.
Если розжиг горелки прошел успешно, но затем пламя погасло, то прежде чем начинать повторный розжиг автоматики котла Ferroli ожидает 50 секунд, на дисплее светится «d03».
Если одна из попыток розжига была успешной (факел обнаружен), а потом пропало электропитание газового клапана, то розжиг повторяется по сценарию описанному выше.
Если в камере сгорания присутствует избыточная влажность, то электрод трансформатора розжига замыкается на землю.
Газ не поступает на горелку

1. Перекрыт запорный кран. Откройте все запорные устройства, установленные на газовой трубе.
2. В случае первичного пуска убедитесь в том, что из трубопровода стравлен воздух.
3. Проверьте входное давление газа перед газовой арматурой. Значение номинального давления составляет 20 мбар.
4. Проверьте соответствие установленных значений Min. и Мах. давлений газа на форсунки рекомендуемым номинальным значениям. При необходимости проведите настройку котла о давлению газа. Неисправна газовая арматура (газовый клапан)
В случае обнаружения неисправности 1 замените газовый клапан.
Неисправен или некорректно работает электрод розжига ионизации:
1 — Проверьте электрод розжига ионизации на наличие загрязнений.
2. — Убедитесь в том, что между горелкой и I электродом розжига/ионизации установлен номинальный (3,0 + 0,5 мм) зазор.
3. — Проверьте кабель электрода на наличие механических повреждений.
Неисправна газовая арматура (газовый клапан. Прозвоните катушки газового клапана на наличие замыкания и на обрыв. Сопротивление катушки модулирующего клапана должно составлять 24 Ом, запорной 65 Ом. В случае обнаружения неисправности замените газовый клапан.
Залипание газового клапана
Оденьте на штуцер, расположенный на передней части газового клапана кусочек силиконового шланга и создайте избыточное давление.
Ошибка А02
Ложный сигнал о наличии пламени
Если при выключенной горелке система контроля пламени, в течение 20 секунд, обнаруживает ток ионизации, автоматика котла Ферроли генерирует ошибку.
При этом если текущих запросов на розжиг горелки нет, символ факела мигает, если запрос есть, символ горит.
Неисправность электрода розжига ионизации
Неисправен или некорректно работает электрод розжига/ионизации:
1. Проверьте электрод розжига/ионизации на наличие загрязнений.
2. Убедитесь в том, что между горелкой и электродом розжига/ ионизации установлен номинальный (3,0 ±0,5 мм) зазор.
3. Проверьте кабель электрода на наличие механических повреж­дений.
Слишком малая мощность розжига
Отрегулируйте мощность розжига в меню сервисных параметров (параметр Р01).
Сбой в работе или неисправность платы управления
1. Неисправен трансформатор розжига
Перезапустите котел, в случае повторения ошибки замените плату управления.
2. Проверьте качество заземления. На корпусе не должно быть потенциала.
Блокировка при наличии избыточного конденсата. Удалите избыточный конденсат из камеры сгорания, с электрода розжига/ионизации и горелки.
Неисправность электрода розжига-ионизации
1. При отсутствии горения на плату управление поступает сигнал о наличии пламени.
2. Проверьте провод электрода розжига/ионизации на наличие механических повреждений и обрыв.
3. Проверьте цепь «Электрод розжига/ионизации — Плата управления на КЗ.
4. Электрод розжига/ионизации касается горелки. Проверьте зазор между электродом розжига/ионизации горелкой. Номинальный зазор составляет 3,0+ 0,5 мм.
Неисправность платы управления.
Замените плату управления
Ошибка А03
Перегрев котла Ferroli
1.Температура аварийного термостата превысила 105 С (если в этот момент нет запроса на розжиг ошибка не регистрируется).
2. Горелка погасла по причине превышения температуры в системе отопления (90 °С — в режиме отопления; 95 С — в режиме тестирования и ГВС), но теплообменник продолжил нагреваться, автоматика блокирует котел, если в течение 10 с температура на предохранительном датчике превысит 105 С.
3. Если в режимах отопления или защиты от замерзания предохранительный датчик определяет температуру свыше 105С автоматика котла начинает отсчет 30-ти секундного интервала. Если в течение этого времени температура 2-х датчиков (температуры отоплении, аварийного термостата) не опустится ниже 100 С автоматика генерирует ошибку.
4. Блокировка котла при запросе на розжиг горелки. Если о момент появления пламени температура аварийного термостата превышает 100 С автоматика ожидает 10 секунд, затем генерирует сигнал об ошибке.
Сработал комбинированный датчик (датчик температуры ОВ/аварийный термостат) и блокировал работу котла

В настенных котлах Domiproject аварийный термостат срабатывает при температуре 105 С. Подождите, пока котел Ферроли остынет; и перезапустите его.
Неисправен или некорректно работает датчик по перегреву

Замените датчик.
Недостаточная циркуляция воды в системе отопления

Проверьте давление в системе отопления. Давление в холодной системе отопления должно составлять = 1,2 бар.
Воздух в системе отопления

Стравите воздух из системы отопления.
Отсутствует циркуляция в системе отопления. Откройте все запорные краны, препятствующие нормальной циркуляции теплоносителя.
Не работает циркуляционный насос

1. Циркуляционный насос не набирает номинальные обороты. Проверьте параметры электросети, напряжение должно составлять 230 ± 23 6. 50 Гц. При повышенном или пониженном напряжении питания, рекомендуется подключать котел к электросети через автотрансформатор-стабилизатор напряжения. Проверьте сопротивление статорной обмотки электродвигателя насоса на обрыв или на КЗ
2. Насос работает в нормальном режиме, но напор не достаточен. Проверьте крыльчатку насоса на наличие механических повреждений. При обнаружении неисправности замените насос
3. Питание подается на циркуляционный насос, но он не вращается. Проверьте насос на заклинивание. Для этого открутите заглушку с лицевой стороны насоса и при помощи шлицевой отвертки прокрутите несколько раз вал ротора электродвигателя насоса. При обнаружении неисправности замените насос.
4.На циркуляционный насос не подается питание. Сбой в работе платы управления.
Перезапустите котел. При повторном появлении неисправности замените плату управления.
Ошибка F04
Перегрев термостата дымовых газов (только в котлах Ferroli Domiproject DC)
Если во время работы котла размыкаются контакты термостата дымовых газов, то горелка немедленно гаснет и генерируется сигнал об ошибке. Спустя 20 минут микропроцессор проверяет состояние термостата дымовых газов. Если контакт замкнут, то пуск горелки возможен, в случае если контакт разомкнут, котел продолжит находиться в заблокированном состоянии.
Перегрев термостата дымовых газов

Подождите, пока датчик остынет, перезапустите котел.
Неправильно настроена плата управления
При первичном пуске или при замене платы управления необходимо настроить значение параметра ЬОЗ. Для открытой камеры сгорания b03=1 (см. меню конфигурации).
Некорректно работает система дымоудаления
1. Повышено пневмосопротивление в системе дымоудаления. Проверьте систему дымоудаления на наличие механических загрязнений. Проверьте на наличие загрязнений прерыватель тяги котла.
2. При первичном монтаже учитывайте особенности конструкции системы дымоудаления. Необходимо смонтировать систему дымоудаления так, чтобы исключить появление завихрений потоков воздуха и появления обратной тяги.
3. Проверьте конечный участок дымохода на наличие оледенения.
Неисправен датчик контроля температуры дымовых газов
Замените датчик.
Некорректно работает плата управления
Замените плату управления.
Ошибка F05
Не подсоединен вентилятор (только в котлах Ferroli Domiproject DF) При запросе на розжиг горелки контрольная аппаратура проверяет нагрузку вентилятора.
Если нагрузка не определяется, то по истечении 15 секунд автоматика генерирует ошибку. Во время работы и наличия ионизации отсутствие нагрузки вентилятора приводит к немедленному отключению сбросов на розжиг горелки. Если в течение 15 секунд соединение не будет восстановлено, то генерируется сигнал о неисправности.
Неисправен или некорректно работает вентилятор
1. Проверьте провода вентилятора на наличие механических повреждений.
2. Измерьте напряжение, подаваемое на вентилятор (напряжение должно составлять 220 В).
3. Проверьте подключение коннекторов к контактам вентилятора.
Ошибка А06
Погасание пламени 6 раз в течение 10 минут
Условие, при котором пламя считается погасшим: горелка работает не менее 10 секунд и внезапно пропадает сигнал о наличии пламени. Если такая ситуация повторяется 6раз в течение 10минут работы автоматика котла генерирует ошибку А06.
Проверьте входное давление газа.
1. Номинальное входное давление газа должно составлять 20 мбар.
2. Проверьте соответствие установленных значений Min. и Мах. давлений газа на форсунки рекомендуемым номинальным значениям. При необходимости проведите настройку котла по давлению газа.
Некорректно работает или неисправен электрод розжига/ионизации
При необходимости замените электрод розжига/ионизации.
Вентилятор задувает пламя на горелке

1. Неверно подобрана диафрагма системы дымоудаления. Замените диафрагму.
2. Некорректно работает вентилятор. Проверьте напряжение, подаваемое на вентилятор (напряжение должно составлять 220 В).
Сбой в работе платы управления

Перезапустите котел.
Ошибка F08
Перегрев теплообменника ОВ
Когда температура в контуре отопления превышает 99 С (на протяжении 5 секунд), срабатывает датчик температуры ОВ. Ошибка исчезает, когда температура теплоносителя упадет до 90°С
Контроль осуществляют датчик по перегреву и датчик температуры ОВ.
Ошибка сохраняется в меню истории ошибок. На дисплее не отображается и к блокировке котла Ферроли не приводит.
Ошибку регистрирует датчик температуры ОВ

Ошибка F08 имеет те же причины, что и А03, возникает перед появлением ошибки А03. Узнать о том, что в процессе эксплуатации возникала ошибка F08 можно, зайдя меню истории ошибок Hi, (см. меню сервисных параметров).
Ошибка F10/F14
Короткое замыкание или обрыв цели датчика температуры отопительной воды

Если происходит короткое замыкание или обрыв цели датчика температуры ОВ (сигнал пропадает на 3 секунды), с платы управления поступает команда на отключение горелки.
Неисправность предохранительного NTC датчика контура отопления
Комбинированный датчик температуры ОВ состоит 2-х идентичных датчиков, оба датчика имеют функцию защиты от перегрева. Неисправность одного ив датчиков (КЗ или разрыв цели на протяжении 3-х секунд) влечет за собой отключение команд на розжиг горелки.
Неисправен полупроводниковый NTC датчик температуры ОВ

1. Проверить сопротивление полупроводникового датчика. Номинальное сопротивление датчика при комнатной температуре -10 КОм.
2. КЗ в цепи «Датчик температуры ОВ — плата управления», при необходимости замените датчик.
3. Отсутствие сигнала между контактами датчика температуры ОВ и коннектором платы управления. Отсоедините разъем датчика температуры ОВ от разъема коннектора платы управления, а потом снова соедините их для нормального контакта.
Ошибка F11
Короткое замыкание или обрыв цепи датчика ГВС
Если происходит короткое замыкание или обрыв цепи датчика температуры ГВС (продолжительностью 3 секунды). Горелка не загорится только в режиме ГВС. Котел Ferroli способен продолжить работу в режиме отопления.
Неисправен NTC датчик (терморезистор) температуры ГВС
1. Проверить сопротивление полупроводникового датчика. Номинальное сопротивление датчика при комнатной температуре 10 КОм.
2. Короткое замыкание датчика температуры ГВС.
3. Проверьте коннектор платы управления.
Ошибка А16
Неисправность газового клапана

Если пламя горелки не гаснет в течение 5 секунд после закрытия газового клапана, то автоматика котла генерирует сигнал о неисправности.
Неисправна газовая арматура (газовый клапан) Прозвоните катушки газового клапана на наличие межвиткового замыкания и на обрыв. Сопротивление катушки модулирующего клапана должно составлять =24 Ом, запорной 65 Ом. В случае обнаружения неисправности замените газовый клапан.
Ошибка F20
Ошибка связана с контролем качества горения (только в котлах Domiproject D F)

Контроль горения осуществляется путем измерения сопротивления пламени.
Некорректно работает система дымоудаления
1. Повышено пневмосопротивление в системе дымоудаления. Проверьте систему дымоудаления на наличие механических загрязнений. Проверьте на наличие загрязнений прерыватель тяги котла
2. При первичном монтаже учитывайте особенности конструкции системы дымоудаления. Необходимо смонтировать систему дымоудаления так, чтобы исключить появление завихрений потоков воздуха и появления обратной тяги.
Неисправен или некорректно работает вентилятор
1. Проверьте провода вентилятора на наличие механических повреждений.
2. Измерьте напряжение, подаваемое на вентилятор (напряжение должно составлять 220 В).
3. Проверьте подключение коннекторов к контактам вентилятора.
Неисправен или некорректно работает газовый клапан

Прозвоните катушки газового клапана на наличие межвиткового замыкания и на обрыв. Сопротивление катушки модулирующего клапана должно составлять =24 Ом. запорной 65 Ом. В случае обнаружения неисправности замените газовый клапан. Неисправен или некорректно работает электрод розжига/ ионизации
При необходимости замените электрод розжига ионизации. Неисправна или некорректно работает плата управления. Перезапустите котел Ферроли, в случае повторного возникновения ошибки замените плату управления
Ошибка F34
Низкое напряжение в сети (переменный ток) упало ниже 180 В автоматика котла генерирует ошибку. Ошибка устраняется, как только напряжение поднимется выше 185 В.
Низкое напряжение в сети электропитания
Проверьте параметры сети электропитания. В случае обнаружения несоответствия параметров сети номинальным значениям (2206/50 Гц), установите автотрансформатор-стабилизатор напряжения.
Ошибка F35
Ошибка по частоте тока
Плата управления работает от переменного тока частотой 50Гц/60 Гц. Если возникает несоответствие между выбранной частотой и частотой тока в сети автоматика котла генерирует ошибку.
Выбранная частота не потребляемого тока
В случае первичного пуска или замены платы управления необходимо выбрать значение параметра b06.
Ошибка F37
Падение давления в системе отопления
Контакты реле давления разомкнулись более чем на 5секунд.
Давление в контуре отопления упало ниже 0,8 бар.
1. Утечка теплоносителя в системе отопления. Проверьте систему отопления на наличие утечек. Устраните утечки и подпитайте систему.
2. Неисправно реле давления ОВ. При необходимости замените реле давления ОВ.
Ошибка F39
Короткое замыкание или обрыв датчика уличной температуры
Ошибка возникает, если присоединен датчик уличной температуры, и функция погодозависимого регулирования активна. Неисправность датчика не влечет за собой отключения команд на розжиг горелки.
Неисправен полупроводниковый NTC датчик (терморезистор) уличной температуры

1.Проверить сопротивление полупроводникового датчика.
2. КЗ в цели «Датчик температуры — плата управления», при необходимости замените датчик.
3. Проверьте качество соединения между клемным зажимом и проводом датчика уличной температуре.
Ошибка А41
Отсутствие динамики изменения температуры (теплоносителя или воды ГВС) заданный интервал времени Контроль горения осуществляется путем измерения сопротивления планам.
Неисправность или КЗ одного из датчиков температуры
Неисправен полупроводниковый МТС датчик (терморезистор) температуры ОВ
1.Проверьте сопротивление полупроводникового датчика. Номинальное сопротивление датчика 10кОм при температуре 25 С
2. КЗ в цепи «Датчик температуры ОВ плата управления при необходимости замените датчик.
3.Отсутствует сигнал между контактами датчика температуры ОВ и коннектором платы управления. Отсоедините разъем датчика температуры ОВ от разъема коннектора платы управления, а повои снова соедините их для нормального контакта.
Неисправен МТС датчик (терморезистор) температуры ГВС
1. Проверьте сопротивление полупроводникового датчика. Номинальное сопротивление датчика 10 кОм.
2. Короткое замыкание датчика температуры ГВС.
3. Проверьте качество соединения коннектора датчика температуры ГВС с платой управления.
Ошибка F42
Защита при разнице показании датчика по перегреву ОВ и датчика температуры ОВ (комбинированный датчик)
Если разница показаний между аварийным термостатом и датчиком температуры ОВ в абсолютном значении превышает 12°С автоматика котла генерирует ошибку.
Неисправен NТС датчик (терморезистор) температуры ГВС
1. Проверить сопротивление полупроводникового датчика. Номинальное сопротивление датчика 10 кОм.
2. Короткое замыкание датчика температуры ГЭС
3. Проверьте качество соединения, коннектора датчика температуры ГВС с платой управления.
Неисправен NТС датчик (терморезистор) температуры ГВС
1. Проверьте сопротивление полупроводникового датчика. Номинальное сопротивление датчика 10кОм.
2. Короткое замыкание датчика температуры ГВС
3. Проверьте качество соединения коннектора датчика температуры ГВС с платой управления.
Ошибка F50
Неисправность катушки модуляции газового клапана

Если сила тока на катушке модуляции ниже минимального порога, или разомкнута цепь, автоматика котла Ferroli генерирует ошибку.
Неисправна газовая арматура (газовый клапан)
Прозвоните катушку газового клапана на наличие межвиткового замыкания и на обрыв. Сопротивление катушки модулирующего клапана должно составлять =24 Ом. Неисправность платы управления. Перезапустите котел. В случае повторного появления ошибки замените плату управления.
Ошибка A51
Неисправность в работе системы воздухозабора/ дымоудаления

Ошибка возникает, если грелка гаснет в течение 10 секунд после истечения контрольного времени. Перед повторным пуском котла автоматика выдерживает паузу «d4» продолжительностью 5 ми­нут.
Некорректно работает система дымоудаления
1. Повышено пневмосопротивление в системе дымоудаления. Проверьте систему дымоудаления на наличие механических загрязнении. Проверьте на наличие загрязнений прерыватель тяги котла.
2. При первичном монтаже учитывайте особенности конструкции системы дымоудаления. Необходимо смонтировать систему дымоудаления так, чтобы исключить появление завихрений потоков воздуха и появления обратной тяги.
Неисправен или некорректно работает вентилятор (Ферроли DomiprojectDF)
1. Проверьте провода вентилятора на наличие механических повреждений.
2. Измерьте напряжение, подаваемое на вентилятор (напряжение должно составлять 220 В).
3. Проверьте подключение коннекторов к контактам вентилятора.
Неисправна газовая арматура (газовый клапан). Прозвоните катушки газового клапана на наличие межвиткового замыкания и на обрыв. Сопротивление катушки модулирующего клапана должно составлять = 24 Ом, запорной 65 Ом. В случае обнаружения неисправности замените газовый клапан.
Неисправен или некорректно работает электрод розжига/ионизации:
1. Проверьте электрод розжига/ионизации на наличие загрязнений.
2. Убедитесь в том, что между горелкой и электродом розжига/ионизации установлен номинальный (3.0+ 03 мм) зазор.
3. Проверьте кабель электрода на наличие механических повреждений.
Сбой в работе или неисправность платы управления
1. Перезапустите котел, в случае повторного появления ошибки замените плату управления.
2. Проверьте качество заземления. На корпусе котла не должно быть потенциала.
Подробное описание ошибок F20, F41
F20 — Контроль качества горения
Во время работы горелки, а штатном режиме электрод розжига/ионизации постоянно контролирует горение. Это осуществляется путем измерения сопротивления пламени (вентилятор останавливается примерно на 1 секунду) относительно уровня мощности тока горелки, рассчитанной автоматикой котла.
Т.е. при каждом розжиге горелки по истечении 1 минуты осуществляется первая проверка: если получен положительный результат то перед очередным контролем аппаратура выжидает 1 минуту. Если же результат отрицательный, то время ожидания перед очередной проверкой составит 2 минуты.
Кроме того, если получен отрицательный результат, и автоматика котла определяет, что измеренные параметры не соответствуют качественному горению, то будет сделана попытка восстановить правильные параметры путем изменения тока модуляции: это сопровождается миганием символа факела. Если корректировка прошла успешно, то горелка может продолжать работу.
В противном случае пламя гаснет, на дисплей выдастся сообщение о неисправности F20 и включается вентилятор. По истечении примерно 50 секунд ошибка аннулируется, и автоматика котла производит розжиг горелки.
F41 — Отсутствие динамики изменения температуры (теплоносителя или воды ГВС) в заданный интервал времени
Режим отопления
При каждом новом запросе мощности отопления осуществляется контроль температуры, определяемой датчиком в напорном контуре. Если эта температура изменяется на ± 1 С в течение первых 20 секунд после поступления запроса, а горелка была выключена, то система воспринимает это как положительный результат проверки.
Если же температура, определяемая датчиком напорного контура, не изменяется на ± 1 С в течение первых 20с после поступления запроса, поступившего когда горелка была выключена, то система воспринимает это как отрицательный результат проверки, и осуществляет повторную проверку, до завершения которой никаких аварийных сигналов не генерируется. При поступлении запроса на розжиг горелки включается таймер,
который отсчитывает 15 секунд с того момента, когда произошло открытие газового клапана.
Если в течение этого времени температура, определяемая датчиком напорного контура, изменится на ±1С то для системы управления это означает, что проверка дала положительный результат и пусковой цикл может продолжаться, и, соответственно, больше проверок в течение данного цикла запроса мощности отопления не будет. В противном случае система гасит горелку и спустя 35 с начинает вторую попытку розжига, которая длится не более 20 секунд с того момента, как открылся газовый клапан.
Если в течение этого времени температура, определяемая датчиком напорного контура, изменится на ±1С, то для системы управления это означает, что проверка дала положительный результат и пусковой цикл может продолжаться, и, соответственно, больше проверок в течение данного цикла запроса мощности отопления не будет. В противном случае система управления гасит горелку и спустя 40 с начинает третью попытку розжига, которая длится не более 25 секунд с того момента, когда открылся газовый клапан.
Если в течение этого времени температура, определяемая датчиком напорного контура, изменится на ±1С. то для системы управления это означает, что проверка дала положительный результат и пусковой цикл может продолжаться, и, соответственно, больше проверок в течение данного цикла запроса мощности отопления не будет. В противном случае горелка гаснет, и аппаратура контроля факела генерирует сообщение о неисправности № 41 и блокирует котел (перезапуск).
Команда на работу насоса продолжает поступать в течение запрограммированного времени его выбега. В режимах защиты от замерзания или тестирования автоматика котла ведет себя аналогично тому, как описано выше, но с другой продолжительностью интервалов ожидания 15 и 20 вместо 35 и 40 секунд.

Как настроить

Основная настройка котла Ferroli производится на предприятии-изготовителе. При первом запуске производится дополнительная корректировка параметров всех коммуникаций для обеспечения полного соответствия режимов работы системы и подачи ресурсов — газа, воды, напряжения.

Также определяются верхняя и нижняя границы температуры и давления жидкостей, газа, прочие важные параметры.

Большинство действий производится с наружной панели управления, открывать кожух приходится только при проведении сложных ремонтных работ или для подключения комнатного термостата.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Выполнять настройку должен мастер из сервисного центра, иначе утратит силу договор гарантии или произойдет выход из строя важных узлов агрегата из-за неправильного режима эксплуатации.

Руководство по эксплуатации

Довольно часто в последнее время потребители выбирают устройства компании Ferroli. Газовые котлы, которые могут быть напольными или настенными, должны эксплуатироваться согласно инструкции.

К каждому прибору компания прилагает гарантийный талон и руководство по эксплуатации. Если возникают неисправности в процессе работы, то потребитель должен обратиться к специалистам службы технической поддержки.

В качестве альтернативного решения владелец оборудования должен заглянуть в инструкцию пользователя.

Самые популярные проблемы, которые могут возникнуть, – это низкий уровень давления, об этом устройство сообщит ошибкой f37. Пользователю в этом случае следует проверить подачу газа и воды, а также почистить систему.

Если вы не хотите столкнуться с неисправностями, то должны помнить, что при отключении оборудования от системы электропитания или газовой магистрали функция антизамерзания будет отключена.

Для того чтобы исключить ущерб от замерзания, что может произойти при длительном отключении котла в зимний период, следует слить воду из котла, это касается и системы отопления, а также контура горячего водоснабжения. В противном случае вода сливается только из контура ГВС, а в систему отопления добавляется антифриз, при этом следует ознакомиться с рекомендациями производителя.

Инструкция по эксплуатации газового котла Ferroli указывает на возможность регулировки температуры воздуха в помещении, сделать это можно с помощью опционного термостата. Последний позволяет задать определенную температуру. При необходимости регулировки температуры воды в системе отопления следует воспользоваться пультом дистанционного управления или интерактивной панелью на устройстве.

Не запускается котел (не включается горелка)

Проблемы с запуском котла встречаются чаще всего, поскольку причин возникновения подобной ситуации очень много.

Среди них могут быть:

• Закрыт кран подачи газа.
• Неполадки газового клапана.
• Форсунки горелки забиты сажей.
• Отказала плата управления.
• Котел блокирован из-за возникшей неполадки какого-либо узла.

Большинство возможных причин обнаруживает система самодиагностики, и выдает на дисплей соответствующий код.

Однако, некоторые возможные причины — отказ системы подачи газа, закрытый клапан и прочие механические препятствия система может не заметить, поэтому следует самостоятельно убедиться в из готовности к работе. Кроме того, Надо учесть фазозависимость котла и необходимость наличия заземления.

Иногда на щитке после произведенных подключений оказываются перепутаны провода.

ВАЖНО!Если фаза присоединена не к тому электроду, котел не запустится. Также крайне нежелательно наличие электрического потенциала между рабочим нолем и землей, вызывающее появление ошибки А02.

Почему падает давление

Падение давления в котле может быть следствием трех причин:

• Появление протечки в отопительном контуре (в том числе, и в самом котле). Особенностью этого варианта является постоянство процесса, поскольку теплоноситель не перестанет уходить, сколько бы систему ни подпитывали. В этом случае надо отыскать место протечки. Прежде всего, надо проверить состояние сливного крана или клапана, не открыт ли он, или не вышел ли из строя. Если никаких неполадок в этом узле не обнаружено, последовательно проверяют весь отопительный контур. Иногда забывают закрыть кран сброса на радиаторах, возникают свищи на трубопроводах, выходят из строя соединения. Сложнее всего обнаружить протечку, если кран питает систему водяного теплого пола, залитую в бетонную стяжку. Обнаружить проблему можно по мокрому пятну на полу или на потолке нижнего этажа, и то для этого нередко приходится снимать напольное покрытие или натяжной потолок.
• Отказ циркуляционного насоса. Эта проблема сразу обнаруживается системой самодиагностики, да и проверить работоспособность насоса легко. Достаточно произвести визуальный осмотр элемента, и принять соответствующие меры.
• Разрыв мембраны расширительного бака. В этом случае давление будет падать, пока теплоноситель не заполнит весь объем, после чего процесс прекратится.Затем возможно неконтролируемое повышение давления, особенно интенсивное при повышении температуры ОВ. Если обнаружится, что проблемный элемент — именно расширительный бак, надо срочно принимать меры для ремонта или замены узла. Иначе, при температурном расширении жидкости, из строя выйдет теплообменник или иной элемент системы, что потребует значительных расходов на ремонт и восстановление работоспособности котла.

Рекомендация специалиста

Иногда ремонт газовых котлов Ferroli и вовсе не требуется. Если вы столкнулись с тем, что оборудование не включается, то можно попробовать вынуть вилку из розетки и через несколько минут снова вставить ее обратно. Если и после этого ничего не изменилось, то следует обратиться за помощью к мастеру.

Выводы и полезное видео по теме

Пример решения элементарной проблемы при поломке котла, связанной с ошибкой показаний реле давления воздуха. Быстрый ремонт своими силами:

Очистка системы дымоотвода с помощью пылесоса:

Починить газовый котел Ferroli можно самостоятельно, если знать тип ошибки и пути ее устранения. Однако следует помнить, что газовое оборудование – элемент повышенной опасности. Поэтому все работы по обслуживанию и ремонту лучше доверить представителям газовой службы, с которой заключен договор.

Источники

• https://expert-dacha.pro/otoplenie/kotly-ot/gazovye-k/proizvoditeli-gaz-k/g-k-ferroli/instruktsiya-neispravnosti.html
• http://KotelStroi.com/theory/gazovye-kotly-ferroli.html
• http://stzm.ru/oshibki_kotli_ferroli.html
• https://in-service47.com/kak-vklyuchit-kotel-ferroli-na-otoplenie/
• https://sovet-ingenera.com/otoplenie/kotly/remont-gazovyh-kotlov-ferroli.html

Зонды ионизационные ИЗОМС-01, КЕ09С, КС-10-1, Электрод розжига ЕР34А

НАЗНАЧЕНИЕ

Ионизационные зонды типа ИЗОМС-01, КЕ09С, КС-10-1 предназначены для использования в качестве чувствительных элементов ионизационных датчиках-реле контроля пламени во всех типах промышленного энергетического оборудования.

Электрод розжига ЕР34А предназначен для искрового розжига газового пламени горелок и горелочных устройств

ИОНИЗАЦИОННЫЕ ЗОНДЫ

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Параметр	ИЗОМС-01	КЕ09С	КС-10-1
Допустимое напряжение на зонде	не более 400 В
Исполнение по ГОСТ 14254	IP54
Максимальная длина провода от зонда до датчика контроля пламени (рекомендуемый провод — МГШВ-0,35)	не более 300 м
Допустимая влажность окружающей среды при температуре 35°С	100%
Длина рабочего электрода*	300 мм	294 мм	276 мм
Вес		0,3 кг	0,3 кг

* — иная длина по требованию Заказчика.

ЭЛЕКТРОД РОЗЖИГА  

ЕР34А

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Параметр	Значение
Допустимое напряжение на электроде	до 15 кВ
Исполнение по ГОСТ 14254	IP40
Максимальная длина высоковольтного провода	определяется характеристиками высоковольтного трансформатора (ИВН)
Установочный размер	G 1/2″
Длина рабочей части (от установочного штуцера до конца центрального электрола	108 мм

ПРИМЕР ЗАКАЗА

(при заказе необходимо указывать : для ИЗОМС-01 — длину зонда от установочного фланца до контргайки — см. эскиз)
Ионизационный зонд ИЗОМС-01-1-1200.
Электрод розжига ЕР34А.

Виды ионизации в сварочной дуге, понятие о потенциале ионизации. — КиберПедия

СВАРОЧНАЯ ДУГА И ЕЕ СВОЙСТВА

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДУГИ

Различные материалы по-разному проводят электрический ток. Проводимость всякого материала зависит от количества находящихся в нем свободных, электрически заряженных частиц, переносящих электрические заряды, — электронов и ионов, а также от того, с какой скоростью эти носители электрических зарядов перемещаются. Следовательно, чем больше в материале имеется носителей зарядов и чем они подвижнее, тем меньше его сопротивление. Газы (в том числе и воздух) при нормальных условиях не проводят электрического тока. Это объясняется тем, что в обычных условиях они состоят из нейтральных молекул и атомов, которые не являются носителями зарядов. Они станут электропроводными в том случае, если в своем составе будут иметь электроны, положительные и отрицательные ионы.
Электроны, положительные и отрицательные ионы в газах возникают при воздействии на них электрического поля, тепла, при прохождении через газ ультрафиолетовых, рентгеновских и космических лучей, а также лучей, испускаемых радиоактивными веществами.
Прохождение электрического тока через газы называется электрическим газовым разрядом.
Электрические газовые разряды подразделяются на две основные группы: несамостоятельные и самостоятельные. При несамостоятельном электрическом газовом разряде электроны и ионы образуются от постороннего источника (например, газовый или воздушный промежуток подогревается пламенем, через него проходят лучи, на этот промежуток действует мощный поток световой энергии или сильное электрическое поле). При самостоятельном электрическом газовом разряде образование электронов и ионов происходит без постороннего источника (таким разрядом является сварочная дуга).
Процесс образования электронов и ионов называется ионизацией, а газ, содержащий электроны и ионы, ионизированным. При прохождении электрического тока через газовый промежуток положительные ионы стремятся к отрицательному полюсу (катоду), а отрицательные — к положительному (аноду). При движении некоторые ионы и электроны, сталкиваясь между собой, нейтрализуются и образуют нейтральные атомы и молекулы. Процесс образования нейтральных атомов и молекул называется рекомбинацией. При рекомбинации образуется энергия в форме электромагнитных излучений. В электрическом газовом разряде при бомбардировке поверхности отрицательного полюса электрода (катода) ионами, воздействии на эту поверхность электромагнитных излучений, влиянии высокой температуры и приложении электрического поля с поверхности отрицательного полюса (катода) во внешнюю среду выходят электроны. Излучение с поверхности отрицательного полюса электронов во внешнюю среду называется электронной эмиссией. Таким образом, при дуговом разряде происходит образование ионов — ионизация газов с обратимым процессом — рекомбинацией и имеет место электронная эмиссия.
Виды электрически заряженных частиц в газах. Заряженными частицами в газах могут быть электроны, положительные и отрицательные ионы. Материальная частица с наименьшей массой, несущая один элементарный отрицательный электрический заряд, называется электроном. Масса электрона в состоянии покоя равна 9,10721 • 10^-28г или в 1840 раз меньше массы атома водорода. Заряд электрона равен 1,59 • 10^-19 к. Ион — атом, несущий на себе заряд. Ион может быть отрицательным и положительным. Отрицательным ионом считают тот атом, к которому присоединились один или несколько электронов, а положительным — от которого отняли один или несколько электронов. Масса иона практически равна массе отдельного атома. Наименьшей массой обладает ион водорода (1,66 • 10^-24г). Положительные ионы могут образовывать все атомы и молекулы, а отрицательные ионы легче всего образуют электроотрицательные элементы, обладающие значительным сродством к электрону. Такими элементами являются фтор, хлор, азот, кислород и др.
Количество энергии, выделенное при присоединении электрона к нейтральному атому или отрицательно заряженному иону и выраженное в электрон-вольтах, называется сродством к электрону. Электрон-вольтом называется единица энергии, которую приобретает электрон, ускоренный электрическим полем с разностью потенциалов в 1 в.
Потенциалы ионизации и возбуждения.

На освобождение электрона от связи с атомным ядром, вследствие чего и происходит образование положительного иона, необходимо затратить определенное количество энергии. Энергия, израсходованная на отрыв электрона, называется работой ионизации. Работа ионизации, выраженная в электрон-вольтах, называется потенциалом ионизации. Если сообщить связанному электрону газовой молекулы или атома некоторое количество дополнительной энергии, то электрон перейдет на новую орбиту с более высоким энергетическим уровнем, а молекула или атом будут находиться в возбужденном состоянии. Количество энергии, Выраженное в электрон-вольтах, которое необходимо затратить для возбуждения атома или молекулы газа, называется потенциалом возбуждения. Возбужденное состояние атома или молекулы газа является неустойчивым, и электрон может снова возвратиться на стационарную орбиту, а атом или молекула перейдет в нормальное невозбужденное состояние. Энергия возбуждения при этом передается в окружающее пространство в форме светового электромагнитного излучения.
Величина потенциала ионизации и возбуждения зависит от природы атома. Наименьший потенциал ионизации (3,9 э·в) имеют пары цезия, а наибольший (24,5 э·в) наблюдается у газа гелия. У щелочноземельных металлов (цезия, калия, натрия, бария, кальция) связь между электронами и ядром не велика, поэтому они имеют наименьшие потенциалы ионизации, следовательно, на возбуждение и работу выхода электрона потребуется затратить меньше энергии, чем у железа, марганца, меди и никеля. Элементы, имеющие меньшие потенциалы ионизации и возбуждения, чем свариваемый металл, вводят в состав электродных покрытий, чтобы повысить стабилизацию дугового разряда в газах. Количество энергии, которое необходимо для выделения электрона из металла или жидкого тела, называется работой выхода электрона и выражается в электрон-вольтах.

Виды ионизации

В электрическом газовом разряде различают следующие виды ионизации газов: соударением, фотоионизацию, тепловую, электрическим полем.
Ионизация соударением заключается в том, что вышедшие электроны с поверхности отрицательного полюса электрода (катода) движутся со скоростью света через слой молекулярного газа к положительному полюсу (аноду). При своем движении электроны, сталкиваясь с молекулами и атомами газа, сбивают с их орбит электроны, образуя при этом положительные ионы. Электроны, сбитые с поверхности электрода, называются первичными, а электроны, выбитые с орбит нейтральных частиц (атомов), — вторичными. Вторичные электроны также могут оказать ударное действие на следующие молекулы и атомы и образовать так называемые третичные электроны, которые при потере кинетической энергии образуют с нейтральными частицами отрицательные ионы (последние легко образуются в кислороде, окислах азота, галоидах, водяном паре и т.д.). Образовавшиеся положительные и отрицательные ионы стремятся проделать путь к противоположному по закону полюсу. При столкновении положительных ионов с отрицательными ионами или с электронами будут образовываться нейтральные молекулы или атомы (процесс рекомбинации).
Соударения ионизируемой частицы со свободным электроном и нейтральным атомом могут быть упругими и неупругими. При упругом соударении кинетическая энергия остается неизменной, при неупругом — часть кинетической энергии расходуется на внутреннюю работу — возбуждение или ионизацию. Поэтому после соударения энергия частицы уменьшится. Возбуждение и ионизация частицы возможны только в том случае, если кинетическая энергия ударяющейся частицы будет больше работы возбуждения или ионизации.
Фотоионизация заключается в том, что при воздействии на газовый промежуток световой энергией атомы и молекулы газа будут поглощать кванты света (фотоны), образуя электрически заряженные частицы — электроны и ноны. Процесс образования атомами и молекулами газа электрически заряженных частиц за счет поглощения квантов света называется фотоионизацией. Фотоионизация возможна в том случае, если энергия кванта света будет больше работы ионизации газовой молекулы.
Тепловая ионизация заключается в образовании электрически заряженных частиц в газах от воздействия на газ высоких температур в результате неупругих столкновений частиц газа, имеющих большие запасы кинетической энергии. Образование электрически заряженных частиц в газах уже становится заметным при температуре около 2000° К.
Под степенью термической ионизации газа следует понимать отношение числа образовавшихся электрически заряженных частиц к общему количеству нейтральных частиц в объеме газа до ионизации. При атмосферном давлении степень ионизации газа изменяется с изменением температуры и зависит от потенциала ионизации.
При сварке в дуговом промежутке находится не один газ, а смесь газов и паров, поэтому ионизация каждого газа, входящего в смесь газов и паров, протекает иначе, чем отдельного газа. Для удобства определения степени ионизации газовой смеси вводится понятие «эффективный потенциал ионизации». Под эффективным потенциалом ионизации понимают потенциал ионизации некоторого однородного газа, который при тех же температурах, давлении и концентрации образует такое же количество заряженных частиц, как и газовая смесь. Если в атмосферу дуги будут введены вещества с малым потенциалом ионизации, то эффективный потенциал ионизации значительно снизится, что повысит стабильность дугового разряда.
Ионизация электрическим полем заключается в том, что электрическое поле, действуя на электрически заряженные частицы газа, ориентирует и ускоряет их движение. Воздействие электрического поля на электрически заряженные частицы газа сказывается на участке пути, равном свободному пробегу частицы. При движении частицы соударяются, вследствие чего происходит либо возбуждение, либо ионизация частиц, а вместе с этим и изменение направления их движения.

Электронная эмиссия

Процесс испарения, излучения или выхода электронов проводимости из металлов называется электронной эмиссией. Этот процесс играет исключительно важную роль в сварочной дуге. Электронная эмиссия подразделяется: на эмиссию электронов вследствие бомбардировки металла ионами, фотоэлектронную, термоэлектронную и автоэлектронную эмиссию.
Эмиссия электронов за счет потока ионов заключается в том, что положительные ионы, ударяясь о поверхность катода при нейтрализации, выделяют тепловую и лучистую энергию, за счет которой и происходит эмитирование электронов с катода во внешнюю среду. Эмиссия электронов вызывается главным образом положительными ионами, так как отрицательные ионы в катодной зоне испытывают торможение. Энергия, выделившаяся в результате ударов положительных ионов о катод за счет потенциальной и кинетической энергии ионов, способствует увеличению скорости плавления электродного и основного металла.
Фотоэлектронная эмиссия заключается в том, что лучистая энергия, действуя на поверхность катода, сообщает необходимую энергию электронам для их выхода. Лучистая энергия вызывает выход электронов не только из катода, но и из материалов, входящих в состав покрытий. Чем будет короче длина световой волны, тем больше выделится электронов с поверхности катода.
Термоэлектронная эмиссия — это процесс выхода электронов проводимости с накаленной поверхности отрицательного полюса (катода) при нагревании электрода. При нагревании электрода кинетическая энергия электрона становится больше работы выхода, необходимой для преодоления Электростатического притяжения электрона, и последний, теряя связь с ядром, вылетает с поверхности электрода. С увеличением температуры нагрева торца электрода кинетическая энергия электрона увеличивается, а сила электростатического притяжения его уменьшается, благодаря чему число вырываемых электронов увеличивается. При термоэлектронной эмиссии происходит охлаждение электрода, так как при выходе электроны уносят с собой большое количество энергии. Выход электронов зависит от свойств и чистоты поверхности металла. Если, например, в состав вольфрамового электрода ввести 0,5% окиси тория (ThO₂), то эмиссия такого торированного электрода значительно повысится.
Автоэлектронная эмиссия — это эмиссия электронов за счет силового электрического поля. Она возможна при высоких и низких температурах катода. Явление выхода электронов при низких температурах объясняется тем, что внешнее электрическое поле сообщает электрону такую энергию, которая позволяет ему выйти за пределы поверхности металла.

Источник: Электросварка. В. П. Фоминых А. П. Яковлев

http://tehinfor.ru/s_14/svarka_7.html

Вопрос11

Лучший ионизационный электрод — Отличные предложения на ионизационный электрод от мировых продавцов ионизационных электродов

Отличные новости !!! Вы находитесь в нужном месте для ионизационного электрода. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене.Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот верхний ионизационный электрод в кратчайшие сроки станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что купили ионизационный электрод на AliExpress. Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в ионизационном электроде и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов.Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококлассную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь. И, если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе.Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца. Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет. Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести ионизационный электрод по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы. На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

Ионизационные камеры | Обнаружение и измерение ядерной радиации

Ниже приведен неисправленный машинно-читаемый текст этой главы, предназначенный для предоставления нашим собственным поисковым системам и внешним машинам богатого, репрезентативного по главам текста каждой книги с возможностью поиска.Поскольку это НЕПРАВИЛЬНЫЙ материал, пожалуйста, рассматривайте следующий текст как полезный, но недостаточный прокси для авторитетных страниц книги.

гамма-лучей будут малы. Обычный сцинтиллятор для счета ZnS, активированный Ag. Хотя световой поток высокий, ZnS (Ag) доступен только в виде мультикристаллического порошка, светопропускание плохое; поэтому он не используется для измерение энергетических спектров. Сцинтиллятор обычно наносят, позволяя Частицы ZnS (Ag) размером ~ 20 мкм осаждаются из воды или спиртовую суспензию на стеклянном или пластиковом диске, которая служат световодом.Типичные сцинтилляторы этого техника имеют поверхностную плотность 5-25 мг / см2. Когда осадок сухой, его обычно обрызгивают прозрачным пластиком или покрыт тонкой полиэтиленовой пленкой. Алюминирование покрытия пленка повышает эффективность сбора света и может быть использована для защиты фотоэлемента от окружающего света. Общая толщина- толщина материала, покрывающего сам сцинтиллятор, должна быть <1 мг / см2. Сцинтилляционные сборки очень похожи на указанные выше может быть приобретен у нескольких производителей.Сцинтиллятор узел монтируется с использованием силиконового масла или смазки в качестве оптимального соединение между лицевой панелью фотоумножителя и непокрытая сторона стеклянного или пластикового световода. Когда желательно использовать сцинтилляционное устройство для определение энергий заряженных частиц, некоторых неорганических Необходимо использовать сцинтиллятор, отличный от ZnS (Ag). Тонкий прозрачный часто используются диски Nal (Tl) или Csl (Tl). Разрешение этих устройств не может сравниться с полученным разрешением с газоионизационным или полупроводниковым детектором, и поэтому не часто используется, за исключением особых ситуаций.Дальнейшая информация 4 5 по этому поводу можно найти в недавних обзорах. ' III. ИОНИЗАЦИОННЫЕ КАМЕРЫ * 1. Ионизация в газах Большая часть экспериментальной информации об остановке заряженных частиц в веществе был получен в результате исследования произведенной ионизации. Очень полезный класс счетчиков использует ионизацию, производимую в газе, собирая либо образующийся электрон, либо ионная пара, т.е. электрон и положительный ион. * См. Ссылки (37), (38), (39), (40) и (41).45

Напомним, что удельная ионизация заряженная частица в ионных парах на 1 см пути, d

зационный потенциал. Вероятно, это происходит потому, что электроны произведенные при первичной ионизации, часто имеют достаточно энергия, вызывающая дальнейшую или вторичную ионизацию; также энергия может поглощаться, что теряется при возбуждении и диссоциации.Потери энергии на пару ионов практически не зависят. энергии частицы и типа частицы. Это сразу наводит на мысль что интегральная ионизация S. производится, когда энергия E равна передается, определяется как 5 = E / w. Хотя в большинстве случаев это можно предположить соразмерность, есть некоторые свидетельства того, что нелинейная связь между jl и E существует для альфа 3 8 частицы с энергией менее примерно 0,1 Мэв. После образования свободных электронов и положительных ионов их поведение зависит от природы газа и электрического поле присутствует.Электрон совершает много столкновений с газом молекул, и хотя его направление движения хаотично в результате таких столкновений возникает чистый дрейф в электрическом поле в направлении, параллельном силовым линиям. Дрейф скорость зависит от типа газа, его давления и напряженность электрического поля. Положительные и отрицательные ионы движутся намного медленнее через газов, чем электронов. Кроме того, ионные подвижности относительны. нечувствителен к изменениям приложенного электрического поля прочность и давление газа.Поэтому в интересах быстрый отклик, импульсные ионизационные камеры почти всегда организовал сбор электронов. Электроны могут образовывать отрицательные ионы, присоединяясь нейтральным атомам или молекулам — этот эффект особенно вреден в импульсных ионизационных камерах с использованием сбора быстрых электронов. К обычным газам относятся галогены, кислород и водяной пар. самые серьезные преступники. Инертные газы, водород, азот, углекислый газ и метан имеют коэффициенты присоединения 103 раз меньше, чем галогены, и считаются приемлемыми заправочные газы для детекторов ионизации.2. Текущие камеры Существенной частью газовой ионизационной камеры являются два электроды изолированы друг от друга, образуя газонаполненный пространство между ними. Ионизационная камера с параллельными пластинами работает. в виде проточной камеры схематически изображен на рис. 20. Рисунок показывает идеализированные кривые «вольт-ампер» для низкого и высокого напряжения. 47

с .- J- z UJ а: тр. МНЕ БЫ о о Я- N Ионные пары вместе Трек частиц Радиоактивный Источник .Собирающий электрод. — / _ ‘ Высоковольтный / 1 Дж. ВГОС Электрод -S i / — = — ВП — = г р Чтобы Электрометр 1 ВЫСОКАЯ ИНТЕНСИВНОСТЬ ИСТОЧНИК > СООТВЕТСТВИЕ ТЕКУЩИЙ ИСТОЧНИК НИЗКОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ ПРИМЕНЯЕМЫЙ ПОТЕНЦИАЛ Вице-президент Рис.20. Иллюстрация работы ионизационной камеры. Показаны типичные вольт-амперные характеристики для различных источников. интенсивности. На вставке показано, как устроена камера с параллельными пластинами. приспособлены для измерения тока методом «ИК-капля»; за измерения методом «скорости дрейфа», оба переключателя St и S2 должны быть открыты (см. Текст). 48

источник интенсивности. При низком приложенном напряжении происходит потеря заряд за счет рекомбинации электронов и положительных ионов. По мере увеличения потенциала ток, протекающий через сопротивление R от сбора заряда возрастает до тех пор, пока достигает предельного значения, ток насыщения.На очень высоком потенциал ток снова начинает расти из-за наступления умножение газа (см. раздел V.I.). Число ионных пар, образующихся за секунду n, можно вычислить. отсчитывается от N, скорость, с которой частицы поглощаются камеры, средней энергии на частицу E и w: (8) ш Установившийся ток насыщения I получается путем умножения зарядом электрона е (1,60 х 10 ~ 19 кулонов): I = en. Таким образом, если источники с одинаковыми энергетическими спектрами (т. Е. тот же E) сравниваются, ток насыщения пропорционален к исходной мощности Н.Это основа многих ионных инструменты камеры для мониторинга, используемые для мониторинга и анализа целей. Как показано на рис. 20, ток всегда измеряется в точки напряжения, используя электрометр. Именно по этой причине, только что описанный метод называется методом «IR-drop», потому что напряжение на R выражается произведением IR. Представляющие интерес токи лежат в диапазоне примерно от 10 ~ 8 до 10 ~ 14 ампер. Метод ИК-капли требует очень высокого сопротивления за высокую чувствительность; однако в большинстве случаев не рекомендуется использовать резисторы более 1012 Ом при специальной технике следует избегать.Когда коэффициент N очень низкий, статистические данные Калибровочные колебания измеряемого напряжения требуют тщательного анализа если требуется высокая точность. По этим причинам скорость Метод дрейфа используется для малых токов (<10-12 ампер). В методе скорости дрейфа сопротивление нагрузки R равно снимается открытием Sa (см. рис. 20). Собирающий электрод заземлен замыканием S2; таким образом, напряжение на C равно нулю. В начале измерения S2 открывается, и напряжение через время t определяется как V = 1 / C f Idt = It / C.(9) â € ¢ г А 49

Значение, используемое для C, должно включать общую емкость. камеры, проводов и входа электрометра, и обычно лежит в пределах 10-30 пикофарад; следовательно, сенсибилизация активность очень высока. Кроме того, поскольку скорость дрейфа делает доступный электрометру весь заряд, произведенный в время t, этот метод принципиально более чувствителен, чем Метод ИК-капли, при котором заряд непрерывно расходуется Загрузка. Теория и конструкция электрометров и их свойства. изоляторов, подходящих для ионизационных камер. просмотрено Fairstein.Полезные предложения по этим технологиям методы, применяемые для определения радиоактивных газов 15 предоставлены Толбертом и Сири. 3. Камеры импульсного типа. Когда скорость поступления ионизирующих импульсов слишком мала для удобные измерения постоянного тока или когда необходимо определить определить распределение энергии частиц, остановившихся в газе, Ионизационная камера работает как импульсный прибор. Вот, детали процесса сбора и временный ответ вспомогательного оборудования очень важны, поскольку всегда наблюдается сложный сигнал из камеры искаженный по измерительной системе.Рассмотрим ионизационную камеру с параллельными пластинами, в которой только что образовалась единственная ионная пара (см. рис. 21). Если RC продукта очень велик, ток через R может быть отрицательным. во время сбора ионов, и V (t) = q (t) / C, где q (t) — чистый собранный заряд, а C — полная емкость цепи. танца. Ионная пара влияет на чистый заряд не только тем, что собираются, но также с помощью электростатической индукции. Во время t a iter образуется пара, индуцируется заряд -q (t) и -q- (t) o J3 собирающий электрод положительным ионом и электро *! соответственно.(10) Во время образования ион и электрон оба находятся в точке x.o, и вызывают одинаковые заряды противоположного знака; следовательно, V (O) = O. Электрон быстро движется к собирающему электроду, 50

f d я Рис. 21. Схематическое изображение параллельной пластины. ионизационная камера, в которой только что образовалась одна ионная пара. вызывая линейное увеличение q- (t) до тех пор, пока электрон не расколется. прочитал. В течение этого интервала действие положительного иона пренебрежимо мало, так как время его прохождения примерно в 103 раза больше, чем у электрон.Потенциал сейчас V (t) = q_ (t) — е (11) Важно отметить, что ожидаемый конечный потенциал -e / C не достигается, когда электрон собирается, но только когда положительный ион перестает индуцировать заряд, т. е. когда ион ударяется о высоковольтный электрод. Коллекторный потенциал только что описанного процесса схематически изображен на рис. 22. Показанный профиль импульса позволяет упрощающее предположение, что n ионных пар образовались в точке x0; фактически ионизация происходит вдоль трека, и качественная форма импульса на рисунке будет искажена пространственное распределение ионных пар.Электронная диффузия будет стремятся скрыть резкие изменения наклона. От диско- Из-за ионизации в газах будет очевидно, что наличие электроотрицательного газа, такого как кислород, серьезно искажать пульс. 51

ВРЕМЯ, / Рис. 22. Идеализированный импульс напряжения на параллельной пластине. ионизационная камера с шагом пластин d, после изготовления n ионные пары на расстоянии x0 от собирающего электрода. В электроны собираются в t-, а положительные ионы в t +.Обратите внимание, что шкала времени искажена, чтобы показать начальный подъем. Как видно на рис. 22, потенциал за счет столкновения электронов Значение зависит от положения ионной пары при t = 0. Это не особенно важно, если требуется только подсчет, ибо пульс должен быть достаточно большим, чтобы его можно было записать. Однако, некоторые важные области применения ионизационных камер требуется импульс, высота которого пропорциональна количеству ионные пары. На первый взгляд может показаться, что следует усилить импульс, соответствующий полной ионизации, т.е.е., V из Рис. 22. Хотя этот подход был использован очень успешно — В полной мере усилитель, необходимый для широких, медленно нарастающих импульсов, является склонен к шуму и очень чувствителен к микрофону 52

и гул источника питания. Допустимые ставки — всего несколько человек за во-вторых, из-за опасности «накопления» импульсов. Из-за медленного нарастания время становится очень неопределенным, поэтому совпадение методы не очень применимы (см. обсуждение электронное оборудование в Разделе VI).Чтобы избежать некоторых трудностей, возникающих при общей Ионизационные импульсы собираются, только часть импульса за счет электронного сбора используется. На рисунке 22 показано, что электроны собираются за гораздо более короткое время; это сейчас Остается избежать изменения высоты импульса с положением ионизированный трек. Используются два метода: либо сбор электрод делают очень маленьким, либо его можно экранировать сеткой. Добавление сетки к камере с параллельными пластинами — это наиболее желательная техника для снятия эффекта положительно- 38 41 44 ионная индукция.Такое расположение показано на рис.23. Образец помещается на высоковольтный электрод; газ давление и геометрия устроены так, что все ионные Заражение происходит в области между сеткой и высокой электрод напряжения. Сетка экранирует собирающий электрод от воздействия положительных зарядов, но электроны ускоряются в сторону коллектора. Тогда заряд на коллектора равна полной ионизации, вызванной первичная частица. Сбор Электрод Сетка -1/2 Высоковольтный Электрод р Рис.23, камера. Принципиальная схема ионизации с сеткой 53

4. Соображения по конструкции Поскольку полного насыщения можно достичь достаточно небольшие электрические поля, можно сконструировать ионный Камера установки подходит практически для любой экспериментальной установки. Для современных камер предпочтительна геометрия с параллельными пластинами, потому что это самый простой для математического анализа дизайн. Камеры коаксиального цилиндра очень просты в изготовлении, и большинство ионизационных камер в приборах радиационной разведки этого типа.Камеры импульсного типа представляют собой менее критичный проблема проектирования, потому что области слабого поля менее Cern, чем для текущих камер. В нынешних камерах размещение и строительство изоляторы имеют огромное значение, так как ток, протекающий через изолятор, должен быть незначительно мала по сравнению с током, протекающим по проводнику он поддерживает. Могут образовываться даже материалы с высоким удельным сопротивлением. серьезные токи утечки, если поверхности допускают приобретают заряд от механических воздействий; от трения одного поверхность против другого; или от электрического поля, которое может вызвать заряд изображения или вызвать появление ионов из активного объема собираться на изолирующих поверхностях.С другой стороны, обычная поверхностная утечка не очень важен в быстрых импульсных камерах при напряжении 1 или 2 кв. Допускаются небольшие токи утечки, так как электронные система видит только быстрые переходные сигналы; естественно, любая корона разряд или другой источник неравномерно меняющейся утечки будет вызывают регистрацию пакетов ложных отсчетов. В нынешних камерах всегда следует использовать защитные кольца. Как показано на рис. 24 защитное кольцо служит двум целям: а) когда защитное кольцо заземлено, любая утечка высокого напряжения передается на грунт вместо коллектора.Поскольку только небольшой на собирающем электроде появляется разность потенциалов изолятор, ток утечки коллектора значительно снижен; (б) активный объем камеры определяется ограждением кольцо. Защитные кольца не всегда требуются в импульсных камерах а в некоторых случаях может привести к ложным подсчетам. Например, чувствительный объем токовой камеры может быть определен защитное кольцо; но если та же камера работает в импульсном режим, ионизация производится в пространстве между охранным кольцом 54

Высокое напряжение Электрод Сбор Электрод (а) Охранное кольцо Изолятор Защитное кольцо ион (б) Рис.24. Важность защитных колец в цилиндрических ионных Зонационная камера. (а) Без защитного кольца измеряемый ток через сопротивление нагрузки R представляет собой сумму ионизационного тока и ток утечки. (b) Заземленный защитный электрод. гарантирует, что ток утечки высокого напряжения не пройдет через нагрузочный резистор, поэтому ток через R будет только до ионизации. а высоковольтный электрод может навести на коллекторе импульс детектируемой амплитуды. 5. Приложения для подсчета и анализа Ионизационные камеры широко используются для измерения сильные стороны источников тяжелых заряженных частиц.Очень простой детекторы могут быть сделаны для обычного подсчета альфа, если энергия 55

Раздача

не требуется. Обычно сферический сбор электрод концентрический с цилиндрическим высоковольтным электродом будет достаточно. Чтобы избежать случайного суммирования импульсов малой амплитуды когда высокая активность бета- или гамма-лучей присутствует в источник альфа-частиц, требуется короткое время отсечения. Использование- полное сокращение времени нарастания детектора может быть получено увеличение скорости дрейфа электронов; в аргоне обычная начинка газа время нарастания улучшается за счет добавления 5% CO 2.Энергия, выделяемая при делении, почти в сорок раз больше, чем для альфа-частицы с энергией 5 Мэв, и поэтому деления можно считать исключение других событий. Импульсные камеры с параллельными пластинами широко используются для измерения сечений деления и для взаимное сравнение делящихся источников. Если число альфа частиц на событие деления очень велико, то «наложение» альфа-импульсов вызовет неприятный фон; в таком случаях было бы целесообразно использовать детектор с более быстрым ответ, такой как, например, газовый сцинтилляционный счетчик или полупроводниковый детектор излучения (Раздел IV.ниже). Ионизационные камеры также могут использоваться для регистрации нейтронов. Камеры деления, содержащие UZ3S, широко используются как нейтронно- чувствительные устройства в управлении реактором и защите персонала. В некоторых случаях камеры заполнены газом BF3 или облицованы бором или литием. Ионизация производится альфа-частицы и ядра отдачи от реакции (n, a) на B1 ° или Li6. Бета-излучатели с низкой энергией могут вводиться в виде газов в откалиброванная камера для количественного анализа (Раздел IX.5.). Камеры ионизации могут использоваться для относительного анализа либо газ или твердые образцы, даже если частицы не полностью остановился в газе. ‘В этом приложении камера должна быть откалиброван для конкретной бета-активности и типа источника монтаж инж. Современные ионизационные камеры особенно хорошо подходят к пробирке гамма-излучателей. Камера разработана с должное внимание к изоляторам и механическим жесткость должна сохранять калибровку с точностью до доли процент на годы.Электрометры с вибрирующим язычком могут измерения тока насыщения с высокой точностью (-0,05%). Если стандартные источники гамма-излучения известного распада скорости используются для калибровки эффективности, камера может быть используется как точный вторичный эталон. На рисунке 25 показан 56

ЗАЛИВНОЙ КЛАПАН- СБОР ЭЛЕКТРОД [Медный экран) СТАЛИ ДАВЛЕНИЕ ТЕСТ НА 1500 фунтов / кв. Дюйм. НЕОПРЕН ПРОКЛАДКА БОЛТЫ (Требуется 16 ГЛАВНЫЙ ИЗОЛЯТОР (Полистирол) НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ ЗАЩИТНОЕ КОЛЬЦО БАКЕЛИТ К ВИБРАЦИОННОМУ ЭЛЕКТРОМЕТРУ МЕДЬ ШАЙБА ФЛУОРОТИН 0-КОЛЬЦА -ЗАЩИТНОЕ КОЛЬЦО РАЗЪЕМ (К земле, приземляться ) 10см Рис.25. Конструкция высокоточной ионизационной камеры. для вторичной стандартизации гамма-излучателей. В Камера заполнена сухим аргоном до давления 40 атмосфер. Образцы вводятся через возвратную трубку, расположенную внутри цилиндрический собирающий электрод (Стефенсон). 57

Ионизация | химия и физика

Ионизация , в химии и физике, любой процесс, с помощью которого электрически нейтральные атомы или молекулы преобразуются в электрически заряженные атомы или молекулы (ионы).Ионизация — это один из основных способов передачи энергии излучением, таким как заряженные частицы и рентгеновские лучи, материи.

Подробнее по этой теме

излучение: явления ионизации

Ионизация (см. Рисунок 1) — это крайняя форма возбуждения, при которой электрон выбрасывается, оставляя после себя положительный …

В химии ионизация часто происходит в жидком растворе.Например, нейтральные молекулы газообразного хлористого водорода, HCl, реагируют с такими же полярными молекулами воды, H ₂ O, с образованием положительных ионов гидроксония, H ₃ O ⁺ , и отрицательных ионов хлорида, Cl ^— ; на поверхности металлического цинка, контактирующего с кислотным раствором, атомы цинка, Zn, теряют электроны на ионы водорода и становятся бесцветными ионами цинка, Zn ^{2 +} .

Ионизация за счет столкновения происходит в газах при низких давлениях, когда через них пропускается электрический ток.Если электроны, составляющие ток, обладают достаточной энергией (энергия ионизации различна для каждого вещества), они вытесняют другие электроны из молекул нейтрального газа, создавая ионные пары, которые по отдельности состоят из образовавшегося положительного иона и отделенного отрицательного электрона. Отрицательные ионы также образуются, когда часть электронов присоединяется к молекулам нейтрального газа. Газы также могут быть ионизированы межмолекулярными столкновениями при высоких температурах.

Ионизация, как правило, происходит всякий раз, когда достаточно энергичные заряженные частицы или лучистая энергия проходят через газы, жидкости или твердые тела.Заряженные частицы, такие как альфа-частицы и электроны радиоактивных материалов, вызывают интенсивную ионизацию на своем пути. Энергичные нейтральные частицы, такие как нейтроны и нейтрино, более проникающие и почти не вызывают ионизации. Импульсы лучистой энергии, такие как рентгеновские и гамма-кванты, могут выбрасывать электроны из атомов за счет фотоэлектрического эффекта, вызывая ионизацию. Энергичные электроны, возникающие в результате поглощения лучистой энергии и прохождения заряженных частиц, в свою очередь, могут вызывать дополнительную ионизацию, называемую вторичной ионизацией.Определенный минимальный уровень ионизации присутствует в атмосфере Земли из-за непрерывного поглощения космических лучей из космоса и ультрафиолетового излучения Солнца.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня

Знакомство с ионизационными камерами

Знакомство с ионизационными камерами

Ионизационные камеры
Основные компоненты ионизации В камере находятся два собирающих электрода: анод и катод ( анод заряжен положительно по отношению к катоду).В большинстве случаев, но не все, внешняя стенка камеры служит катодом. Потенциал разница между анодом и катодом часто составляет от 100 до 500 вольт. спектр. Наиболее подходящее напряжение зависит от ряда факторов, таких как размер камеры (чем больше камера, тем больше требуется вольтаж).
Форма электроды в ионизационной камере более изменчивы, чем у Детектор Гейгера-Мюллера или пропорциональный счетчик.В общем, внешний стенка камеры (катод) представляет собой цилиндр или сферу, а анод — обычно стержневидные. Тем не менее, анод может принимать другие формы, например, цилиндр или конус. В некоторых случаях два электрода могут быть даже плоскими. параллельные пластины.
	Другой распространенный тип ионизации камера — это скважинный детектор, в котором внешняя стенка камеры выступает вниз внутри полого трубчатого анода.Это значительно увеличивает количество систем чувствительность, поскольку образец можно расположить в центре камера.
В присутствие радиации заставляет заряженные частицы проходить через газ внутри ионизационная камера. Эти заряженные частицы могут быть альфа или бета. частицы из радиоактивного образца (если они обладают достаточной энергией для проникнуть в стенку детектора).
В качестве альтернативы заряженные частицы могут быть электроны, которым гамма-лучи или рентгеновские лучи передали энергию через фотоэффект, комптоновское рассеяние или образование пар. Большинство эти гамма- или рентгеновские взаимодействия происходят в стенке детектора, но некоторые также встречаются в газе, заполняющем камеру. Если стенка камеры тонкая достаточно, эти электроны могут даже возникать в гамма-лучах или рентгеновских лучах. взаимодействия вне камеры.
В движение заряженных частиц через камеру ионизирует атомы или молекулы газа, т.е. создает ионные пары. Например, это процесс ионизации может включать отрыв электрона от молекула азота — освобожденный электрон был бы отрицательным членом ионной пары и положительно заряженная молекула азота была бы положительным членом ионная пара.
	Электрическое поле, создаваемое разность потенциалов между анодом и катодом вызывает отрицательную член (электрон) каждой ионной пары перемещается к аноду, в то время как положительно заряженный атом или молекула газа притягивается к катоду. Движение ионов к собирающим электродам приводит к электронный импульс.Поскольку эти импульсы обычно слишком малы для обнаружения, наиболее распространенный подход — измерение тока ионных камер, который возникает из-за множества взаимодействий излучения в детекторе и более легче измерить, чем отдельные импульсы.
Ионизация Камеры Музей Справочник

Последнее обновление: 31.07.09
Авторское право, 1999 г., Объединенные университеты Ок-Ридж,

Wikizero — Ионизационная камера

Ионизационная камера является самым простым из всех газонаполненных детекторов излучения и широко используется для обнаружения и измерения определенных типов ионизирующего излучения; Рентгеновские лучи, гамма-лучи и бета-частицы.Обычно термин «ионизационная камера» используется исключительно для описания тех детекторов, которые собирают все заряды, создаваемые прямой ионизацией в газе посредством приложения электрического поля. ^[1] Он использует только дискретные заряды, создаваемые каждым взаимодействием между падающим излучением и газом, и не включает механизмы умножения газа, используемые другими радиационными приборами, такими как счетчик Гейгера или пропорциональный счетчик.

Ионные камеры имеют хороший однородный отклик на излучение в широком диапазоне энергий и являются предпочтительным средством измерения высоких уровней гамма-излучения.Они широко используются в атомной энергетике, исследовательских лабораториях, радиографии, радиобиологии и мониторинге окружающей среды.

Принцип работы [править]

Принципиальная схема ионной камеры с параллельными пластинами, показывающая создание ионных пар и дрейф ионов под действием электрического поля. Электроны обычно дрейфуют в 1000 раз быстрее, чем положительные ионы из-за их меньшей массы. ^[1] График зависимости ионного тока от напряжения для детектора газового излучения с проволочным цилиндром. В ионной камере используется самая нижняя доступная область обнаружения.

Ионизационная камера измеряет заряд по количеству ионных пар, созданных в газе в результате падающего излучения. ^{[nb 1]} Состоит из газонаполненной камеры с двумя электродами; известный как анод и катод. Электроды могут иметь форму параллельных пластин (ионизационные камеры с параллельными пластинами: PPIC) или цилиндрической формы с коаксиально расположенным внутренним анодным проводом.

Между электродами прикладывается потенциал напряжения для создания электрического поля в заполняющем газе.Когда газ между электродами ионизируется падающим ионизирующим излучением, создаются ионные пары, и образующиеся положительные ионы и диссоциированные электроны перемещаются к электродам противоположной полярности под действием электрического поля. Это генерирует ионизационный ток, который измеряется схемой электрометра. Электрометр должен быть способен измерять очень малый выходной ток, который находится в диапазоне от фемтоампер до пикоампер, в зависимости от конструкции камеры, дозы облучения и приложенного напряжения.

Каждая созданная ионная пара откладывает или удаляет небольшой электрический заряд с электрода или с электрода, так что накопленный заряд пропорционален количеству созданных ионных пар и, следовательно, дозе излучения. Это непрерывное генерирование заряда вызывает ионизационный ток, который является мерой общей ионизирующей дозы, поступающей в камеру.

Электрическое поле достаточно сильное, чтобы устройство могло работать непрерывно, уничтожая все ионные пары, предотвращая рекомбинацию ионных пар, которая уменьшила бы ионный ток.Этот режим работы называется «текущим», что означает, что выходной сигнал представляет собой непрерывный ток, а не импульсный выход, как в случае трубки Гейгера – Мюллера или пропорционального счетчика. ^[1] Поскольку количество образующихся ионных пар пропорционально энергии падающего излучения, этот непрерывно измеряемый ток пропорционален мощности дозы (энергия, выделяемая в единицу времени) в ионизационной камере.

Обращаясь к прилагаемому графику сбора ионной пары, можно увидеть, что в рабочей области ионной камеры заряд собранной ионной пары фактически постоянен в диапазоне приложенного напряжения, поскольку из-за относительно низкой напряженности электрического поля ион камера не имеет эффекта умножения.В этом заключается отличие от трубки Гейгера-Мюллера или пропорционального счетчика, посредством которого вторичные электроны и, в конечном итоге, множественные лавины значительно усиливают первоначальный заряд ионного тока.

Типы и конструкция камер [править]

Обычно используются следующие типы камер.

Камера свободного воздуха [править]

Это камера, свободно открытая в атмосферу, где наполняющим газом является окружающий воздух. Домашний дымовой извещатель является хорошим примером этого, где необходим естественный поток воздуха через камеру, чтобы частицы дыма могли быть обнаружены по изменению ионного тока.Другими примерами являются приложения, в которых ионы создаются вне камеры, но переносятся принудительным потоком воздуха или газа.

Давление в камере [редактировать]

Вентилируемая камера [править]

Эти камеры обычно имеют цилиндрическую форму и работают при атмосферном давлении, но для предотвращения попадания влаги в вентиляционную линию установлен фильтр, содержащий осушитель. ^[2] Это делается для предотвращения накопления влаги внутри камеры, которая в противном случае была бы внесена из-за эффекта «насоса» при изменении атмосферного давления воздуха.Эти камеры имеют цилиндрический корпус из алюминия или пластика толщиной несколько миллиметров. Материал выбирается так, чтобы его атомный номер был подобен номеру воздуха, так что стенка считается «воздушным эквивалентом» в диапазоне энергий пучка излучения. ^{[1] [3] [4]} Это дает эффект обеспечения того, что газ в камере действует так, как если бы он был частью бесконечно большого объема газа, и повышает точность за счет уменьшения взаимодействия гамма-излучения. с материалом стены.Чем выше атомный номер материала стенки, тем больше вероятность взаимодействия. Толщина стенки — это компромисс между сохранением воздушного эффекта при более толстой стене и повышением чувствительности за счет использования более тонкой стенки. Эти камеры часто имеют торцевое окно, сделанное из достаточно тонкого материала, такого как майлар, чтобы бета-частицы могли проникать в объем газа. Гамма-излучение проникает как через торцевое окно, так и через боковые стенки. Для портативных приборов толщина стенок сделана как можно более однородной, чтобы уменьшить направленность фотонов, хотя любой отклик бета-окна, очевидно, является сильно направленным.Вентилируемые камеры чувствительны к небольшим изменениям эффективности при давлении воздуха ^[2] , и поправочные коэффициенты могут применяться для очень точных измерений.

Герметичная камера низкого давления [править]

По конструкции они аналогичны вентилируемой камере, но герметичны и работают при атмосферном давлении или около него. Они содержат специальный наполняющий газ для повышения эффективности обнаружения, так как свободные электроны легко захватываются в заполненных воздухом вентилируемых камерах нейтральным кислородом, который является электроотрицательным, с образованием отрицательных ионов.Эти камеры также имеют то преимущество, что не требуют вентиляции и осушителя. Окно на бета-конце ограничивает допустимый перепад давления от атмосферного, и обычно используются нержавеющая сталь или титан с типичной толщиной 25 мкм. ^[5]

Камера высокого давления [править]

Эффективность камеры может быть дополнительно увеличена за счет использования газа высокого давления. Обычно можно использовать давление 8-10 атмосфер и использовать различные благородные газы.Более высокое давление приводит к большей плотности газа и, следовательно, к большей вероятности столкновения с наполняющим газом и созданию пары ионов падающим излучением. Из-за увеличенной толщины стенок, необходимой для выдерживания этого высокого давления, может быть обнаружено только гамма-излучение. Эти детекторы используются в измерительных приборах и для мониторинга окружающей среды. ^[2]

Форма камеры [править]

Наперсточная камера [править]

Чаще всего для измерений лучевой терапии используется цилиндрическая или «наперсточная» камера.Активный объем размещен внутри полости в форме наперстка с внутренней проводящей поверхностью (катодом) и центральным анодом. Напряжение смещения, приложенное к резонатору, собирает ионы и создает ток, который можно измерить электрометром.

Камеры с параллельными пластинами [править]

Камеры с параллельными пластинами имеют форму небольшого диска с круглыми собирающими электродами, разделенными небольшим зазором, обычно 2 мм или меньше. Верхний диск очень тонкий, что позволяет проводить гораздо более точные измерения приповерхностной дозы, чем это возможно с цилиндрической камерой.

Контрольные камеры [править]

Контрольные камеры обычно представляют собой ионные камеры с параллельными пластинами, которые помещаются в пучки излучения для непрерывного измерения интенсивности пучка. Например, в головке линейных ускорителей, используемых для лучевой терапии, многорезонаторные ионизационные камеры могут измерять интенсивность луча излучения в нескольких различных областях, обеспечивая информацию о симметрии и плоскостности луча.

Исследовательские и калибровочные камеры [править]

Ионизационная камера, изготовленная Пьером Кюри, c 1895-1900 гг.

Ранние версии ионной камеры использовались Мари и Пьером Кюри в их оригинальной работе по изоляции радиоактивных материалов.С тех пор ионная камера стала широко используемым инструментом в лаборатории для исследовательских и калибровочных целей. Для этого были разработаны и использованы самые разные формы камер, в некоторых из которых в качестве ионизированной среды используются жидкости. ^[6] Ионные камеры используются национальными лабораториями для калибровки первичных эталонов, а также для передачи этих эталонов в другие калибровочные центры.

Исторические камеры [править]

Камера конденсатора [править]

У камеры конденсатора есть вторичная полость внутри штанги, которая действует как конденсатор.Когда этот конденсатор полностью заряжен, любая ионизация внутри гильзы противодействует этому заряду, и изменение заряда можно измерить. Они применимы только для пучков с энергией 2 МэВ или меньше, а высокая утечка через стержень делает их непригодными для точной дозиметрии.

[править]

Конструкция аналогична камере с параллельными пластинами, верхняя пластина камеры экстраполяции может быть опущена с помощью микрометрических винтов. Измерения можно проводить с различным шагом пластин и экстраполировать на нулевое расстояние между пластинами, т.е.е. доза без камеры.

Типы приборов [править]

Ручной [править]

Ручной прибор для исследования с интегральной ионной камерой в использовании Вид скользящего бета-экрана на встроенном переносном приборе

Ионные камеры широко используются в переносных измерителях радиационной разведки для измерения бета- и гамма-излучение. Они особенно предпочтительны для измерений высокой мощности дозы, а для гамма-излучения они дают хорошую точность для энергий выше 50-100 кэВ. ^[1]

Есть две основные конфигурации; «интегральный» блок с камерой и электроникой в ​​одном корпусе и «двухкомпонентный» прибор, который имеет отдельный зонд с ионной камерой, прикрепленный к электронному модулю гибким кабелем.

Камера встроенного прибора обычно находится в передней части корпуса, обращенной вниз, а для бета / гамма-приборов есть окно в нижней части корпуса. Обычно он имеет скользящий экран, который позволяет различать гамма- и бета-излучение. Оператор закрывает экран, чтобы исключить бета-излучение, и таким образом может рассчитать уровень каждого типа излучения.

Некоторые портативные приборы издают звуковые щелчки, аналогичные тем, которые производятся счетчиком G-M, чтобы помочь операторам, которые используют звуковую обратную связь при обследовании радиации и проверках загрязнения.Поскольку ионная камера работает в токовом режиме, а не в импульсном, это синтезируется из мощности излучения.

Установлено [редактировать]

Для промышленных измерений и блокировок с устойчиво высокими уровнями излучения предпочтительным детектором является ионная камера. В этих приложениях только камера расположена в области измерения, а электроника расположена удаленно, чтобы защитить их от излучения, и соединена кабелем. Установленные приборы можно использовать для измерения гаммы окружающей среды для защиты персонала и, как правило, подавать сигнал тревоги выше заданного значения, хотя трубчатый прибор Гейгера – Мюллера обычно предпочтителен там, где не требуется высокий уровень точности.

Общие меры предосторожности при использовании [править]

Влага — основная проблема, которая влияет на точность ионных камер. Внутренний объем камеры должен быть полностью сухим, и вентилируемый тип использует осушитель, чтобы помочь в этом. ^[2] Из-за очень малых генерируемых токов любой паразитный ток утечки должен быть сведен к минимуму для сохранения точности. Невидимая гигроскопическая влага на поверхности кабельных диэлектриков и разъемов может быть достаточной, чтобы вызвать ток утечки, который поглотит любой ионный ток, индуцированный излучением.Это требует тщательной очистки камеры, ее выводов и кабелей и последующей сушки в печи. «Защитные кольца» обычно используются в качестве конструктивного элемента на трубках высокого напряжения для уменьшения утечки через или вдоль поверхности изоляторов для соединения трубок, для чего может потребоваться сопротивление порядка 10 ¹³ Ом. ^[7]

Для промышленных применений с удаленной электроникой ионная камера размещается в отдельном корпусе, который обеспечивает механическую защиту и содержит влагопоглотитель для удаления влаги, которая может повлиять на сопротивление оконечной нагрузки.

В установках, где камера находится на большом расстоянии от измерительной электроники, на показания может влиять внешнее электромагнитное излучение, воздействующее на кабель. Для преодоления этого часто используется модуль локального преобразователя для преобразования очень низких токов ионной камеры в последовательность импульсов или сигнал данных, связанный с падающим излучением. Они невосприимчивы к электромагнитным воздействиям.

Приложения [править]

Ядерная промышленность [править]

Ионизационные камеры широко используются в ядерной промышленности, поскольку они обеспечивают выходную мощность, пропорциональную дозе излучения. Они находят широкое применение в ситуациях, когда измеряется постоянная высокая мощность дозы. поскольку они имеют больший срок службы, чем стандартные трубки Гейгера – Мюллера, которые страдают от газового пробоя и обычно ограничены сроком службы около 10 ¹¹ событий счета. ^[1] Кроме того, трубка Гейгера – Мюллера не может работать с частотой выше примерно 10 ⁴ отсчетов в секунду из-за эффектов мертвого времени, тогда как для ионной камеры нет аналогичных ограничений.

Детекторы дыма [править]

Ионизационная камера нашла широкое и выгодное применение в детекторах дыма. В дымовом извещателе ионизационного типа окружающий воздух может беспрепятственно попадать в ионизационную камеру. Камера содержит небольшое количество америция-241, который является излучателем альфа-частиц, которые производят постоянный ионный ток.Если дым попадает в детектор, он прерывает этот ток, поскольку ионы ударяются о частицы дыма и нейтрализуются. Это падение тока вызывает тревогу. Детектор также имеет контрольную камеру, которая герметична, но ионизируется таким же образом. Сравнение ионных токов в двух камерах позволяет компенсировать изменения, вызванные давлением воздуха, температурой или старением источника.

Медицинское измерение радиации [править]

Схема калибратора дозы ядерной медицины или калибратора радионуклидов, в котором используется ионизационная камера.Ковш используется для получения воспроизводимого положения источника.

В медицинской физике и радиотерапии ионизационные камеры используются для обеспечения того, чтобы доза, поступающая от терапевтического блока ^[8] или радиофармпрепарата, соответствовала назначению. Устройства, используемые для лучевой терапии, называются «эталонными дозиметрами», а устройства, используемые для радиофармацевтических препаратов, называются калибраторами дозы радиоизотопов — неточное название калибраторов радиоактивности радионуклидов , которые используются для измерения радиоактивности, но не поглощенной дозы. ^[9] У камеры будет коэффициент калибровки, установленный национальной лабораторией стандартов, такой как ARPANSA в Австралии или NPL в Великобритании, или будет коэффициент, определяемый путем сравнения с камерой эталонов для переноса, отслеживаемой по национальным стандартам у пользователя сайт. ^{[4] [10]}

Руководство по использованию приложения [править]

В Соединенном Королевстве HSE выпустило руководство пользователя по выбору правильного прибора для измерения излучения для конкретного конкретного приложения. ^[11] Это охватывает все технологии радиационных приборов и представляет собой полезное сравнительное руководство по использованию приборов с ионной камерой.

Ключевые слова | Глоссарий терминов ТЕА

(L2, L3), (M4, M5)… спектры

Спектры

EELS, связанные с электронным возбуждением от уровней элементов L ₂ и L ₃ или уровней M ₄ и M ₅ в зону проводимости. Появляются два спектра одинаковой формы с разностью энергий между уровнями L ₂ и L ₃ .Набор спектров называется (L ₂ и L ₃ ) спектрами. Например, разность энергий между уровнями L ₂ и L ₃ 3d-переходных металлов составляет примерно от 5 до 20 эВ. Спектры M ₄ и M ₅ демонстрируют сходные особенности со спектрами (L ₂ и L ₃ ).
Из-за спин-орбитальной связи уровни внутренней оболочки 2p и 3d разделяются на два уровня. То есть, уровни разделения 2p выражаются как L ₂ (2p _1/2 ) и L ₃ (2p _3/2 ), а уровни разделения 3d выражаются как M ₄ (3d _3/2 ) и M ₅ (3d _5/2 ) ( ).Спектры L ₂ и L ₃ обусловлены переходом соответственно от уровней L ₂ (2p _1/2 ) и L ₃ (2p _3/2 ) к 3s и 3d компонентам. зоны проводимости. Спектры M ₄ и M ₅ обусловлены переходом соответственно от уровней M ₄ (3d _3/2 ) и M ₅ (3d _5/2 ) к p- и f-компонентам зона проводимости. Поскольку конечные состояния незанятых состояний одинаковы для обоих переходов, спектры L ₂ и L ₃ (M ₄ и M ₅ ) выглядят как спектры аналогичной формы, разделенные разностью энергий между уровнями L ₂ и L ₃ (M ₄ и M ₅ ).

Ожидается, что отношение интенсивностей спектров L ₂ и L ₃ составит 1: 2 от степени заполнения уровней L ₂ и L ₃ внутренней оболочки. Однако экспериментально наблюдаемое соотношение отличается от ожидаемого, поскольку плотность состояний 3d-электрона в зоне проводимости модифицируется, а правило отбора для электронных переходов становится другим из-за взаимодействия ядра и дырки, спин-орбитального взаимодействия в конечном итоге. состояние и кулоновское отталкивание 3d-электронов.Используя явление, при котором соотношение интенсивностей отклоняется от 1: 2, можно получить информацию о валентности переходного металла 3d.

На рис. 1 (а) показаны спектры L ₂ и L ₃ (край поглощения) оксида меди (CuO). Два пика спектров L ₂ и L ₃ разделены примерно на 20 эВ. Соотношение интенсивностей L ₂ и L ₃ отклоняется от 1: 2. Рис. 1 (b) иллюстрирует электронное энергетическое состояние CuO. Уровни L ₂ и L ₃ имеют разность энергий примерно 20 эВ из-за спин-орбитальной связи.Наблюдаемые спектры интерпретируются как спектры от уровней внутренней оболочки L ₂ и L ₃ до незанятых узких 3d-состояний, которые формируются на дне зоны проводимости. Электронная конфигурация Cu ²⁺ в CuO — [3d ⁹ , 4s ⁰ ], и одна дырка существует на 3d _5/2 . Правило выбора перехода в этом случае определяется не изменением орбитального углового момента , а изменением полного углового момента из-за спин-орбитальной связи.Таким образом, переход от 2p _3/2 (L ₃ ) к 3d _5/2 разрешен, но переход от 2p _1/2 (L ₂ ) к 3d _5/2 запрещено. Это указывает на то, что пик L ₃ должен наблюдаться, но пик L ₂ не должен наблюдаться. Однако в эксперименте наблюдается слабый пик L ₂ , как показано на рис. 1 (а). Это связано с тем, что на орбитальном компоненте 3d _3/2 существуют дыры, которые вызваны слабой ковалентной связью между Cu и O.

Рис.1 (а) Спектры L ₂ и L ₃ (край поглощения) оксида меди (CuO). Пик перехода L ₃ появляется при 932 эВ, а пик перехода L ₂ появляется при 952 эВ. Соотношение интенсивностей спектров L ₂ и L ₃ явно отклоняется от 1: 2. (б) Схематическое электронное энергетическое состояние CuO и процесс переходов L ₂ и L ₃ . В. представляет собой валентную зону, а C.B. представляет собой зону проводимости.Красная и розовая части соответственно показывают занятые и незанятые состояния орбиты Cu-3d. Компонент орбиты Cu-4s существует в относительно широком диапазоне энергий в ЦБ, и его плотность состояний мала. Таким образом, спектры перехода к 4s-орбитальному компоненту наблюдаются как широкий фон.

Разница уровней энергии M ₄ и M ₅ элементов шестого периода составляет от 10 до 120 эВ. Два спектра схожей формы последовательно появляются с разностью энергий в спектре EELS.Отношение интенсивностей спектров M ₄ и M ₅ ожидается равным 2: 3 от степени заполнения уровней 3d-электронов внутренней оболочки.
На рис. 2 (а) показаны спектры M ₄ и M ₅ (край поглощения) Ba в титанате бария (BaTiO ₃ ). Видны два пика уровней M ₄ и M ₅ с разностью энергий примерно 15 эВ. Соотношение интенсивностей M ₄ и M ₅ составляет примерно 2: 3, как и ожидалось.Рис. 2 (b) иллюстрирует электронное энергетическое состояние BaTiO ₃ . Уровни M ₄ и M ₅ для Ba имеют разность энергий примерно 15 эВ из-за спин-орбитальной связи. Незанятое узкое состояние компонента Ba-4f формируется в зоне проводимости. Таким образом, наблюдаются спектры перехода с уровней внутренней оболочки M ₄ и M ₅ в незанятое состояние 4f.
Сообщается, что края поглощения бария L ₂ и L ₃ составляют 5247 эВ и 5624 эВ.Обычно, поскольку измерения EELS выполняются до примерно 1000 эВ, трудно наблюдать спектры L ₂ и L ₃ бария.

Рис.2 (а) Спектры M ₄ и M ₅ (край поглощения) Ba в титанате бария (BaTiO ₃ ). Пик перехода M ₅ появляется при 780 эВ, а пик M ₄ при 795 эВ. Отношение интенсивностей спектров M ₄ и M ₅ составляет приблизительно 2: 3, что указывает на то, что полученное экспериментально соотношение близко к ожидаемому.(б) Схема электронного энергетического состояния BaTiO ₃ и процесса переходов M ₄ и M ₅ . Розовая часть показывает компонент орбиты Ba-4f. Поскольку 14 мест орбиталей Ba-4f не заняты, пики M ₄ и M ₅ наблюдаются чрезвычайно сильно. Орбитали Ba-6s и Ba-6p образуют относительно широкую зону проводимости, а плотность состояний мала. Переход на орбиталь 6s запрещен. Спектры перехода на 6p-орбитали образуют широкий фон.Фон очень слабый по сравнению с пиками M ₄ и M ₅ .

Для третьих периодических элементов (Al, Si и т. Д.) Спектры L ₂ и L ₃ создаются переходами с 2p-уровней внутренней оболочки на 3s-компоненты в зоне проводимости. Поскольку разность энергий между уровнями L ₂ и L ₃ меньше 1 эВ, спектры L ₂ и L ₃ наблюдаются как один спектр края поглощения без расщепления.Тогда спектры L ₂ и L ₃ в таком случае записываются как L ₂ , ₃ .
(доцент Йохей Сато, Университет Тохоку)

(внеосевая) аберрация комы

Электронные лучи выходят из точки, которая не расположена на оптической оси на плоскости объекта под разными углами по отношению к оптической оси, не попадают в одну точку на плоскости изображения после прохождения через линзу, а образуют конусообразную ( в форме кометы) изображение.Это явление называется «(внеаксиальной) комой аберрацией». В этом случае угол при вершине конуса (угол расхождения хвоста кометы) составляет 60 °. Это одна из пяти аберраций Зейделя, присущих линзам. Отмечено, что это отличается от аксиальной паразитарной аберрации комы. Коматозная аберрация теоретически является следующей по значимости аберрацией после сферической аберрации для линзы объектива. Хотя сообщалось о примере коррекции внеаксиальной комы, эффект аберрации комы невелик для изображений с большим увеличением.Название «кома» происходит от слова «комета».

(масляный) насос диффузионный

(масляный) диффузионный насос нагревает масло до высокой температуры. Масляный пар с высокой скоростью выходит из сопла. Молекулы остаточного газа уносятся с помощью струйного потока пара. Откачка с тыльной стороны насоса осуществляется роторным насосом. Насосный механизм отличается простотой и невысокой ценой. Поскольку диффузионный насос работает при давлении 10 ^-1 Па и его скорость откачки высока, насос используется для откачки камеры камеры ТЕМ с большим откачиваемым объемом и большим выбросом газа.Рабочее давление составляет от 10 ^-1 до 10 ^-8 Па. Когда без масла требуется высокий вакуум, насос использовать нельзя. Насос не подходит для перекачивания H ₂ O.

Связанный термин

(масло) насос роторный

(Масляный) роторный насос вращает ротор в корпусе в герметичном состоянии, поддерживаемом с использованием масла для аспирации молекул газа во входное отверстие, и молекулы газа сжимаются, чтобы открыть клапан на выходе, затем газы выбрасываются в воздух.Поскольку роторный насос работает от атмосферного давления (10 ⁵ Па), насос используется для грубой откачки ТЭМ и для откачки тыльной стороны (масляного) диффузионного насоса и турбомолекулярного насоса. Рабочее давление составляет от 10 ⁵ от 5 до 1 Па. Если длительное откачивание продолжается на пределе откачки, происходит обратный поток масляных паров насоса в вакуумную камеру. Таким образом, следует избегать длительного вакуумирования насосом. Когда требуется безмасляный насос, используется спиральный насос.

Аберрации 5-го порядка

«Пять аберраций Зейделя» пропорциональны кубу α (угол между падающим электронным пучком и оптической осью) и r (расстояние электронного пучка от оптической оси). «Аберрации 5-го порядка» или так называемые «девять аберраций Шварцшильда» означают аберрации следующего порядка по отношению к аберрациям Зейделя или те, которые пропорциональны пятой степени α и r. Благодаря развитию корректоров Cs, сферическая аберрация третьего порядка и осевые (паразитные) аберрации третьего порядка в настоящее время успешно исправлены.Осевые (паразитные) аберрации четвертого порядка можно скорректировать путем совмещения оптической оси. Таким образом, необходимо учитывать осевые аберрации пятого порядка для уменьшения размытости изображения. Если у нас есть корректор Cs с трансферными линзами, значение сферической аберрации пятого порядка C ₅ α ⁵ можно регулировать, поэтому возможно C ₅ α ⁵ = 0. В случае двухступенчатых корректоров гексапольного типа были предприняты попытки минимизировать осевой (паразитный) астигматизм шестикратного вращения среди аберраций 5-го порядка.

α бахрома

« α бахрома» означает краевые полосы, демонстрирующие специфический контраст полосатого интерференционного изображения, полученного из дефекта упаковки, наклонного к поверхности кристаллического образца, который появляется на изображениях в ярком и темном поле, полученных в двухволновом приближении состояние. (Дефект упаковки — это более плоский дефект, при котором происходит смещение атомов между двумя кристаллическими областями, окружающими плоскость разлома.)

На рисунке 1 показано полосатое интерференционное изображение дефектов упаковки, пересекающихся под наклоном к поверхности образца, и изображение полосы α . На рис.1 (а) показано темнопольное изображение двух таких дефектов упаковки PbTiO ₃ . На Фиг.1 (б) показано увеличенное изображение части Фиг.1 (а). На рис.1 (c) схематически показан наклонный дефект упаковки и ожидаемое полосатое изображение, при этом плоскости решетки смещены в месте разлома упаковки.
Атомное смещение R между плоскостями решетки создает фазовый угол α для дифрагированной волны g, выраженный как α ＝ 2πg ・ R.Концевые полосы или полосы, которые появляются на пересечении дефекта упаковки с верхней и нижней поверхностями образца, демонстрируют симметричный контраст на светлопольном изображении и антисимметричный контраст на темнопольном изображении относительно центра. полосатого изображения (на половину глубины образца). Антисимметричный контраст (природа) в темнопольном изображении или паре темной (D) и яркой (B) бахромы отчетливо виден на рисунке 1 (b).
Эта природа симметрии выявляет знак фазового угла α или знак смещения между двумя кристаллическими областями и ориентацию дефекта относительно образца, то есть вверх вправо (как на рис.(c)) или вверх влево. В частности, природа полосы α была использована для определения того, является ли дефект упаковки Si внешним типом или внутренним типом.
Природа и формирование полосатого изображения в зависимости от фазового угла α объясняется теорией динамической дифракции, учитывающей эффект поглощения (см. Ссылку: Marc De Graef: Introduction to Traditional Transmission Electron Microscopy, pp499 ~). Термин « α» полосы происходит от фазового угла α .
Следует отметить, что сложно количественно определить вектор смещения между двумя кристаллическими областями из анализа профиля интенсивности полос. Для количественного анализа важно использовать дифракцию электронов на сходящемся пучке на большие углы (LACBED). Следующие ссылки относятся к подробному анализу LACBED.

• С. Ямада и М. Танака: J. Электронная микроскопия 46 (1997) 67-74
• М. Танака, М. Тераучи и К. Цуда: Дифракция электронов на сходящемся пучке III (1994), стр. 156-177, JEOL Tokyo

Рис.1 (а) Два полосатых изображения или α полос, наклоненных к поверхности образца (темнопольное изображение дефектов упаковки). Образец: PbTiO ₃ . Ускоряющее напряжение: 200 кВ. Верхняя кайма полоски яркая (B), а нижняя темная (D), демонстрируя характерный асимметричный контраст. Следует отметить, что зигзагообразные изображения, появляющиеся слева и справа, возникают из-за зигзагообразного перекрытия двух дефектов упаковки.
Рис.1 (б) Увеличенное изображение части полосы на рис.1 (а). Видна пара темных (D) и ярких (B) полос.Бахрома (верхняя и нижняя) демонстрирует антисимметричный характер контраста по отношению к центру полос.
Рис. 1 (c) Схема дефекта упаковки под углом к ​​образцу и полосатое изображение, полученное из разлома.

Оже-электрон

Когда атом в состоянии возбуждения переходит в основное состояние, если его энергия не используется для испускания характерных рентгеновских лучей, а используется для испускания электрона в атоме, испускаемый электрон называется «электроном Оже».«Энергия оже-электронов характерна для элемента, а глубина выхода оже-электрона очень мала (от 0,5 нм до нескольких нм). Таким образом, электрон оже используется для качественного и количественного анализа состава и анализа электронной структуры (анализ химического -связующие состояния) на верхних поверхностях твердых тел.Точность электронной оже-спектроскопии составляет около 10%.

Связанный термин

Авторадиография (Авторадиография в электронной микроскопии)

Авторадиография в электронной микроскопии — это метод наблюдения за конкретным участком биологического образца, помеченным веществом, содержащим радиоактивный изотоп.Метод реализуется в следующей процедуре.
Вещество, содержащее радиоактивный изотоп, вводится в биологический образец для маркировки определенных тканей или клеток. Биологический образец разбавляют до ультратонкого среза, и на него наносят светочувствительную эмульсию (суспензию галогенида серебра). Галогениды серебра вблизи помеченных участков подвергаются воздействию β-лучей, испускаемых радиоактивным изотопом. При фото-проявлении частицы серебра отделяются на отмеченных участках.Когда срез исследуется с помощью просвечивающего электронного микроскопа, положение меченых тканей или клеток можно определить по локализованным частицам серебра.
Для наблюдения с высоким разрешением участков меченых тканей или клеток тритий (который излучает β-лучи малой энергии) часто используется в качестве радиоактивного изотопа, потому что тритий вызывает небольшие сегрегации серебра в светочувствительной эмульсии.
Пример авторадиографии в электронной микроскопии: тимидин, содержащий радиоактивный тритий, применяется для маркировки участков биологического образца, где активны деления клеток.Помеченные участки выявляются из сегрегированных частиц серебра при наблюдении за изображением образца под электронным микроскопом.

B-A (вакуумный) манометр

Термокатодный ионизационный датчик. В манометре B-A (вакуумный) нагретая нить накала испускает электроны, а испускаемые электроны ускоряются, и эти электроны ионизируют остаточные газы, затем измеряется образовавшийся ионный ток. Манометр B-A измеряет давление в области среднего и высокого вакуума.Диапазон измерения: от 0,1 до 10 ^-5 Па. Манометр может измерять более низкие давления, чем манометр Пеннинга. Поскольку манометр изготовлен из стеклянной трубки, он может быть поврежден. Кроме того, у манометра есть проблема с выбросом газа. Таким образом, манометр B-A во многих случаях имеет конструкцию, в которой измерительная головка непосредственно подвергается воздействию вакуума. Это называется «голым манометром» (измеряемое давление: ～ 10 ^-9 Па). Выходной ток пропорционален давлению. Для ПЭМ манометр в основном используется для измерения давления в камере для образцов сверхвысокого вакуума.

Связанный термин

Бете Ридж

«Хребет Бете» представляет собой хвостовидный пик (гребень), который появляется в выражении потери энергии в зависимости от угла рассеяния E (θ) для столкновения между падающими электронами и квазисвободными электронами в твердом теле. Принимая во внимание подобное явление в случае рассеяния рентгеновских лучей, гребень Бете также называют «пиком Комптона». В трактовке классической динамики положение хребта Бете выражается как E / E ₀ ～ sin2θ, где E ₀ — энергия падающих электронов.Хребет Бете наблюдается при помощи спектров EELS с угловым разрешением.

Связанный термин

Метод Бете

Метод расчета интенсивностей прошедших и дифрагированных волн в нижней плоскости кристаллического образца при взаимодействии падающего электронного пучка с образцом. В «методе Бете» дается энергия электронной волны, и разрешенные в кристалле состояния электронных волн (векторы волновых чисел) получаются с помощью уравнения Шредингера, и, наконец, амплитуды прошедших и дифрагированных волн в выходная плоскость получается соединением этих волн с падающей электронной волной с помощью граничного условия.В этом методе учитывается многократное рассеяние (динамическая дифракция). Поскольку уравнение для получения волновых векторов принимает форму матрицы, этот метод называется матричным методом или методом собственных значений.

Стенка Bloch

«Стенка Блоха» — один из типов граничной структуры магнитных доменов, направления намагничивания которых антипараллельны или отличаются друг от друга на 180 °. Магнитные диполи непрерывно вращаются в плоскостях, параллельных магнитной границе, и, наконец, соединяются с диполями в соседнем магнитном домене с противоположной намагниченностью.Эта структура формируется в массивном образце толщиной более 100 нм. Толщина стенки Блоха для железа составляет около 50 нм. На дифракционной картине, образованной двумя соседними магнитными доменами, содержащими стенку Блоха, появляется диффузная линия интенсивности, соединяющая дифракционные пятна от двух доменов.

волна Блоха

Плоская электронная волна, падающая на кристалл, не может существовать как одна плоская волна, но как волны, состоящие из падающей волны и отраженных волн из-за сильной связи этих волн (эффект динамической дифракции).Волны называются волнами Блоха. Когда рассматриваются падающая волна и одна отраженная волна (двухлучевое приближение), в кристалле возникают две блоховские волны, линейные комбинации двух плоских волн. Одна волна Блоха локализована на атомных столбцах, а другая волна Блоха локализована между атомными столбцами.

эффект Boersch

Когда ток электронов, вылетающих из электронной пушки, увеличивается, кулоновские взаимодействия между электронами увеличивают энергетический разброс электронов.Это явление называется «эффектом Берша», который приводит к увеличению хроматической аберрации.

Приближение Борна

Если потенциальная энергия в кристалле намного меньше, чем энергия падающих электронов, можно предположить, что событие рассеяния происходит только один раз в кристалле, и амплитуда падающей электронной волны не ослабляется в кристалле. Расчет амплитуды рассеянной волны в таком приближении называется борновским приближением.
Когда рассеянная волна в кристалле рассчитывается как решение интегральной формы уравнения Шредингера, амплитуда рассеяния пропорциональна кулоновскому потенциалу в точке, где происходит событие рассеяния, и амплитуде электронной волны, падающей в эту точку. В борновском (1-м борновском) приближении амплитуда рассеяния вычисляется путем замены амплитуды электронной волны, падающей на точку, амплитудой падающей электронной волны на кристалл. Амплитуда рассеяния электронной волны определяется коэффициентом Фурье кристаллического потенциала.

отражение Брэгга

Когда плоскость решетки (кристалла) расположена под определенным углом по отношению к падающему электронному лучу, эта плоскость решетки отражает электронный луч, как если бы плоскость действовала как зеркало. Падающие электроны поражают каждый составляющий атом кристалла, а затем эти электроны рассеиваются в различных направлениях и интерферируют друг с другом. В этом случае только электроны, которые удовлетворяют условию Брэгга, конструктивно интерферируют, в результате чего возникает дифрагированная волна (линия отражения) с высокой интенсивностью в определенном направлении.(Электронные волны, которые распространяются в других направлениях, деструктивно интерферируют и исчезают.) Такое отражение электронов называется «брэгговским отражением», и дифракционная картина формируется на задней фокальной плоскости линзы объектива в ПЭМ.

Зона Бриллюэна

«Зона Бриллюэна» определяется в пространстве волновых чисел (обратном пространстве) как область, разделенная перпендикулярными срединными плоскостями векторов обратной решетки, проведенных из точки начала координат.На границах зон Бриллюэна происходят брэгговские отражения, и падающий электрон с постоянной энергией испытывает дисперсию своих волновых чисел, в результате чего образуются дисперсионные поверхности. Поскольку дисперсионные поверхности демонстрируют периодичность кристаллической решетки, изменение волновых чисел (дисперсионных поверхностей) из-за динамической дифракции достаточно, чтобы рассчитать только в зоне Бриллюэна.

Гамбургеры вектор

CAT (анализ состава по толщине-кайме) методом

Метод «CAT» разработан для определения составов материалов слоев, которые имеют одинаковый интервал решетки, но имеют различный состав между слоями, например искусственный решетчатый материал из Al _x Ga _1-x As.

No related posts.