Электронный генератор электроэнергии относится к электротехнике, а именно к производству электроэнергии. Электронный генератор электроэнергии содержит реактор электронной плазмы (1), заполненный рабочей средой (разреженный инертный газ с примесью материалов с малой энергией ионизации), в котором установлены катод (2) и анод (3) электрической дуги, управляющие аноды (4), рабочие аноды (5) и поляризующиеся электроды (6), соединенные с концами первичной обмотки (7) силового трансформатора (12). С...
ИЗОБРЕТЕНИЕ Заявка на изобретение RU2013148990/07, 01.11.2013
ИЗОБРЕТЕНИЕ Патент Российской Федерации RU2551371
Область деятельности(техники), к которой относится описываемое изобретение
Изобретение основано на использовании энергии электронного взаимодействия потока заряженной плазмы (электронных пучков) и может быть применено в системах электропитания, связи, управления, телеметрии и других системах мобильных аппаратов, а также в различных стационарных установках электроснабжения, связи, информационно-измерительных устройств и др.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Известен способ, реализованный в СВЧ-генераторе и принятый в качестве прототипа (Статья «СВЧ-генераторы хаотических колебаний на основе электронных пучков с виртуальным катодом». - Успехи современной радиоэлектроники, 9, 2008, с.53-55).
Известный способ генерации квантов СВЧ диапазона из электронных пучков заключается в получении электронного пучка с помощью электронной пушки, отборе энергии из электронного пучка для СВЧ-генерации путем частичного уменьшения скорости (торможения) электронного пучка.
Недостатком прототипа является использование незначительной части (порядка 20%) энергии электронного пучка, так как увеличение степени торможения электронного пучка вызывает прекращение СВЧ-генерации. Остальная часть энергии пучка поглощается коллектором, на это непроизводительно расходуется электроэнергия, существенно снижая КПД системы электропитания.
Задачей изобретения является устранение непроизводительных потерь электроэнергии, повышение мощности СВЧ-генерации и КПД системы электропитания путем более полного использования энергии электронного пучка.
");
rnrnrnrnrnrnrnrnrn
Поставленная задача достигается тем, что в известном способе генерации СВЧ квантов, основанном на отборе энергии из сформированного с помощью электронной пушки электронного пучка, согласно техническому решению, одновременно с формированием электронного пучка осуществляют его модуляцию анодным полем электронной пушки на рабочей частоте системы электропитания, после чего электронный пучок для повышения энергии пучка и плотности заряда сжимают электрическим полем, например, двойного электрического слоя с дальнейшей остановкой электронов при помощи барьера, состоящего из диэлектрического и электропроводящего слоев, во время которой электроны отдают энергию в виде электромагнитных квантов с параметрами, зависящими от значения корректирующего напряжения поля рабочей частоты, которым воздействуют на сжатый электронный пучок до остановки электронов, затем электроны направляют в систему электропитания для получения электрической мощности рабочей частоты.
Предлагаемый способ осуществляют с помощью устройства, схема которого представлена на рисунке.
Устройство содержит плазмотрон 1 с электродуговым катодом Kg и анодом Ag (возможно применение плазмотрона с термокатодом, фотокатодом, индукционным катодом, катодом на основе СВЧ-разряда, оптического разряда и др. [«Энциклопедия низкотемпературной плазмы», - кн. 2, т.2, М.: «Наука/интерпериодика», 2000, с.165 169, с.301 326], электронные пушки 2 с аксиальными выходными анодами АЭП, электроды 4 сжимающего электрического поля. Электроды 4 выполнены из материала, являющегося проводником первого рода, и имеют осевую рабочую полость 5 с двойным электрическим слоем, причем входная часть рабочей полости выполнена со сходящейся конусностью, а выходная часть имеет цилиндрическую форму. Сжимающее электрическое поле, которое уплотняет электронный пучок в поперечном сечении, можно получить с помощью электрических, магнитных «квадрупольных электронных линз» (см. «Энциклопедия низкотемпературной плазмы», - кн. 2, т.2, М.: «Наука/интерпериодика», 2000, с.884 885). Кроме того, устройство содержит металлические обкладки 6, которые совместно с электродами 4 и изоляторами 7, расположенными между обкладками 6 и электродами 4, представляют собой конденсаторы C4-6, электроды 8 корректирующего напряжения, барьеры электронов 9, состоящие из диэлектрического 9дс и электропроводящего 9эс слоев, каналы 10 электромагнитных квантов СВЧ диапазона, в качестве которых могут быть применены волноводы, резонаторы, световоды и др., симметричный силовой трансформатор-преобразователь (СТП) 11, имеющий среднюю точку 12, соединенную с катодом K g электродугового плазмотрона 1, систему электропитания 13 с циклической рабочей частотой p. Конденсаторы C4-6 соединены последовательно с индуктивностями L1 СТП 11, аноды АЭП электронных пушек 2 соединены с резонансными контурами L 2Cp, а электроды 8 корректирующего напряжения соединены с частью обмотки индуктивности L2 СТП 11.
Работает данное устройство следующим образом. Необходимое напряжение подают на анод Ag и катод Kg плазмотрона 1, герметичный объем которого заполнен рабочей средой. Одновременно на аноды электронных пушек 2 подают переменное напряжение рабочей частоты p. Происходит ионизация рабочей среды электрической дугой между электродами дуги Ag и Kg в ортогонально направленном полю дуги (скрещенным с полем дуги) электрическом анодном поле АЭП электронных пушек 2, которым выводят из области электрической дуги электроны, при этом ускоряют и модулируют пучки электронов 3, воздействуя переменным напряжением Ua с циклической рабочей частотой p, подаваемым в противофазе на выходные аноды АЭП электронных пушек 2.
Затем пучки сжимают в радиальном сечении электрическим полем Er в рабочей полости 5. Так как напряженность электрического поля двойного электрического слоя в 102 103 раз больше напряженности поля электронного пучка (см. Большой энциклопедический словарь, физика, - М.: «Большая российская энциклопедия», 1998, с.144), то плотность заряда, энергия электронного взаимодействия, создаваемая силами Кулона и Лоренца, и мощность электронного пучка повышается в dвх /dвых раз, где dвх и dвых - диаметры, соответственно, входного и выходного отверстий рабочей полости 5, имеющей двойной электрический слой.
После этого на электронные пучки воздействуют электрическим полем, созданным на электроде 8 корректирующим напряжением (Uк ), снимаемым с части обмотки L2. Коррекцией напряжения Uк можно управлять параметрами СВЧ квантов, например длиной волны СВЧ.
Известно (Л.А. Сена «Единицы физических величин и их размерности», М.: «Наука», 1977, с.259 262), что СВЧ=h·e/e·Uк,
где СВЧ - длина волны кванта, h - постоянная Планка, e - скорость электронов в пучке, которая определяется по формуле: e=(2·e·Ua/me )1/2, где Ua - напряжение анода АЭП , mе - масса электрона, e - заряд электрона, U к - корректирующее напряжение.
Останавливают электроны пучка с помощью барьера электронов 9, представляющего собой плотную среду, не пропускающую (задерживающую) электроны, но прозрачную для генерируемых электромагнитных квантов СВЧ. Барьер электронов выполнен в виде диэлектрического слоя 9дс (им могут быть твердые диэлектрики с малой диэлектрической проницаемостью, например стекло кварцевое, полиэтилен и др.) и электропроводящего слоя 9эс, нанесенного на поверхность диэлектрического слоя 9дс. Каждый остановленный электрон отдает полученную в корректирующем поле электрода 8 энергию (e·Uк) в виде электромагнитного кванта с длиной волны СВЧ, поступающего в соответствующий канал 10 (резонатор, волновод, световод и др.). По электропроводящему слою 9эс, активированному электронами пучка 3, электроны переходят на электрод 8 и далее в электрическую цепь L2, превращая конвекционный ток электронного пучка IеП в ток электропроводимости IЭЦ цепи L2, работающей в режиме резонанса токов совместно с конденсатором Cp. Оставшаяся часть полученной электроном в анодном поле АЭП электронной пушки 2 энергии e(Ua-Uk) отдается полю корректирующего напряжения и возвращается через электрод 8, цепь L2 СТП 11 в систему электропитания 13 в виде мощности SЭЦ=(Ua-Uk)2/Z ЭЦ, где ZЭЦ - сопротивление электрической цепи системы электропитания 13, трансформированное СТП 11 в электрическую цепь L2, которая работает в режиме резонанса токов с конденсатором Cp.
");
rnrnrnrnrnrnrnrnrn
Электроды 4 и металлические обкладки 6 с изоляторами 7 являются конденсаторами C4-6 , получающими заряд сжимаемых пучков 3 через емкость двойного электрического слоя, т.к. C4-6 соединены последовательно с электрической емкостью двойного электрического слоя на поверхности рабочей полости 5. При последовательном соединении электрических емкостей их заряды одинаковы. Поэтому напряжение U4-6 на конденсаторах C4-6 будет в CДЭС/C 4-6 раз больше потенциала двойного электрического слоя в рабочей полости 5, что составляет 3 4 порядка.
U4-6=qДЭС /C4-6=UДЭС·CДЭС/C4-6.
Это напряжение подают на обмотку L1 СТП 11 и создают резонанс напряжений, чтобы pL1=(pC4-6)-1.
Мощность, передаваемая через этот конденсатор в электрическую цепь силового трансформатора 11, равна:
При смене полярности полуволны напряжения Ua на выходном аноде АЭП электронной пушки 2, под действием положительной полуволны напряжения, образуется электронный пучок, и получают электрическую мощность в другом плече симметричной электрической цепи СТП 11. Происходит двухполупериодное преобразование конвекционного тока и энергии электронного пучка в электрическую мощность рабочей частоты системы электропитания 13.
Совершив работу в электрической цепи, электроны приходят на катод электрической дуги Kg, где рекомбинируют катионы в атомы и молекулы рабочей среды, вновь подвергаемой ионизации электрической дугой, для очередного цикла генерации СВЧ квантов по предлагаемому способу и получения электрической мощности рабочей частоты p в системе электропитания 13.
Таким образом, предлагаемый способ генерации электромагнитных квантов СВЧ дает возможность создавать кванты в диапазоне длин волн СВЧ изменением Uk от Uk 0 до Uk=Ua. Неиспользованную на генерацию квантов энергию электронного пучка путем двухполупериодного преобразования в режиме резонанса токов в цепи L2 и резонанса напряжений в электрической цепи L1 превращают в электрическую мощность системы электропитания 13, повышая КПД системы электропитания.
Кроме того, сжатие электронного пучка двойным электрическим слоем в рабочей полости 5, за счет сил Кулона и сил Лоренца, увеличивает энергию взаимодействия электронов в пучке, которую также преобразуют в соответствующую мощность с помощью цепи L 1 СТП 11, увеличивая мощность СВЧ-генерации и КПД системы электропитания 13. Эту дополнительно получаемую мощность можно использовать для электропитания других устройств мобильного аппарата.
Формула изобретения
Способ генерации СВЧ квантов, основанный на отборе энергии из сформированного с помощью электронной пушки электронного пучка, отличающийся тем, что одновременно с формированием электронного пучка осуществляют его модуляцию анодным полем электронной пушки на рабочей частоте системы электропитания, после чего электронный пучок для повышения энергии пучка и плотности заряда сжимают электрическим полем, например, двойного электрического слоя с дальнейшей остановкой электронов при помощи барьера, состоящего из диэлектрического и электропроводящего слоев, во время которой электроны отдают энергию в виде электромагнитных квантов с параметрами, зависящими от значения корректирующего напряжения поля рабочей частоты, которым воздействуют на сжатый электронный пучок до остановки электронов, затем электроны направляют в систему электропитания для получения электрической мощности рабочей частоты.
Имя изобретателя: Казьмин Богдан Николаевич (RU), Трифанов Иван Васильевич (RU), Рыжов Дмитрий Ринатович (RU), Оборина Людмила Ивановна (RU), Хоменко Игорь Иванович (RU) Имя патентообладателя: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГАУ) (RU) Почтовый адрес для переписки: 660014, г.Красноярск, а/я 486, СибГАУ, отдел интеллектуальной собственности Дата начала отсчета действия патента: 01.11.2013
Разместил статью: miha111
Дата публикации: 8-06-2015, 08:28
Изобретение относится к области изготовления длинномерных печатных кабелей с термопластичной лаковой или пленочной изоляцией. Технический результат - обеспечение качественного продольного реза в межпроводниковом зазоре без нарушения целостности боковой изоляции на вырезаемых печатных кабелях, а также снижение брака, трудоемкости и себестоимости производства. Достигается тем, что в способе продольной резки печатного кабеля предварительно рулонная заготовка изолируется, далее в межпроводниковом...
Изобретение относится к способу производства водородсодержащего продукта и одного или нескольких продуктов в виде жидкой воды с использованием каталитического парового реформинга углеводородов. Изобретение касается способа, в котором часть подпиточной воды нагревают продуктом реформинга, а другую часть подпиточной воды нагревают газообразными продуктами горения до подачи подпиточной воды в деаэратор. Воду, содержащуюся в газообразных продуктах горения, конденсируют с образованием продукта в...
Никакого начала не было - безконечная вселенная существует изначально, априори как безконечное пространство, заполненное энергией электромагнитных волн, которые также существуют изначально и материей, которая состоит из атомов и клеток, которые состоят из вращающихся ЭМ волн.
В вашей теории есть какие-то гравитоны, которые состоят из не известно чего. Никаких гравитонов нет - есть магнитная энергия, гравитация - это магнитное притяжение.
Никакого начала не было - вселенная, заполненная энергией ЭМ волн , существует изначально.
То есть, никакой энергетической проблемы не решилось от слова совсем. Так как для производства металлического алюминия, тратится уймище энергии. Производят его из глины, оксида и гидроксида алюминия, понятно что с дико низким КПД, что бы потом его сжечь для получения энергии, с потерей ещё КПД ????
Веселенькое однако решение энергетических проблем, на такие решения никакой энергетики не хватит.
Вместо трудновыполнимых колец, я буду использовать,цилиндрические магниты, собранные в кольцевой пакет, в один, два или три ряда. На мой взгляд получиться фрактал 1 прядка. Мне кажется, что так будет эффективней, в данном случае. И в место катушек, надо попробывать бифиляры или фрактальные катушки. Думаю, хороший будет эксперимент.
Проблема в том, что человечество зомбировано религией, что бог создал всё из ничего. Но у многих не хватает ума подумать, а кто создал бога? Если бога никто не создавал - значит он существует изначально. А почему самому космосу и самой вселенной как богу-творцу - нельзя существовать изначально?
Единственным творцом материального мира, его составной субстанцией, источником движения и самой жизни является энергия космоса, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и полагается богу заполнено всё космическое пространство, включая атомы и клетки.
От углеводородов кормится вся мировая финансовая элита, по этому они закопают любого, кто покусится на их кормушку. Это один. Два - наличие дешевого источника энергии сделает независимым от правительств стран все население планеты. Это тоже удар по кормушке.
Вначале было то, что существует изначально и никем не создавалось. А это
- безграничное пространство космоса
- безграничное время протекания множества процессов различной длительности
- электромагнитная энергия, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и положено творцу (богу) материального мира, заполнено всё безграничное пространство космоса, из энергии ЭМВ состоят атомы и клетки, то есть материя.
Надо различать материю и не материю. Материя - это то, что состоит из атомов и клеток и имеет массу гравитации, не материя - это энергия ЭМ волн, из которых и состоит материя
Электронный генератор электроэнергии относится к электротехнике, а именно к производству электроэнергии. Электронный генератор электроэнергии содержит реактор электронной плазмы (1), заполненный рабочей средой (разреженный инертный газ с примесью материалов с малой энергией ионизации), в котором установлены катод (2) и анод (3) электрической дуги, управляющие аноды (4), рабочие аноды (5) и поляризующиеся электроды (6), соединенные с концами первичной обмотки (7) силового трансформатора (12). С...
9, 2008, с.53-55).
169, с.301
p. Конденсаторы C4-6 соединены последовательно с индуктивностями L1 СТП 11, аноды АЭП электронных пушек 2 соединены с резонансными контурами L 2Cp, а электроды 8 корректирующего напряжения соединены с частью обмотки индуктивности L2 СТП 11.
СВЧ.
e/e·Uк,
0 до Uk=Ua. Неиспользованную на генерацию квантов энергию электронного пучка путем двухполупериодного преобразования в режиме резонанса токов в цепи L2 и резонанса напряжений в электрической цепи L1 превращают в электрическую мощность системы электропитания 13, повышая КПД системы электропитания.
Никакого начала не было - безконечная вселенная существует изначально, априори как безконечное пространство, заполненное энергией электромагнитных волн, которые также существуют изначально и материей, которая состоит из атомов и клеток, которые состоят из вращающихся ЭМ волн.В вашей теории есть какие-то гравитоны, которые состоят из не известно чего. Никаких гравитонов нет - есть магнитная энергия, гравитация - это магнитное притяжение.
