автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.10, диссертация на тему:Исследование электронагрева полых катодов вакуумных плазмотронов в малоэрозионных пусковых режимах

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. Анализ развития конструкций вакуумных плазменных электропечей и полых катодов плазмотронов

1.1. Постановка задачи

1.2. Современное состояние и развитие конструкций вакуумных плазменных электропечей

ГЛАВА II. Исследования напряжений зажигания тлеющих разрядов линейного типа при нагреве катодов

2.1. Постановка задачи

2.2. Характеристика экспериментальной установки для исследования напряжений зажигания самостоятельного тлеющего разряда

2.3. Кривые Пашена линейного тлеющего разряда со стержневыми электродами

2.4. Анализ результатов исследований

ГЛАВА III. Исследование рабочих режимов нагрева полых катодов в аномальных тлеющих разрядах

3.1. Постановка задачи

3.2. Экспериментальная техника

3.3. Исследование режимов тлеющего разряда с полым катодом на основе вольт-амперных характеристик

3.4. Экспериментальные характеристики напряжений зажигания и развития тлеющего разряда с полыми катодами

3.5. Исследование влияния процессов в столбе тлеющего разряда на пусковые режимы плазмотронов с полым катодом

3.6. Экспериментальное определение распределения плотности тока по длине катода в тлеющем разряде

ГЛАВА IV. Физико-математическое моделирование процессов нагрева полых катодов в аномальном тлеющем разряде

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ электрический ток, А; j— плотность электрического тока, А/м2; Т— температура, К;

ТЬТ2 — температуры внутренней и наружной поверхности катода, К; р— давление, Па\ рп— давление нейтрального газа, Па\ G— расход плазмообразующего газа, кг/с\ Q— тепловой поток, Вт; qs— поверхностная плотность теплового потока, Вт!м; qv— объемная плотность теплового потока, Вт/м ;

Е — напряженность электрического поля, В/м;

Ф— потенциал электрического поля, В; р— потенциал работы выхода, В;

Фэф— эффективный потенциал работы выхода, В;

1, пе — плотность электронов и ионов, 1 /м ;

В— индукция магнитного поля, Тл; jue— относительная магнитная проницаемость; juq— магнитная постоянная, Гн!м] q— удельная эрозия, кг/Кл;

W— скорость испарения, кг/м с;

J—интенсивность излучения, Вт1ср-мъ\

Л}, Я2 —длины волн излучения, м; £2 спектральные полусферические излучательные способности териалов; s — интегральная полусферическая излучательная способность материала;

Е — плотность потока излучения, Вт1м ;

Rh R2 — внутренний и наружный радиусы катода, м;

L — длина катода, м\

8 — толщина стенки катода, м; d— диаметр полости катода, м\ z — осевая координата, м\

Я — коэффициент теплопроводности, Вт/м-К\ л — коэффициент динамической вязкости, П-с.

Электротехнологические процессы и установки для их проведения к настоящему времени настолько широко вошли в практику многих отраслей промышленности, что их развитие не представляется без использования новых методов преобразования электрической энергии в тепловую. Одним из новых путей развития электронагрева является создание плазменных электротехнологических установок. Области применения и конструкции этих установок постоянно расширяются и совершенствуются. Не касаясь общих преимуществ электронагрева при реализации промышленных технологий, необходимо отметить, что плазменные электротехнологии обладают специфическими возможностями, которые позволяют ликвидировать ограничения в достижении требуемого уровня температуры, существенно интенсифицировать тепло- и массообмен, управлять составом и давлением в рабочем пространстве независимо от теплового процесса, расширить базу сырья за счет использования низкокачественных руд и отходов производства при полном извлечении ценных компонентов из сырья, повысить качество готового продукта.

Плазменные электротехнологии позволяют получать не только традиционные продукты, но и создавать новые материалы с привлечением ранее не известных физических методов для обработки исходных веществ. Обеспечение таких свойств, как тугоплавкость, жаропрочность, пластичность, высокие эмиссионные свойства, сверхпроводимость, вызывают необходимость получения металлов высокой и сверхвысокой чистоты. При этом в ряде случаев это не обеспечивается получением простых сплавов — необходимы многокомпонентные сплавы, псевдосплавы, композиционные материалы. Так называемые твердые сплавы во многих случаях создаются на основе карбидов и нитридов металлов.

Дисперсионно-упрочненные материалы содержат при металлической основе распределенные тонкодисперсионные порошки металлов, окислов и других соединений. Для решения ряда задач требуются вещества особой формы, в том числе сфероидизированные и ультрадисперсные порошки, материалы с монокристаллической и многослойной структурой.

80-е и начало 90-х годов ознаменовалось освоением новых технологических процессов, таких, как сфероидизация порошков, переплав с целью рафинирования тугоплавких металлов, получение потоков высоко-ионизированной плазмы для ионной очистки поверхностей, ионное азотирование и т. д. Это стало возможным благодаря использованию сильноточных вакуумных плазмотронов с полым катодом, обладающих такими характеристиками и особенностями, как:

-низкий уровень эрозии полого катода и, следовательно, длительный ресурс работы при больших токовых нагрузках;

-сравнительно небольшие тепловые потери в катоде, позволяющие обеспечивать токи в единичном плазмотроне до 10 кА и выше без существенного увеличения температуры катода и снижения его ресурса; -слабая зависимость температуры катода от протекающего тока. Полый катод является основным элементом конструкции технологического устройства, определяющим не только протекание процессов внутри полости катода, но и в последовательно сопряженных с этой областью прикатодной частью, столбом разряда и прианодной областью. Поэтому конструкциям полых катодов и процессам, протекающим в полости, уделялось в исследованиях особое внимание. Исторически сложилось так, что исследования полых катодов начались в приложении к проблемам создания плазменных ускорителей для космической техники, а в последующем — в вакуумных ионно-плазменных технологиях, в частности для производства больших интегральных схем, элементов памяти, в установках для нанесения покрытий, в лазерной технике и термоядерных исследованиях. Для такого диапазона практического использования рассматриваемых систем оказалась достаточной реализация устройств мощностью от сотен ватт до 10—15 кВт. Расширение областей применения разрядов с полыми катодами на крупномасштабные электротехнологии привело к созданию промышленных устройств с единичной мощностью до 600 кВт. Как оказалось, решение проблемы создания полых катодов на большие и сверхбольшие токи потребовало комплексного изучения взаимосвязанных физических процессов во всех областях разряда. Эта задача решалась с учетом имевшихся в литературе научных результатов, полученных при исследовании устройств других технологических назначений и, прежде всего, плазменных ускорителей.

Успешная промышленная реализация плазменных технологий и использование для этих целей вакуумных плазмотронов связана с увеличением мощности и ресурса их непрерывной работы, который во многом определяется стойкостью катодного узла в пусковых и рабочих диапазонах режимов. В настоящее время выполнены комплексные исследования процессов, определяющих интенсивность развития эрозии катодных систем при рабочих параметрах разряда. Это обеспечило создание вакуумных плазмотронов с полыми катодами мощностью до 1 ООО кВт с удельной эрозией катодов порядка 1-10"9 кг/Кл и длительностью непрерывной работы полых катодов более 500 часов. Однако для пусковых режимов разогрева катодов до температур появления термоэмиссии каких-либо систематических исследований не проводилось. Эти режимы осуществляются с интегральными эрозионными характеристиками порядка ЫО"6 кг/Кл. Это в целом приводит к сокращению сроков службы катодов, что и определяет актуальность выполнения исследований методов запуска вакуумных плазмотронов в рабочие режимы.

Промышленная эксплуатация вакуумных плазмотронов показала, что с ростом единичной мощности плазмотронов увеличиваются массовые характеристики катодов, их геометрические размеры и прямой перенос положительных результатов исследований плазмотронов лабораторного типа по мощности на промышленные конструкции не дает приемлемых по величине уровней эрозионных характеристик. Неполнота теоретических представлений о разряде с полым катодом и, прежде всего, отсутствие математической модели описания внутриполостных процессов и условий тепло- и электрообмена катода с плазмой не позволяет достоверно теоретически описать механизм эрозии полого катода. Поэтому основным методом исследований принят экспериментальный. Актуальность темы диссертации обусловлена тем, что без исследования электро-и теплофизических процессов в полом катоде в пусковых режимах невозможно обеспечить оптимальность эрозионных характеристик существующих плазмотронов и сформировать направление развития техники для создания промышленных сильноточных вакуумных плазмотронов с полыми катодами на рабочие токи свыше 10 кА с длительным ресурсом работы.

Диссертация выполнена в рамках хоздоговорных работ с Ульбин-ским металлургическим заводом (г. Усть-Каменогорск), Всероссийским научно-исследовательским институтом химических технологий (г. Москва), научно-производственным предприятием «Эльта-плюс» (г. Новосибирск) и включает часть результатов, полученных в соответствии с комплексной координационной программой «Сибирь» на 1991—1995 гг. «Новые материалы и технологии».

Целью работы в экспериментально-теоретическом плане является —исследование электро- и теплофизических процессов в нормальном и аномальном тлеющих разрядах с полыми катодами, выявление оптимальных малоэрозионных режимов, обеспечивающих нагрев катодов до температур появления термоэмиссии, а в прикладном плане — разработка методов и алгоритмов разогрева катодов промышленных плазмотронов с минимальными эрозионными характеристиками.

В соответствии с поставленной целью в диссертационной работе решались следующие задачи:

1. Анализ современного состояния и развития вакуумных плазменных электропечей с плазмотронами с полыми катодами для обобщенного представления катодов как объектов для реализации пусковых режимов, имеющих различные геометрические параметры и массовые характеристики.

2. Экспериментальные исследования условий возбуждения и поддержания устойчивых нормальных тлеющих разрядов с переводом их в режимы аномальных разрядов для классических электродных систем (стержень-плоскость) и систем с полыми катодами в различных температурных диапазонах нагрева катодов.

3. Экспериментальные исследования граничных режимов перехода аномального тлеющего разряда в дуговые режимы с контрагированными катодными пятнами, разработка методов и устройств подавления аварийных высокоэрозионных режимов с контрагированными пятнами.

4. Экспериментальные исследования вольт-амперных характеристик разрядов в режимах аномального тлеющего разряда и дугового разряда с полыми катодами с плавным переходом одного вида разряда в другой с сохранением диффузных катодных пятен.

5. Расчетно-теоретические исследования теплового поля полых катодов в стационарном и повторно-кратковременном режимах работы при питании катодов от источника с системой защиты от аварийных режимов с контрагированными катодными пятнами.

6. Разработка алгоритма изменений электрических режимов в зависимости от увеличивающейся температуры катодов по мере их разогрева.

7. Создание методов запуска катодных систем мощных промышленных плазмотронов.

Методы проведения исследований. Сложность поставленных задач обусловила необходимость использования комплексного метода, включающего экспериментальные и расчетно-теоретические исследования. Эксперименты проводились на лабораторных, промышленных и опытно-промышленных установках. Основные выводы работы проверялись на промышленной вакуумной плазменной установке для переплава тантала с мощностью плазмотрона 600 кВт (г.Усть-Каменогорск). Для обработки и анализа экспериментальных результатов использовались методы математического моделирования, планируемого эксперимента, теории подобия, измерение цветовой температуры при фотоэлектрической системе регистрации, фотографический, прямого термопарного измерения температуры, синхронной записи параметров на светолучевой осцилограф. Достоверность методов и результатов исследований оценивалась стандартными расчетами точности измерений и сравнений с результатами, полученными на промышленном оборудовании.

Научная новизна и значимость полученных результатов состоит в том, что комплекс научных и прикладных задач исследован по новому направлению развития электротехнологической техники — вакуумным плазменным электропечам с плазмотронами с полыми катодами, что позволило разработать методы и рабочие режимы пускового периода с минимальными эрозионными параметрами — не более МО"10 кг/Кл. При этом показано, что основную роль в эрозионном разрушении полого катода в пусковых режимах принадлежит катодному распылению и испарительным процессам в кратковременные периоды возникновения контра-гированных дуговых разрядов при срывах режимов аномального тлеющего разряда.

Практическая значимость работы заключается в следующем:

• на основании комплексного экспериментального исследования последовательно развивающихся нормального, аномального и дугового разрядов с полыми катодами разработан алгоритм изменения параметров разряда (тока и напряжения), обеспечивающий нагрев катода до температуры термоэмиссии в диапазоне малоэрозионных режимов;

• установлены разграничивающие диапазоны оптимального конструктивного исполнения цилиндрических катодов, включающих три варианта — трубчатый катод без изменения внутреннего диаметра (рабочий ток до 1500—2000^4), катод с конусной горловиной (рабочий ток до 5000 А) и катод с пусковым малоинерционным катодом в полости (рабочий ток более 5000 А);

• доказано, что безаварийные режимы разогрева катода в области температур начала термоэлектронной эмиссии должны подчиняться критерию существования диффузной привязки разряда к катоду: Чет / Чг +Чтет -1' гДе Чет—плотность термоэмиссионного тока охлаждения; (qr+qmem)— плотность потоков радиационного и кондуктивного охлаждений катода. В практическом плане это выявленное явление связано с ограничением скорости разогрева катодов за счет контрагирован-ных катодных пятен, когда развитие тепловых процессов в теле катода будет отставать от скоростей нагрева катода в локальном катодном пятне;

• использование установленного алгоритма режимов запуска, учитывающего изменение вводимой мощности нагрева в зависимости от текущей температуры разогревающегося катода, показало, что разогрев катодов через тлеющий разряд является самым благоприятным для обеспечения наименьшей эрозии катода (1-Ю"10 кг/Кл).

• показано, что разработанные принципы непрерывно последовательного изменения режимных параметров разряда справедливы для конструктивных исполнений катодов для всех диапазонов рабочих токов, охватывающих любые массовые характеристики катодов (включая кольцевые катоды для нагрева порошковых материалов);

• предложена инженерная методика расчета режимов запуска полых катодов вакуумных плазмотронов мощностью до 1000 кВт;

На защиту выносятся'.

• результаты экспериментальных и теоретических исследований режимов самоподдержания устойчивых процессов разогрева катодов в аномальных тлеющих разрядах, учитывающих роль массивности катодов и их геометрических размеров и обеспечивающих самоподдержание нелинейных взаимосвязей между рабочими токами и плотностью энергетических потоков на поверхностях нагрева;

• принципы подавления возникновений самостоятельного тлеющего разряда на внешней поверхности цилиндра полого катода за счет гарантированного поддержания давления в рабочей камере электропечи, обеспечивающего развитие процессов разряда в этих областях на левой ветви кривой Пашена во всех диапазонах режимов разогрева катодов;

• результаты статистических исследований эрозии катодов в пусковых режимах разогрева катодов в широком диапазоне рабочих токов;

• расчетный алгоритм изменений токов и напряжений пусковых режимов, полученный на основе комплексных экспериментальных исследований.

Реализация результатов работы. На основе научных положений, полученных в диссертации, сформированных алгоритмов малоэрозионных последовательно-сопряженных режимов и методов инженерной реализации оптимальных режимов разогрева катодов Новосибирским государственным техническим университетом создана система запуска промышленных вакуумных плазмотронов мощностью 600 кВт, плазменных систем мощностью 200 кВт для опытно-исследовательской установки. Экспериментально-теоретические модели, разработанные в диссертации, использовались при обработке экспериментальных результатов при создании кольцевого полого катода на промышленном оборудовании.

Научные и прикладные результаты диссертации включены в учебные материалы, используемые при подготовке инженерных кадров и магистров в Новосибирском государственном техническом университете.

Комплексные исследования и создание промышленного вакуумного плазменного оборудования на основе плазмотронов с полыми катодами на протяжении многих лет проводились в лаборатории электродугового нагрева кафедры «Автоматизированные электротехнологические установки» Новосибирского государственного технического университета под научным руководством доктора технических наук, профессора Чередниченко В. С. В разработке рабочих дуговых режимов вакуумных плазмотронов принимали участие сотрудники лаборатории канд. техн. наук Галкин С. Г., канд. техн. наук Еременко Г. П., канд. физ.-мат. наук

Косинов В. А., канд. техн. наук Зырянов С. А., канд. техн. наук Чередниченко М. В. и др. Автор диссертации начал заниматься рассматриваемой проблемой более 8 лет назад в научном коллективе указанной лаборатории.

Вклад автора в проведение исследования состоит в единоличном обосновании и постановке задачи экспериментальных исследований напряжений зажигания и самоподдержания самостоятельных разрядов в нормальных и аномальных режимах, энергетических характеристик разрядов в этих режимах, выявлении зависимости развития интенсивности теплообменных процессов при разогреве катодов от интегральной теплопроводности конкретных конструктивных исполнений катодов, в самостоятельном выборе экспериментальных средств, непосредственном участии в обработке экспериментов, их анализе и формировании выводов работы.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований докладывались и обсуждались на научно-практической конференции «Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири» (Новосибирск, 1995), научно-практической конференции «Новосибирск на рубеже XXI века: перспективы развития и инвестиционный потенциал» (Новосибирск, 1999), The Trird Russian-Korean International Sumposium on Science and Technology, KORUS'99, (Novosibirsk, 1999), 4-й Международной конференции «Электротехника, электромеханика и электротехнология» (Клязьма, 2000), научно-технических семинарах кафедры автоматизированных электротехнологических установок НГТУ.

Основное содержание диссертации опубликовано в 8 печатных работах.

Заключение и выводы

1. На основе результатов анализа развития и современного состояния вакуумных плазмотронов с полыми катодами и проведенных экспериментов показано, что различные конструкции полых катодов для пусковых режимов могут быть обобщены цилиндрической конструктивной схемой с эксплуатационными характеристиками пусковых режимов, подчиняющихся общим закономерностям как по величинам напряжений зажигания тлеющего (самостоятельного) разряда, так и по развитию режимов горения разряда по мере разогрева полого катода с плавным переходом от аномального тлеющего разряда к дуговому разряду с диффузным катодным пятном в полости катода.

2. Экспериментально показано, что нагрев полых катодов в пусковых режимах возможно проводить с использованием аномального тлеющего разряда постоянного тока на участках вольт-амперных характеристик с отрицательным дифференциальным сопротивлением.

3. Установлено, что для снижения вероятности возникновения режимов горения разрядов с контрагированными катодными пятнами (плото О ность токау»Ы0" А/м ) при разогреве катодов в аномальном тлеющем разряде необходимо обеспечивать физические условия на внешних поверхностях полых катодов, соответствующие режимам левой ветви характеристик Пашена с напряжениями зажигания самостоятельного разряда t/3>500 В. Это обеспечивается поддержанием рабочего давления в о камере электропечи р< 1 • 10" мм.рт. ст.

4. Показано, что подача плазмообразующего газа через полость катода обеспечивает за счет устанавливающегося градиента давления по длине полости катода зажигание самостоятельного тлеющего разряда при напряжениях, соответствующих правой ветви характеристик Пашена вблизи минимума напряжений зажигания разрядов. Область зажигания разряда самоустанавливается по осевой координате полости катода в диапазоне давления газа р от 0,5 до 5 мм.рт.ст. в зависимости от диаметра полости катода. Значение осевой координаты области зажигания разряда определяется соотношением расхода плазмообразующего газа и диаметра катода, газодинамическим характером течения газа в полости катода и столбе тлеющего разряда за пределами катода.

5. Экспериментально установлено, что напряжение зажигания самостоятельного разряда в полом катоде не зависит от температуры катода при нагреве его до 4<1000°С с последующим снижением этого напряжения от уровня U3=(220—240) В до U3=(40—60) В при нагреве до температуры появления и развития процессов термоэмиссии на поверхности катода 7У>1600°С (катод—вольфрам, тантал; плазмообразующий газ— аргон).

6. Разработан алгоритм изменения параметров разряда (тока и напряжения), обеспечивающий нагрев катода до температуры появления термоэмиссии в диапазоне малоэрозионных режимов; доказано, что безаварийные режимы разогрева катода должны подчиняться критерию существования диффузной привязки разряда к катоду: детКЯг+Ятепл)^, где

134

Чет—плотность потока охлаждения за счет термоэмиссии, (qr+qmem,) — плотность потоков радиационного и кондуктивного охлаждения катода.

7. Использование установленного алгоритма режимов запуска, учитывающего изменение вводимой мощности нагрева в зависимости от текущей температуры разогревающегося катода, показала, что разогрев катодов через тлеющий разряд является благоприятным для обеспечения наименьшей эрозии катода (1-10~х0 кг/Кл).

8. Предложена инженерная методика расчета режимов запуска полых катодов вакуумных плазмотронов мощностью до 1 ООО кВт.

135

1. Lydsky L. М. and othes. Highly Ionized Hollow Cathode Discharge. J. off Appl. Phys., 1962: 33.— 2490.

2. Plasma Electron Beam, Japan Vacuum Eng. Co. 1967.— N 1128.

3. Бортничук H. И., Екжанова E.H. Электропечи с полым като-дом//Электротермия.—1968.—№78.

4. Plasma Electron Beam Furnace for Titanium and its Alloy, ULVAC Corporation. Tokyo, Japan. N 4510—01.

5. Specification for FMP-120 Plasma Beam Melting Furnace, N 4510—03, ULVAC Corp, Tokyo, Japan.

6. Specification for FMP-60 Plasma Beam Melting Furnace, N 4510— 02, ULVAC Corp, Tokyo, Japan.

7. Plasma Electron Beam Melting Furnace for Titanium and its Alloy, N 4707—01, ULVAC Corp, Tokyo, Japan.

8. H. Takei and Y. Ishigami. J.of Vacuum Sc. and Tech.—1971.— Vol.8, N 6.

9. H. Takei and Y. Ishigami. Results of the Test Operation of a Large Vacuum Plasma Furnace, ULVAC Corp., 1971.

10. Kashu S, Nishino S, Hayashi G. A plasma Electron Beam Heating Source// Japan vacuum Engineering Co, 1966.

11. Kashu S, Nishino S, Hayashi G. An assistment of hollow cathode electron beam melting // Trans. Internal Vacuums Metallurgy Conf.— Tokyo.—1976.

12. Takei H, Ichigami Y. Hollow cathode discharge melting of Ti-6, Al-4 and Nb-56, Ti-3, 3 Zr alloys// Journal of vacuum science and technology.—1971.—V.8, №6.—P.33—37.

13. Бортичук Н.И., Екжанова E.H. Вакуумная плазменная плавильная установка // Тр. VII Междунар. конгр. по электротермии. — М., 1972.—С. 1—4.

14. Бортичук Н.И., Екжанова Е.Н. Вакуумные плазменные печи фирмы ULVAK// Электротехнологическая промышленность. Сер. Электротермия,—1973.—Вып. 128.—С.27—29.

15. Боржов А.П., Николаев А.В. Электрические характеристики сильноточной плазменной дуги низкого давления с полым вольфрамовым катодом // Электротехническая промышленность. Сер. Электротермия.— 1975.—Вып.7(155).—С.14—16.

16. Рыкалин Н.Н., Николаев А.В., Боржов А.П. Эрозионные характеристики сильноточного полого катода // Электротехническая промышленность. Сер. Электротермия.—1975.—Вып.8(156).— С.З —4.

17. Каринский В.Н., Сурин А.П., Медведев Ю.А. Вакуумный разряд с полым горячим катодом для плавки титановых сплавов// Технический уровень, качество, надежность крупного электротермического оборудования.—Новосибирск, 1976.—4.II—С.35—42.

18. Рыкалин Н.Н., Николаев А.В., Боржов А.П. Условия электрообмена сильноточного полого катода// Материалы VII Всесоюз. конф. по генераторам низкотемпературной плазмы.-Алма-Ата, 1977.-T.II- С.233-236.

19. Гришин С.Д., Лисицин В.И. Плотность тока термоэмиссии в полом катоде дугового разряда// Теплофизика высоких температур.— 1977.—Т. 15,№4.—С.906—909.

20. Дюжев Г.А., Митрофанов Н.К., Старцев Б.А. и др. Физические исследования работы дугового полого катода // Тр. физ.-техн. ин-та им. А.Ф.Иоффе.—Л., 1978.—С.22—29.

21. Полый термокатод для получения плазмы. Патент Японии №51-21176. Патентный бюллетень «Токко Кохо», 1978.

22. Чередниченко B.C., Косинов В.А., Галкин С.Г. Исследование прикатодной области сильноточного разряда с полым катодом// Плазменная плавка металлических материалов.—Киев, 1978.—С.28.

23. Чередниченко B.C., Варшицкий A.M., Орлов Г.И. Полые плазменные катоды и их применение в ЭТО// Тез.докл.УП Всесоюз. науч.-техн. совещания по электротермии и электротермическому оборудованию.—М., 1979.—С.20—21.

24. Смелянский М.Я., Кручинин A.M., Чередниченко B.C. и др. Электронно-плазменная печь мощностью 500 кВт для рафинирования тугоплавких металлов// Специальная электрометаллургия.—1979.— Вып.21.—С.32—38.

25. Каринский В.Н, Куцин В.И, Сурин А.П, Феоктистов Ф.Г. Особенности применения вакуумных плазмотронов в плавильных установках// Тр. Москвск. энергет. ин-та. —1980.— Вып.462. — С.44 —53.

26. Чередниченко В.С, Косинов В.А. Исследование прикатодной области полых катодов// Тез.докл.УШ Всесоюз. конф. по генераторам низкотемпературной плазмы. — Новосибирск, 1980.—4.2.—С. 140—143.

27. Чередниченко B.C., Косинов В.А. Дуговой разряд с полым катодом// Изв. СО АН СССР. Сер. Технические науки.—1980.—Вып.З, №13.

28. Чередниченко B.C., Косинов В.А, Галкин С.Г. Исследование влияние материала катода на характеристики разряда с полым катодом// Тез. докл. VIII Всесоюз. конф. по генераторам низкотемпературной плаз-мы.-Новосибирск, 1980.—Ч.2.—С.76—79.

29. Косинов В.А, Чередниченко B.C. и др. Исследование прикатодной области полых катодов // Тез. докл. VIII Всесоюз. конф. по генераторам низкотемпературной плазмы Новосибирск, 1980.—4.2.— С. 140 — 143.

30. Studies of the near-cathode region of hollow cathode in heavy-current arc conditions// Cherednichenko V.S, Anshakov A.S, Belyaeva O.I, Kosinov V.A.// Proc. 15th Int. Conf. Phenom. Ioniz. Gases.—Minsk, 1981.— Conrib. Par. Part 2.—s.i, s.a.—P.671—672.

31. Бортничук Н.И, Крутянский M.M. Плазменные дуговые плавильные печи.—М.: Энергоиздат, 1981.—120 с.

32. Чередниченко B.C., Косинов В.А, Галкин С.Г. Исследование прикатодной области сильноточного разряда с полым катодом // Проблемы специальной электрометаллургии.—1982.—№17.—С.70—73.

33. Чередниченко B.C., Косинов В.А. Сильноточные дуги с полым катодом // Тез. докл.ГХ Всесоюз. конф. по генераторам низкотемпературной плазмы.—Фрунзе: Илим, 1983.—С.310—311.

34. Чередниченко B.C., Косинов В.А., Галкин С.Г. и др. Вакуумный плазмотрон широкого назначения с полым катодом // Тез. докл.ГХ Всесоюз. конф. по генераторам низкотемпературной плазмы.—Фрунзе: Илим, 1983.—С.350—351.

35. Бортничук Н.И., Екжанова Е.Н. Катоды вакуумных плазмотронов// Исследование и разработка печей для специальной электротермии: Сб. науч. тр.—М.,1983.— С.109—117.

36. Чередниченко B.C., Жихарский А.В. Электромагнитное описание течения плазмы в полости полого катода// Межвуз. сб. тр. — М.: Моск. энерг. ин-т, 1984.—Вып.31.—С.37—48.

37. Галкин С.Г., Кондратьев В. А. Характеристики процессов в установке с электроплазменным нагревателем при работе его от электромашинного источника питания// Тр. МЭИ.—М, 1984.—Вып.31.—С. 138—139.

38. Чередниченко В. С. Вакуумные плазменные электропечи// Тез. докл. VIII Всесоюз. науч.-техн. совещания по электротермии и электротермическому оборудованию.—Чебоксары, 1985. —С. 33—35.

39. Чередниченко В. С., Косинов В. А., Галкин С. Г. Анализ прика-тодной области с полым катодом// Тез. докл. 10-я Всесоюз. конф. по генераторам низкотемператур. плазмы.— Минск, 1986.—С. 93—94.

40. Чередниченко В. С. Исследование прикатодных процессов вакуумных плазмотронов с полым катодом// Исследование электротермических установок: Межвуз. сб.—Чебоксары, 1986.—С. 12—13.

41. Чередниченко В. С., Косинов В. А., Галкин С. Г. Исследование эрозионных характеристик полых катодов// Генераторы низкотемпературной плазмы.— Минск, 1986.—Ч. 1.—С. 95—96.

42. Чередниченко В. С., Косинов В. А., Галкин С. Г. Анализ прика-тодной области разряда с полым катодом// Генераторы низкотемпературной плазмы.—Минск, 1986.—4.1.—С. 94—95.

43. Чередниченко В. С. Исследование прикатодных процессов вакуумных плазмотронов с полым катодом// Исследование электротермических установок: Межвуз. сб.—Чебоксары, 1986.—С. 12—23.

44. Чередниченко В. С. Сильноточные вакуумные дуги с полым катодом. Тепловое поле катода// Изв. СО АН СССР. Сер. Технические науки.—1987.—Вып.2, №7.—С. 91—95.

45. Чередниченко В. С., Галкин С. Г., Косинов В. А. Сильноточные дуги с полым катодом// Генерация потоков электродуговой плазмы: Сб. науч. тр.—Новосибирск: ИТ СО АН СССР, 1987. — С. 306—322.

46. Чередниченко В. С., Жихарский А. В., Еременко Г. П. Функции распределения заряженных частиц в неравновесной плазме.// Изв. СО АН СССР. Сер. Технические науки—1988—№4, вып.1.— 4.1 и II

47. Чередниченко В. С., Еременко Г. П., Жихарский А. В., Юдин Б. И. Тепло- и электрообмен плазмы с порошковым материалом// Тез.докл. XI Всесоюз. конф. по генераторам низкотемпературной плазмы.—Новосибирск: ИТФ СО АН СССР, 1989.— 4.II.—С. 257—258.

48. Зырянов С. А. Нагрев дисперсных частиц в плазменном столбе низкого давления// Электротермические процессы и установки: Межвуз. сб. науч.тр./ Новосиб. электротехн. ин-т.—Новосибирск, 1989.—С. 31—34.

49. Чередниченко В. С., Еременко Г.П., Зырянов С. А. и др. Нагрев порошковых материалов в сильноточных вакуумных дугах// Сибирский физ.-тех.журнал.—1991.— Вып. 6.— С. 99—105.

50. Anshakov A. S., Cerednichenko V. S., Pavlenko L. К. About thermophysical interaction of plasma with cathode surface// ISECTA-93, Proceedings of the Int. Symp. On Electric contacts. June 21—25, 1993.— Almaty, 1993.

51. Anshakov A. S., Cherednichenko V. S., Pavlenko L. K. Thermophysical Interaction of Plasma with Cathode Surface// ISECTA'93, Proceedings of the International Symposium on Electrical Contacts, Theory and Applications.—June 21—25.— Almaty, 1993.

52. Галкин С. Г., Чередниченко М. В., Павленко JI. К. Обобщенные характеристики вакуумных дуг с полыми катодами.// Теплофизика и аэромеханика.— 1994.—Т. 1,№2.—С. 159—163.

53. Чередниченко В. С., Павленко J1. К., Галкин С. Г. Тепловой критерий взаимодействия дуги с полым катодом//Теплофизика и аэромеханика.— 1994.—'Т. 1, №4.

54. Cherednichenko M. V., Galkin S. G.,Pavlenko L. K. General Characteristics of the Vacuum Hollow Cathode Arc, Thermophysical and Aeromechanics.— 1994.—Vol. 1,№2—S. 183—186.

55. Cherednichenko V. S., Pavlenko L. K., Galkin S. G. Heat criterion of diffuse interaction mode of the hollow cathode arc.// Thermophysical and Aeromechanics.—1994.—V.l,№4.

56. Чередниченко В. С., Еременко Г. П., А. В. Жихарский и др. Электростатическое взаимодействие порошкового материала с плазмой дугового разряда//Автоматизированные электротехнологические установки: Сб.науч.тр.—Новосибирск: НГТУ, 1995.—С. 24—30.

57. Зырянов С. А. Исследование движения частиц в потоках разреженной низкотемпературной плазмы// Электротехнологические процессы и установки: Сб.науч.тр. — Новосибирск: ИТ СО РАН, 1995.—С. 91—96.

58. Павленко JI. К., Галкин С. Г. Определение рабочих параметров вакуумных плазмотронов с полым катодом// Электротехнологические процессы и установки. — Новосибирск: ИТ СО РАН, 1995.—С. 86—90.

59. Павленко JI. К., Галкин С. Г., Чередниченко М. В. Критерий устойчивости вакуумного дугового разряда с полым катодом// Электротехнологические процессы и установки: Сб.науч.тр. —Новосибирск: НГТУ, 1995.—С.77—85.

60. Галкин С. Г., Алиферов А. И., Чередниченко М. В. и др. Энерго- и ресурсосберегающая технология переработки порошковых материалов// Экологически перспективные системы и технологии: Сб.науч.тр.— Новосибирск: НГТУ, 1997.—С. 86—92.

61. Чередниченко В. С., Чередниченко М. В. Вакуумные плазменные электропечи с полыми катодами.—Новосибирск: Изд-во НГТУ, 1999.—138 с.

62. А. с. 793330 (СССР). Катодный узел вакуумного электродугового плазмотрона/ В. С. Чередниченко, В. А. Косинов, С. Г. Галкин// Открытия. Изобретения.—1979.

63. А. с. 8202.32 (СССР). Способ получения слитка металла из порошка и устройство для его осуществления/ С. Г. Галкин, В. С. Чередниченко и др.// Открытия. Изобретения.—1976.

64. А. с. 906336 (СССР). Вакуумная электронно-плазменная плавильная печь/ В. С. Чередниченко, В. А. Косинов, А. В. Носиков, С. Г. Галкин// Открытия. Изобретения.—1980.

65. А. с. 1053723 (СССР). Катодный узел вакуумной электронно-плазменной плавильной печи/ В. С. Чередниченко, С. Г. Галкин, В. А. Кириченко и др.// Открытия. Изобретения. 1982.

66. А. с. 1178302. Вакуумная электронно-плазменная установка/ В. С. Чередниченко, С. Г. Галкин, В. А. Косинов и др.// Открытия. Изобретения.—1984.

67. А. с. 1245240. Катодный узел вакуумной электронно-плазменной плавильной печи/ В. С. Чередниченко, С. Г. Галкин, К. С. Цараев и др.//Открытия. Изобретения.—1984.

68. А. с. 1280899. Способ переплава кускового материала дуговым разрядом/ В. С. Чередниченко, В. М. Голубых, В. А. Епанчинцев и др.// Открытия. Изобретения.—1985.

69. А. с. 1461294. Способ изготовления полых катодов из тантала/ В. С. Чередниченко, С. Г. Галкин, В. А. Косинов и др.// Открытия. Изобретения.—1986.

70. Чередниченко А. В. Пусковые режимы полых катодов вакуумных плазмотронов в тлеющем разряде// Науч. вестн. НГТУ.—Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2000.—№1 (8).—С. 148—157.

71. Чередниченко А. В. Эрозия полых катодов вакуумных плазмотронов в пусковых режимах// Тр. IV Междунар. Конф. «Электротехника, электромеханика и электротехнологии», МКЭЭ-2000 (ICEE-2000).—М.: Изд-во МЭИ (ТУ), 2000. — С. 410—411.

72. Чередниченко А. В., Павленко JI. К. Оптимизация пусковых режимов полых катодов вакуумных плазмотронов с полыми катодами// Экологически перспективные системы и технологии: Сб. науч. тр. НГТУ.—Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2000.—Вып. 4.—С. 91—97.

73. Чередниченко А. В. Нагрев катодов вакуумных плазмотронов в аномальном тлеющем разряде// Вестн. УГТУ-УПИ: Вопросы совершенствования электротехнического оборудования и электротехнологий.— Екатеринбург: Изд-во УГТУ-УПИ, 2000. №8. — С. 71—74.

74. Cherednichenko М. V. Resources saving technologies based on vacuum arc plasma generators/ Korus'99: the Third Russian-Korean international Symposium of Science and Technology: Abstr. — Novosibirsk: NSTU, 1999.

75. Cherednichenko V. S., Pavlenko L. К., Zagorssky D.N. Physical phenomena in a hollow cathode and powder interaction with the vacuum arc/ Thermal plasma torches and technologies.—Cambridge International Science Publishing.—Cambridge (England).—1999.

76. Капцов H.A. Электрические явления в газах и вакууме.—М.: ОГИЗ, 1947.—808 с.

77. Грановский В. JI. электрический ток в газе. Установившийся ток.—М.: Наука, 1971.—554 с.

78. Аныпаков А. С., Чередниченко В. С. Электротехнологические установки (газовые разряды): Учеб. пособие. — Новосибирск: Изд-во НГТУ, 1993.—130 с.

79. Ульянов К. Н. Теория нормального тлеющего разряда при средних давлениях// Теплофиз. выс. темп.—1972.—Т. 10, вып. 5.— С. 931—938.

80. Браун С. Элементарные процессы в плазме газового разряда: Пер. с англ./ Под ред Франк-Каменецкого Д. А.—М.: Атомиздат, 1961.

81. Proc. 5th Internal. Conf. Jonezat. Phenomena gases, Munich, 1961.—Amsterdam, 1962.—Vol.1, 734,

82. Леб JI. Основные процессы электрических разрядов в газах.— Изд-во иностранной лит.— М, Л, 1950.

83. Москалев Б. И. Разряд с полым катодом.—М.: Энергия, 1969.—184 с.

84. Пасынков Ю. А, Соболева И. А. Преобразователь среднеквадратичного значения напряжения и активной мощности в постоянное напряжение// Информационно-измерительная техника.—Пенза, 1978.—С. 135—140.

85. Пасынков Ю. А, Соболева И. А. Анализ погрешностей преобразователя среднеквадратичного значения напряжения и активной мощности на треугольных несущих сигналах// Измерительные информационные системы.—Новосибирск, 1977.—С. 109—117.

86. Валгин Л. И. Измерительные преобразователи переменного напряжения в постоянное.—М.: Сов. радио, 1977.—240 с.

87. Бакланов Б. А, Веремеенко В. Ф. И др. Прецизионный широкополосный измеритель постоянного тока до 10 кА.— Новосибирск: СО АН СССР, ин-т ядерной физики, 1982.—30 с.

88. Павлова Л. С, Поляков В. М. Диагностика низкотемпературной плазмы по спектрам собственного СВЧ-излучения// Радиотехника и электроника.— 1978.—Т.23, №9.— С. 2979—2987.

89. Зейдель А. Н, В. К. Прокофьев и др. Таблицы спектральных линий. Справочник. — М.: Наука, 1977.—800 с.

90. Абрамович Л. Ю, Клярфельд Б. Н, Настич Ю. Н.//ЖТФ.— 1966.— 36.— 714.

91. Марчук Г. И. Методы вычислительной математики.—М.: Наука, 1980.—536 с.147

92. Спероу Э. М., Сесс Р. Д. Теплообмен излучением.—Л.: Энергия.—1971.—294 с.

93. Жуков М. Ф., Аньшаков А. С., Дандерон Г.-Н.Б. Тепловой режим работы термоэлектрода// Приэлектродные процессы эрозии электродов плазмотронов.—Новосибирск: Изд-во ИТФ.—1977.— С. 61—84.

94. Свенчанский А. Д. Электрические промышленные печи; Учебник для вузов: В 2-х ч. М.: Энергия, 1975.—4.1. Электрические печи сопротивления.

95. Шадрич Н. И. Расчет охлаждения футерованных электрических печей сопротивления периодического действия.Юлектротермия.— 1967.—№62.

96. Исследование процессов массопереноса в сильноточном вакуумном разряде с горячим полым катодом: Отчет о НИР/НЭТИ; Науч. ру-ковод. Чередниченко В. С. —ГР 01759022402.—Новосибирск, НЭТИ, 1980.—С. 66.

97. Рыкалкин Н.Н., Николаев А. В., Борисов А. П., Гаганов Ю.И. Плазменная дуга низкого давления с полым катодом как источник теплоты для плавки металлических материалов// Тр. МЭИ,—М.: Изд-во МЭИ, 1980.—Вып. 462.С. 5—15.