Faraday Cage in Pudra Boya tətbiqi

Elektrostatik zamanı püskürtmə tabancası ilə hissə arasındakı boşluqda nə baş verdiyinə baxmağa başlayaq toz boya müraciət proseduru. Şəkil 1-də tapançanın doldurma elektrodunun ucuna tətbiq edilən yüksək potensial gərginlik tapança ilə torpaqlanmış hissə arasında elektrik sahəsi (qırmızı xətlərlə göstərilmişdir) yaradır. Bu, tac boşalmasının inkişafına səbəb olur. Korona boşalması nəticəsində yaranan böyük miqdarda sərbəst ionlar silahla hissə arasındakı boşluğu doldurur. İonların bəziləri toz hissəcikləri tərəfindən tutulur, nəticədə hissəciklər yüklənir. Bununla belə, çoxlu ionlar sərbəst qalır və elektrik sahəsinin xətləri ilə torpaqlanmış metal hissəyə doğru hərəkət edir, hava axını ilə hərəkət edən toz hissəcikləri ilə qarışır.

Daha əvvəl qeyd edildiyi kimi, çiləyici tabanca ilə hissə arasındakı boşluqda yaranan yüklü toz hissəcikləri və sərbəst ionlar buludunun boşluq yükü adlanan bəzi kumulyativ potensialı var. Özü ilə yer arasında elektrik sahəsi yaradan ildırım buludu kimi (son nəticədə ildırım çaxmasına səbəb olur), yüklü toz hissəcikləri və sərbəst ionlardan ibarət bir bulud özü ilə torpaqlanmış hissə arasında elektrik sahəsi yaradır. Buna görə də, adi tac doldurma sistemində hissənin səthinə yaxın olan elektrik sahəsi silahın doldurma elektrodu və boşluq yükü tərəfindən yaradılan sahələrdən ibarətdir. Bu iki sahənin birləşməsi torpaqlanmış substratda toz çöküntüsünü asanlaşdırır, nəticədə yüksək ötürmə effektivliyi əldə edilir. Ənənəvi korona doldurma sistemləri tərəfindən yaradılan güclü elektrik sahələrinin müsbət təsiri hissələri yüksək konveyer sürətində böyük, düz səthlərlə örtərkən daha aydın görünür. Təəssüf ki, korona doldurma sistemlərinin daha güclü elektrik sahələri bəzi tətbiqlərdə mənfi təsir göstərə bilər. Məsələn, hissələri dərin girintilər və kanallarla örtərkən, Faraday qəfəs effekti ilə qarşılaşır (bax Şəkil 2). Bir hissənin səthində girinti və ya kanal olduqda, elektrik sahəsi yerə ən aşağı müqavimətin yolunu izləyəcək ( yəni belə bir girintinin kənarları). Buna görə də, elektrik sahəsinin böyük hissəsi (həm silahdan, həm də boşluq yükündən) kanalın kənarlarında cəmləşdiyindən, bu ərazilərdə toz çökməsi xeyli güclənəcək və toz örtük təbəqəsi çox sürətlə yığılacaq.

Təəssüf ki, bu prosesi iki mənfi təsir müşayiət edəcək. Birincisi, toz hissəcikləri elektrik sahəsi tərəfindən Faraday qəfəsinin kənarlarına doğru güclü şəkildə “itələdiyindən” daha az hissəciklərin girintiyə daxil olmaq şansı var. İkincisi, korona boşalması nəticəsində yaranan sərbəst ionlar sahə xətlərini kənarlara doğru izləyəcək, mövcud örtüyü əlavə yüklə tez doyuracaq və arxa ionlaşmanın çox sürətli inkişafına gətirib çıxaracaq. qüvvələr və substratın üzərinə çökmək üçün prosesə kömək etmək üçün kifayət qədər güclü elektrik sahəsi olmalıdır. Şəkil 2-də aydın görünür ki, nə silahın elektrodunun yaratdığı sahə, nə də silah və hissə arasındakı boşluq yükü sahəsi Faraday qəfəsinin içərisinə nüfuz etmir. Buna görə də, girintili sahələrin daxili hissələrini örtmək üçün yeganə yardım mənbəyi, girinti daxilində hava axını ilə çatdırılan toz hissəciklərinin boşluq yükü ilə yaranan sahədir (bax Şəkil 3). Əgər kanal və ya girinti dardırsa, geri ionlaşma sürətlə baş verir. onun kənarlarında inkişaf edən müsbət ionlar yaradacaq ki, bu da Faraday qəfəsinin kənarları arasından keçməyə çalışan toz hissəciklərinin yükünü azaldacaq və kanalın içərisinə çökəcək. hava axını ilə kanalın içərisinə çatdırılan toz hissəcikləri havanın turbulentliyini aradan qaldırmaq və tozu çökdürmək üçün kifayət qədər güclü elektrik qüvvəsi yaratmaq üçün kifayət etməyəcəkdir.

Buna görə də, elektrik sahəsinin konfiqurasiyası və onun Faraday qəfəs sahələrinin kənarlarında konsentrasiyası girintili sahələri örtərkən yeganə problem deyil. Əgər belə olsaydı, yalnız kifayət qədər uzun müddətə bir boşluq püskürtmək lazımdır. Biz gözləyərdik ki, kənarları qalın bir toz təbəqəsi ilə örtüldükdən sonra, digər hissəciklər orada çökə bilməyəcək, tozun getməsi üçün yeganə məntiqi yer girintinin içindədir. Təəssüf ki, bu, qismən arxa ionlaşmaya görə baş vermir. Faraday qəfəs sahələrinə dair bir çox nümunə var ki, tozun nə qədər püskürtülməsindən asılı olmayaraq, örtülə bilməz. Bəzi hallarda bu, girintilərin həndəsəsi və havanın turbulentliyi ilə bağlı problemlər səbəbindən baş verir, lakin çox vaxt arxa ionlaşma ilə bağlıdır.