PENENTUAN MASSA TEREROSI UNTUK BERBAGAI MATERIAL KATODA IGNITOR

Lely Susita R.M, Anjar Anggraini, Ihwanul Aziz

DOI: http://dx.doi.org/10.17146/gnd.2017.20.2.3034

Sari


ABSTRAK

PENENTUAN MASSA TEREROSI UNTUK BERBAGAI MATERIAL KATODA IGNITOR. Sistem elektroda ignitor yang berfungsi menginisiasi lucutan plasma terdiri dari dua buah elektroda ignitor yang dilengkapi dengan satu unit sistem catudaya lucutan ignitor (Ignitor Discharge Power Supply) dengan 2 trafo flyback, dimana inti ferit flyback masing-masing berdiameter 1,3 cm dan 1,5 cm sehingga diperoleh arus spot plasma yang berbeda untuk kedua sistem elektroda ignitor.  Arus spot plasma tergantung pada jenis material katoda. Semakin besar arus menuju katoda maka semakin besar spot plasma yang dihasilkan sehingga semakin besar pula material katoda yang tererosi.  Dalam penelitian ini dilakukan uji fungsi sistem elektroda ignitor, dan dari hasil uji fungsi dapat ditentukan besarnya massa dan partikel material katoda ignitor yang tererosi untuk menentukan umur katoda akibat hilangnya bahan di permukaan katoda setelah terbentuk spot plasma.  Hasil pengujian spot plasma pada permukaan katoda ignitor menggunakan material Mg, diperoleh arus spot plasma 13 A dan lebar pulsa 38 µdet, sedangkan untuk material Ag, Al, Cd dan Cu masing-masing diperoleh arus spot plasma 14,32 A, 12,34 A, 12,56 A dan 10,58 A lebar pulsa 22 µdet, 39 µdet, 38 µdet, dan 34 µdet.  Material katoda yang paling baik untuk sistem elektroda ignitor adalah magnesium karena mempunyai laju erosi γ paling rendah (11,7 µg/C) sehingga tidak mudah tererosi dan rusak.  Dari hasil pengujian spot plasma diperoleh  massa katoda tererosi untuk material Mg yang paling rendah yaitu 5,78 nano gram dan katoda akan berkurang sepanjang 11,75 μm, sedangkan massa katoda tererosi paling tinggi adalah Cd (laju erosi 43,9 µg/C) sebesar 20,95 nano gram, dimana katoda akan berkurang sepanjang 85,67 μm

 


Kata Kunci


Sistem elektroda ignitor, sistem catudaya lucutan ignitor, spot plasma, umur katoda.

Teks Lengkap:

PDF

Referensi


DAFTAR PUSTAKA

[1] Lely susita R.M., Sudjatmoko, Wirjoadi, Agus Purwadi. “Karakterisasi Spot Plasma Pada Permukaan Katoda Sistem Elektroda Ignitor”, Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir, pp. 50-55, juni 2013.

[2] E.M. Oks. Lecture 8: Introduction of Plasma Cathode Electron Source, presented in BATAN Accelerator School, Yogyakarta, Indonesia, pp. 1–17 , December 5th -9th, 2011.

[3] RH. Huddlestone and SN. Leonard, Plasma Diagnostic Techniques, New York: Academic Press , pp. 113-117 , 1995.

[4] Y. Bing, W. Yutian, L. Hui, W. Huixin, C. Yiqiang, Sensors & Transducers, Vol. 165, Issue 2, pp. 35 – 39, February 2014.

[5] Lely Susita RM., Sudjatmoko, Bambang Siswanto, Ihwanul Aziz. “Analisis Uji Fungsi Sistem Elektrode Ignitor Untuk Sumber Elektron Katode Plasma”, Jurnal Iptek Nuklir Ganendra , Volume 18 Nomor 2, pp. 95-106 Juli. 2015.

[6] E. M. Oks, K. P. Savkin, G. Y. Yushkov, and G. Nikolaev, “Measurement of total ion current from vacuum arc plasma sources”, pp. 1–7, 2006.

[7] V. A. Burdovitsin, A. V. Kazakov, A. V. Medovnik, and E. M. Oks, “Influence of gas pressure on electron beam emission current of pulsed cathodic-arc-based forevacuum plasma electron source,” Phys. Plasmas , vol. 24, no. 9, pp. 93109, 2017.

[8] N. V Gavrilov and A. I. Men’shakov, “Generation of a pulsed high-current low-energy beam in a plasma electron source with a self-heated cathode,” Tech. Phys ., vol. 61, no. 5, pp. 669–675, 2016.

[9] A. V. Kazakov, A. V. Medovnik, V. A. Burdovitsin, and E. M. Oks, “Pulsed cathodic arc for forevacuum-pressure plasma-cathode electron sources,” IEEE Trans. Plasma Sci ., vol. 43, no. 8, pp. 2345–2348, 2015.

[10] A. S. Metel and Y. A. Melnik, “A high-current plasma emitter of electrons based on a glow discharge with a multirod electrostatic trap,” Instruments Exp. Tech ., vol. 56, no. 3, pp. 317–324, 2013.

[11] V. Nemchinsky, “Erosion of thermionic cathodes in welding and plasma Arc cutting systems,” IEEE Trans. Plasma Sci., vol. 42, no. 1, pp. 199–215, 2014.

[12] V. Nemchinsky, “Cathode erosion due to evaporation in plasma arc cutting systems,” Plasma Chem. Plasma Process ., vol. 33, no. 2, pp. 517–526, 2013.

[13] V. Nemchinsky, “Cathode erosion in a high-pressure high-current arc: calculations for tungsten cathode in a free-burning argon arc,” J. Phys. D. Appl. Phys ., vol. 45, no. 13, pp. 135–201, 2012.

[14] E. Oks, V. Burdovitsin, A. Medovnik, and Y. Yushkov, “Plasma electron source for the generation of wide-aperture pulsed beam at forevacuum pressures,” Rev. Sci. Instrum., vol. 84, no. 2, pp. 023–301, 2013.

[15] A. A. Zenin, A. S. Klimov, V. A. Burdovitsin, and E. M. Oks, “Generating stationary electron beams by a forevacuum plasma source at pressures up to 100 Pa,” Tech. Phys. Lett ., vol. 39, no. 5, pp. 454–456, 2013.


Refbacks

  • Saat ini tidak ada refbacks.


##submission.copyrightStatement##