Газоразрядный вентиль с несамостоятельным разрядом Советский патент 1984 года по МПК H01J17/56 

Изобретение относится к области преобразЬвательной техники, в частности к конструкции газоразрядных вентилей с несамостоятельным разрядом. Известны газоразрядные вентили с несамостоятельным разрядом тиратро ны и таситроны, содержащие катод и анод СГ. Для управления моментом зажигания (в тиратронах) или гашения (в таситронах) разряда вводится дополнитель ный элемент - сетка. Такие вентили имеют сравнительно небольшие падения напряжения на разряд, однако для/,; эмиссии электронов с катода энергия ему должна сообщаться от внешнего источника. Это приводит к дополнительным потерям электрической энергии и уменьшению КПД вентилей. Наиболее близким к предложенному по технической сущности является газоразрядный вентиль для инвертирования постоянного тока низкого напряжения (до 100 В) в условиях высокой температуры окружающей среды (около 1000 К) и мощных нейтронных потоков с бинарным Cs - Ва наполнением, содержащий подогревный катод, охлаждаемую сетку, управляющую моментом гашения разряда, а также анод. Поте- ри напряжения на разряде в основном определяют КПД вентиля при работе его в электрической цепи и в данном случае составляет 2 ... 5 В . В известном вентиле потери электр энергии на нагрев катода лишь немногим меньше потерь в разряде. Электро уходит с катода с энергией, величину которой можно оценить как сумму работы выхода катода и тепловой энергии электрона. Для параметров, характерных для данного вентиля, эт в величин а около 2 эВ. Кроме того, всегда существуют утечки тепла чере элементы крепления катода, от излучения с его поверхности и т.д. Цель изобретения - повышение КПД и удельной мощности. Указанная цель достигается тем, что газоразрядный вентиль, содержащи Подогретый катод, анод и сетку, вы.полнен в виде электрически параллель но соединенных секций,каждая из кото рых включает подогретый катод, анод и сетку, причем каждый анод предыдущей секции связан с катодом последую щей секции через электроизолирующее покрытие. Анод последней секции связан с катодом первой секции. На чертеже приведена конструктивная- схема одного из вариантов вентиля. Вентиль состоит из подогревных катодов, 1, сетки 2 и ряда анодов 3 сегментной формы. Взаимное положение электродов фиксируется с помощью керами ческих изоляторов 4, эЛектрическая изоляция электродов друг от друга (в пределах одной секции) производится с помощью электроизолирующего покрытия, представляющего собой слой напыленной керамики. Аноды 3 неразъемно соединены со слоями керамики, напыленной на катод, например припаяны. Электрическое соединение анодов 3 осуществляется с помощью анодного фланца 5, представляющего собой плоскую шайбу, изолированную от сетки 2 слоем керамики. Аноды 3 через отверстия 6 приварены к анодному фланцу 5. Катоды 1 в центре соединены с трубкой подачи рабочего вещества, которая является и 1;окоподводом. Па;ры рабочего вещества через каналы 7 в секциях катода проникают в рабочее пространство секций вентиля. Между катодами и анодами yctaнoвлeнa сетка 8, а по внутренней поверхности секций расположена стартовая спираль 9. Вентиль работает следующим образом. Предварительный разогрев из холодного состояния-.осуществляется с помощью спирали 9J По достижении рабочей температуры катода 1 нагрев спирали 9 выключают. Во время работы вентиля аноды 3 нагреваются и тепловой поток с них поступает за счет теплопроводности на катоды 1, откуда вновь снимается электронами. Избыток тепла на аноды 3, примерно равный потерям в разряде, сбрасывается на охлаждаемый сеточный фланец 2.через слой керамики, а такйсе на анодньй фланец 5. Выбрав соответствующим образом степень черноты анода и сетки можно обеспечить требуемый температурный режим всех электродов вентиля. Наиболее устойчивым будет режим, при котором с повьппением температуры катода ток эмиссии с него злиеньшается. В предложенной конструкции вентиля с несамостоятельным раз рядом

311190964

отпадает необходимость в затратах КПД устройства, и позволяет примерно электроэнергии на нагрев катода. Это на 15% улучшить его массо-габаритные в 1,5-2 раза уменьшает общие потери показатели, что увеличивает удельную электроэнергии в вентиле, повышая мощность вейтиля.

1. ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ ВЕНТИЛЬ С НЕСАМОСТОЯТЕЛЬНЫМ РАЗРЯДОМ, содержащий подогревный катод, анод и сетку, о тл ич ающий ся тем, что, с целью повышения КПД и удельной мощности, вентиль выполнен в виде электрически параллельно соединенных секций, каждая из которых включает подогревный катод, анод и сетку, причем каждый анод предьщущей секции связан с катодом последующей секции через электроизолирующее покоытие. 2. Вентиль поп.1,отличаю щ и и с я тем, что анод последней секции связан с катодом первой сек- ЦИИ . с со сь