Газоразрядный прибор Советский патент 1985 года по МПК H01J17/56 

Изобретение относится к газоразрядной технике, а именно к мощным газоразрядным приборам с водородным наполнением, предназначенным для работы в качестве коммутирукицих элементов и в радиоэлектронной аппаратуре, например водородным тиратронам и импульсным диодам.

Известен газоразрядный прибор, содержащий анод, сетку, управляющую временем отпирания прибора, катод (0.

Величина коммутируемой мощности в таких приборах ограничена из-за нагрева стенок щелей (отверстий) разрядной плазмой, так как эффективность отвода тепла от указанных стенок и охлаждаемой периферии ограничивается толщиной сеточного диска. Увеличение толщины сеток облегчает отвод тепла, однако затрудняет процесс зажигания разряда, увеличивает время его развития. Это приводит и к ухудшению коммутационных свойств прибора, снижению его надежности, особенно при коммутации импульсов наносекундной длительности.

Наиболее близким к изобретению является газоразрядный прибор, содержащий анод, катод и промежуточный электрод в виде диска с одной или несколь кими щелями 2j.

Недостатком известного прибора является малая проницаемость сеточных,. отверстий и в связи с этим ограничение времени развития разряда. Увеличить проницаемость сетки за счет уменьшения ее толщины нельзя из-за ухудшения ее охлаждения и возможного перегрева.

Цель изобретения - сокращение времени развития разряда.

Указанная цель достигается тем, что в газоразрядном приборе, содержащем анод, катод и промежуточный з лектрод в виде диска с одной или несколькими щелями, на диске со стороны катода в средней части щели выполнена выемка, размеры которой определяются из выражений. 2сЛ m 2cf ; i

h 1/3 и- -,

где 3 - щирина выемки; ,.т - длина выемки 2 - длина щелИ)

ti - толщина диска в области выемки-.

V - ширина щели.

На фиг.1 показан газоразрядный прибор, общий вид; на фиг.2 и 3 варианты исполнения промежуточного электрода.

Прибор содержит анод 1, промежуточный электрод 2, катод 3, изолирующую оболочку 4 (фиг.1). На промежуточном электроде имеется щель 5 и выполнена выемка 6.

При подаче на промежуточный электрод (сетку) 2 импульса напряжения начинается разряд в промежутке сетка - катод 3.

Через определенный момент времени после того, как проводимость указанного промежутка достигает критической величины, появляется анодный ток и прибор отпирается.

Сокращение времени развития разряда достигается увеличением проницаемости средней части щели за счет уменьшения ее толщины, что в изобретении осуществляется введением выемки длиной m и шириной 5 при толщине сетки в области выемки 1п.

Разрядный ток загружает щелевое отверстие неравномерно, вначале сосредотачиваясь в средней части щели, а в установившемся режиме - в краевых ее участках, имеющих протяженность вдоль щели, равную ширине щели (А. Для обеспечения охлаждения сетки в установившемся режиме протяженност участков с толстой стенкой в краях щели должна быть не менее чем сЛ, т.е длина выемки m . t -2сГ-.

Экспериментальные данные о влиянии длины выемки m и ее ширины s на время развития разряда показывают,чт при , iS 2 с время развития разряда уменьшается в 2,5-3 раза, а при дальнейшем увеличении m и 5 это время уменьшается на 3-5%.

Проницаемость управляющего электрода с щелевым отверстием однозначно определяется отношением толщины стенок отверстий к ширине щели при заданных межэлектродных расстояниях.

Уменьшение толщины Ь стенки щели от с до приводит к увеличению проницаемости в 4 раза, а дальнейшее уменьшение может привести к потере формы сетки из-за ее перегрева.

Нижний предел толщины диска в области выемки Ь определяется из общеизвестных принципов конструирования 1, обеспечивающим достаточный

теплоотвод и механическую прочность сетки.

Использование изобретения в импульсных газоразрядных приборах с водородным наполнением позволит повысить их коммутационные свойства, .обеспечить длительную и надежную работу при коммутации мощных импульсов с большой крутизной фронта импульса тока.

ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ ПРИБОР, содержащий анод, катод и промежуточный электрод в виде диска с одной или несколькими щелями, отличающийся тем, 4TOf с целью сокращения времени развития разряда, на диске со стороны катода в средней части каждой щели выполнена выемка, размеры которой определяются из выражений 2(У m i е-2«Л J -, h i /3 еЛ , 5 ширина выемки; где длина выемки;. m Ь толщина диска в области выемки; сЛширина щели; t - длина щели.

2 .2

Риг.5