Способ повышения предельной величины коммутируемого электрического тока Советский патент 1981 года по МПК H01J15/02 

Изобретение относится к сильноточным газоразрядным коммутаторам (разрядникам) и совершенствует способ работы таких устройств.

Известны сильноточные газоразрядные коммутаторы, содержащие аксиально симметричные электроды, раз-деленные газоразрядным промежут сом. Широко применяются коммутаторы, катод которых представляет либо трубу, либо .чашеобразную металлическую камеру, а анод выполнен в виде стержня или относительно плоского диска, изолированного от катода и помещен-: ного внутрь камеры. Такие устройств ва позволяют надежно Коммутировать токи с амплитудой в сотни килоампер при напряжении около 20 000 В, они обладают высокой надежностью и характеризуются .гхлительным сроком

службы.

Однако подобная конфигурация электродов, особенно при оптимальных условиях по давлению, приводит к реализации в этих устройствах такой формы пинч-эфФекта, при которой сжимакадийся проводящий плазменный шнур по своей форме приближается к конусу. При увеличении коммутируемых токов происходит схлопыванне токовой

оболочки конуса, возникает так называемый плазменный фокус, из кото- . рого выбрасываются кумулятивные струи плазмы, разрушающие электроды и вызывающие повышенное газовыделение.

Предлагаемы$ способ повышения предельной величины коммутируемого электрического тока в сильноточных коммутирующих газоразрядных устройствах

0 заключается в том, что в осевой области газоразрядного промежутка между электродами во время нарастания тока через коммутирующее устройство создают продольное магнитное поле, 5 величина которого не меньше величины внешнего магнитного, поля тока в газоразрядном промежутке.

В этом случае сила, возникающая при взаимодействии токового слоя с продольным магнитным полем, уравновешивает силу сжатия разрядного плазменного шнура. Для наклонного токового слоя продольное магнитное поле является замкнутым барьером, внутри которого не образуется плазменный

фокус.

рядном устройстве; на фиг.2 - разрушение плазменного фокуса.

Коммутирующее устройство содержит чашеобразный полый катод 1 и дискообразный анод 2, изолированный от катода вставкой 3. Пунктирными линиями показано положение токового слоя разряда в различные моменты времени. На фиг.1 вблизи анода показано веретенообразное образование соответствующее стадии -возникновения плазменного фокуса ; на фиг.2 - прямыми стрелками обозначено направление продольного магнитного поля, и точкаили и крестиками - направление в сечении чертежа собственного магнитного поля коммутируемого .тока.

Формула изобретения

Способ повышения предельной величины коммутируемого злектрического тока в сильноточных коммутирующих газоразрядных устройствах, содержащих по меньшей мере два аксиально симметричных электрода, разделенных газоразрядным промежутком, отличающийся тем, что в осевой области газоразрядного прсмлежутка во времени нарастания тока через коммутирующее устройство создают продольное магнитное поле, величина которого не меньше величины внешнего магнитного поля тока в газоразрядном промежутке.

фиг. 2