РАЗРЯДНИК ДЛЯ КОММУТАЦИИ УНИПОЛЯРНЫХ ИМПУЛЬСОВ БОЛЬШОГО ТОКА Советский патент 1974 года по МПК H01T1/00 

Изобретение относится к коммутаторам токов в импульсной электронике и электротехнике и может быть использовано в генераторах плазмы, оптических квантовых генераторах и т. п.

Известны разрядники, содержащие, по меньшей мере, два электрода и поджигающее устройство.

При коммутации униполярных импульсов большого тока подобными разрядниками коммутируемый импульс претерпевает ряд иска-жений, определяемых электрическими и временными параметрами ллазмы, образованное между электродами разрядника. Так, частота коммутации ограничена временем рекомбинации заряженных частиц плазмы, необходимым для восстановления электрической прочности, коэффициент полезного действия (к.п.д) ограничен эквивалентным сопротивлением плазмы, а длительность коммутируемого импульса - не только временем рекомбинации, но и подвижностью заряженных частиц в электрическом поле разрядника.

Для повышения к.п.д. и частоты коммутации униполярных импульсов большего тока, а также снижения длительности импульса или увеличения задержки времени включения разрядника от момента подачи поджигаюшего импульса предлагается разрядник, который отличается от известного тем, что его электроды расположены внутри индуктивного конического витка, соединенного последовательно с одним из электродов, причем анод может быть расположен у основания, а катод - в вершине конического витка или наоборот.

На чертеже приведена схема устройства предлагаемого разрядника.

Электроды разрядника / и 2 расположены внутри индуктивного конического витка 3, который соединен последовательно с одним из них. Разрядник соединяет источник питания 4 с нагрузкой 5. Поджигаюшее устройство (на чертеже «е изображено) может быть соединени с любым из электродов / и 2 или с витком 3, а также быть бесконтактным.

При работе разрядника подается запускающий импульс на поджигающее устройство, которое создает начальную ионизацию междуэлектродиого промежутка, обеспечивая его гфобой. Коммутируемый ток обтекает индуктивный конический виток, создавая внутри его переменное во времени и пространстве электромагнитное поле, взаимодействующее с разрядной плазмой. Это взаимодействие сводится к тому, что заряженные частицы ускоряются или тормозятся (в зависимости от расположения электродов в витке) полем витка 3 аналогично действию магнитного поршня, кроме того, частицы фокусируются (направляются к оси) этим же полем витка. Указанный меха:шзм взаимодействия (ускорение и фокусиpoBiKa) ведет к повышению к.п.д., так как он эквивалентен снижению омического сопротивления плазмы разрядника. Повышается и частота коммутации, так как заряженные частицы быстрее удаляются из электрод-ного нромежутка, если при этом ноле витка дополпительно ускоряет частицы вдоль электрического поля электродов / и 2 (анод расположен у основания, а катод - в вершине витка 3 при коммутации электрюнных токов), то снижается и постоянная времени разрядника. Если электроды расположены в обратном порядке, увеличивается задержка времени от запуска до срабатывания разрядника, так как поле витка тормозит развитие разряда.

Предмет изобретения

1.Разрядник для ком1мутации униполярных импульсов большого тока, содержаш,ий по крайней мере два электрода (аиод и катод) и поджигаюш,ее устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента полезного действия и частоты коммутации, указанные электроды расположены внутри индуктивного конического витка, соединенного последовательно с одним из них.

2.Разрядник по п. 1, отличающийся тем, что, с целью снижения его постоянной времени при коммутации электронных токов, 1один из электродов расположен у основания, а другой - в вершине индуктивного конического витка.