Искровой разрядник Советский патент 1980 года по МПК H01T3/00 

1

Изобретение относится к высоко- вольтной импульсной технике,а именно к устройствам формирования прямоугольнь х импульсов, и может быть использовано в сильноточных наносекундных ускорителях.

Известен искровой разрядник, содержащий два электрода, в котором с целью повышения стабильности срабатывания на торцовуюповерхность одного из электродов нанесен слой вещества, обладающий высокой термоэлектронной эмиссией 1.

Однако этот разрядник работает только в среде газа и неэффективен в случае использования конденсированной среды.

Наиболее близким известным техническим решением к изобретению является искровой разрядник, содержащий противостоящие катод и анод, расположенные в диэлектрической среде и образующие искровой промежуток, и изоляционную вставку, установленную на торце одного из электродов, диэлектрическая проницаемость которой отлична от диэлектрической проницаемости среды 2,

Однако ввиду того, что изоляционная вставка устанавливается заподлицо с электродом lвыдвижение еев промежуток невозможно из-за того, что при первом же срабатывании разрядника в этом случае произойдет .

.разрушение вставки),/на границе раздела изоляционная среда - твердый диэлектрик не удается реализовать достаточно большой коэффициент усиления поля, поэтому стабильность

срабатывания данного разрядника недостаточно высока.

Целью изобретения является повышение стабильности срабатывания разрядника и срока службы.

Это достигается тем, что в

известном искровом разряднике изоляционная вставка укреплена на катоде и выполнена в виде усеченного конуса, выступающего большим

основанием в искровой промежуток, причем расстояния h и h, от указанного основания конуса соответственно до анода и катода выбраны в соотношении h /hj 1/6.

С целью повышения срока служба разрядника в случае, когда диэлектрическая -проницаемость вставки f,, меньше диэлектрической проницаемости среды j. , на большем основании

изоляционной вставки укреплен якран

меющий форму стакана, боковые тенки которого обращены к катоду . имеют, на торце острую кромку.

Работа предложенного устройства снована на принципе искажения поля а границе раздела сред с различныи диэлектрическими проницаемостями| присутствии нормальной составляю ей поля, причем коэффициент усилейия поля будет примерно равен отноению большей диэлектрической проницаемости к меньшей. Это приводит к стабилй зации процесса зажигания и ормирования разряда и тем самым способствует повышению стабильности амплитудных и временных характерисик формируемого импульса.

. . На чертеже схематически изображен искровой разрядник.

Он имеет корпус 1, в котором расположены два основных электрода 2 и 3, являющиеся конструктивными элементами накопителя энергии. Изоляционная вставка 4 изготовлена из полиэтилена в виде усеченного конуса/ Установленного на одном из электродов и вынесенного большим основанием в между электродами. Причем с целью увеличения стабильности срабатывания изоляционная вставка установлена на катоде и расстояния h и hg выбраны в соответствии с соотношением 1:6. Кроме того. Срок службы разрядника увеличивается за счет того, что на основании конуса укрепляется экран 5, имеюирий форму стакана с острой кромкой, обращенной к катоду. В качестве основной изоляции в разряднике используется вода с объемным сопротивлением- 1 О ом-см.

Разрядник работает следующим образом.

При зарядке накопителя энергии от генератора импульсных напряжений распределение напряженности поля в разрядном промежутке в основном определяется соотношением диэлектрических проницаемостей вставки и среды. Если они различные, то максимальное искажение поля будет,реализоваться на острой кромке экрана (или на кромке диэлектрической вставки, если экран отсутствует.) , что приводит к пробою либо

анод-экран (если

промежутка

: ь )

либо

промежутка

экран катод (если . ), после чего практически все напряжение оказывается приложенным ко второму промежутку, который пробивается с большим.перенапряжением за очень малое время.

Создание очагов усиления поля с непосредственно в самом разрядном промежутке, а не- на электродах позволяет существенно стабилизировать процессы, происходящие на стадии зажигания и формирования разряда. Это создает особенно бл&топриятные условия для реализации многоканального режима работы коммутатора.

Таким образом, наличие вставки в зазоре между электродами ПОЗВОЛЯЬ ет существенно стабилизировать процессы, происходящие в разрядном промежутке, и тем самым улучшить стабильность срабатывания разрядника. Кроме того, снабжение основа0 нйя вставки экраном позволяет существенно увеличить его срок службы.

Формула изобретения

5 1, Искровой разрядник, содержащий расположенные в диэлектрической среде и образующие искровой промежуток противостоящие катод и анод и установленную на торце одного из

0 электродов изоляционную вставку,

диэлектрическая проницаемость которой отлична от диэлектрической проницаемости среды, отл.и чающий с.я тем, что, с целью повышения стабильности срабатывания разрядника, указанная изоляционная вставка укреплена на катоде и вйполнена в виде усеченного конуса, выступающего большим основанием в искровой промежуток,

Q причем расстояния h, и h,, от указанного основания конуса соответственно до анода и катода выбраны в соотношении h /hg 1/6.

2. Разрядник по п.1, о т ли ч аю щ и и с я тем, что, сцелью повышения срока службы, он снабжен экраном, который установлен на большем основании указанной вставки и выполнен в виде стакана, боковые стенки которого обращены к катоду и

0 имеют на торце острую кромку.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции № 2054207, кл. Н 01 Т 13/00, 1971.

5 2. Авторское свидетельство СССР № 2469220, кл. Н 01 Т 3/00, 1977.

У////7///7///7/7/Х//////7///л/////7/777//////77/

f t