Трехэлектродный разрядник Советский патент 1980 года по МПК H01T3/00 

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике, а именно к устройствам формирования мощных импульсов, и может быть использовано В сильноточных наносекундных ускорителях. Известен трехэлектродный разрядник, состоящий из двух ОСНОВНЫХ электродов и поджигающего, выполненного В виде диска, распс оженного в разрядном промежутка вблизи одного из ОСНОВНЫХ электродов и изолированного от него твердым диэлектриком l. Стабильность срабатывания такого разрядника невелика. Наиболее близким к предлагаемому ИЗ; известных технических решений является терхэлектродный разрядник, содержащий установленные в корпусе два ОСНОВНЫХ электрода и поджи.ганадий электрод, находящийся под плавающим потенциалом, емкость между которым и одним из ОСНОВНЫХ электродов больш емкости между поджигающим и вторым ОСНОВНЫМ электродами 2. Изоляционный корпус изготавливает ся из двух ЦИ.ПИНДРОВ с различными диэлектрическими проницаемостями. Два ОСНОВНЫХ электрода, поджигающий и цилиндры с различнмми диэлектричес кими проницаемостями образуют емкостный делитель напряжения, с помощью которого задается потенциал на поджигающем электроде. Однако в виду того, что граница раздела твердый диэлектрик - рабочая среда разрядника имеет низкую электрическую прочность, габариты разрядника велики, поэтому он имеет существенную индуктивность и не позволяет формировать импульсы с коротким фронтом. Цель изобретения - уменьшение длительности фронта формируемого импульса. Это достигается тем, что в предложенном трехэлектродном разряднике поджигающий электрод выполнен в виде соосно расположенных соединенных токопроводящим стержнем диска с острыми кромками и цилиндрического вкладыша, первый основной электрод выполнен В виде полого цилиндра, внутри которого изолированно установлен цилиндрический вкладьви поджигающего электрода, диск которого расположен в зазоре между основными электродами. В результате фактически весь ем.костный делитель напряжения, задающий потенциал на поджигающем электроде, расположен внутри одного из Основных электродов. Это позволяет уменьшить габариты комл1утатора ,что вместе с реализацией многоканального режима приводит к уменьшению длительности фронта формируемого импульса.

На чертеже изображенн предложенный трехэлектродный разрядник.

Разрядник состоит из корпуса 1, двух основных электродов 2 и 3 и поджигающего электрода, который состоит из диска 4 с острыми кромками и соединенного с ним стержнем 5 цилиндрического вкладыша б, установленного изолированно внутри полого Основного электрода 3. В качестве рабочей среды в разряднике используется вода с удельным сопротивлением 10 Ом-см.

Работа разрядника осуществляется следующим образом.

На фронте высоковольтного импульса, приложенного между основными электродами, происходит деление напряжения между электродами 2, 3 4 таким образом, что большая часть Напряжения прикладывается высоковольтным 2 и поджигающим электродами. Коэффициент деления напряжения определяется отношением емкости между электродами 2 и 4 и емкости, образованной основным эле;к-тродом .3 и металлическим вкладышем б поджигающего электрода. Зазор между электродами 2,4 пробивается, и все напряжение прикладывается к зазору между электродами 3,4,что приводит к пробою его с большим перенапряжением и с малым запаздыванием, причем в этом зазоре коммутация будет идти, как правило, по Нескольким каналам. А это вместе с небольшими габаритами разрядника Приводит к уменьшению длительности фронта сформированного импульса, Так, например, при ком,№/тируемог-/: токе 50 кА длительность фронта

сформированного импульса равна 9 не При этом стабильности срабатывания заявляемого устройства и прототипа оказались примерно равными.

Таким образом, предлагаемый разрядник, имея стабильность срабатывания не уступающую стабильности срабатывания прототипа позволяет формировать импульсы с фронтом в 1,5 раза более коротким, чем прототип. Следует отметить перспективность применения таких разрядниковв генераторах мощных наносекундных импульсов, не требующих особенно жесткой синхронизации с другими устройствами.

Формула

язобоетения

Трехэлектродный разрядник, содержащий установлтэнные в корпусе два основных электрода и поджигающий электрод, находящийся под плавающим потенциалом, емкость между которым и одним из основных электродов больше емкости между поджи,гающим и вторым основным электродами, отличающийся тем, что, с целью уменыления длительности фронта формируемого иг тульса, поджигаюйщй электрод выполнен в виде соосно расположенных, соединенных токопроводящим стержнем диска с острЕаМи кромками и цилиндрического вкладыша, первый основной элезктрод выполнен в виде полого цилиндра, внутри которого изолированно установлен цилиндрический вкладыш поджигающего электрода, диск которого расположен в зазре между основными электродами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 2828436, кл. 313-185, 1968.

2.Авторсв:ое сврщетельство СССР Р 329613, кл„ Н 01 Т 3/00, 1970.