Тригатронный разрядник Советский патент 1980 года по МПК H01T3/00 

i

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике, а именно к устройствам формирования прямоугольных импульсов, и может быть использоваио в сильноточных наносекундных ускорителях.

Известен искровой разрядник тригатронного типа, состоящий из двух основных электродов и управляющего, расположенного в отверстии одного из основных электродов, в котором основньвл фактором, ответственным за иницирование пробоя, является разряд, возникающий в поджигающем зазоре 1 .

Однако в этом случае время запаздывания срабатывания разрядника и разброс в срабатывании такого разрядника (временные характеристики разрядника) недостаточно высоки.

Наиболее близким известным техническим решением к изобретению являч ется тригатронный разрядник, содержащий расположенные внутри корпуса два противостоящих основных электрода, один из которых выполнен с продольным отверстием, в котором установлен управляющий электрод, выполненный в виде полого цилиндрического держателя, в котором расположен

с возможностью осевого перемещения токопроводящий стержень, выступающий над рабочей поверхностью основного электрюда 2.

5 Однако в данной конструкции поджигающего узла не удается создать существенный коэффициент усиления поля при подаче импульса запускающего напряжения, поэтому время паздывания и разброс в срабатывании разрядника далеки от минимальных.

Целью, изобретения является уменьшение врюмени запаздывания и повышение стабильности срабатывания при

t$ сохранении высокого срока службы разрядника.

Указанная цель достигается тем, что в известном тригатронном разряднике торец держателя установлен на

20 одном уровне с рабочей поверхностью основного электрода, а высота h выступающей части стержня и диаметр D стерЛня выбраны в зависимости от длины d промежутка между основными

25 электродси«1И в следукяцих соотношениях; 0,10ih/dsO,15, 0,05 0/d«0,10.

Данные соотношения выбраны исходя из следующих соображений: реализация

30 существенного коэффициента усиления

поля на управляющем электроде при подаче управляющего напряжения; обепечение достаточно высокой электрической прочности основного промежутка и, следовательно, малой индуктивности разрядника} обеспечение дотаточной жесткости стержня, что особенно важно для сильноточных разрядников, в которых существенным является гидроудар и велико электродинамическое воздействие коммутируемого тока. Соблюдение приведенных соотношений позволяет в должной степени скоординировать эти три фактора.

В.этом случае при подаче пускового напряжения на управляющий электрод разрядника вблизи окончания токопроводящего стержня удается реализовать существенный коэффициент усиления поля, что позволяет в значительной мере стабилизировать процессы зажигания и формирования разряда и уменьшить длительность этих стадий, что в конечном итоге приводит к значительному уменьшению времени запаздывания срабатывания разрядника и его разброса.

На чертеже изображен тригатронны разрядник, состоящий из корпуса 1, двух основных электродов 2 и 3. В продольном отверстии основного электрода 3 установлен управляющий электрод, выполненный в виде цилиндрического держателя 4, в продольном кангше которого расположен проводящий стержень 5. В качестве основной изоляции в разряднике используется вода с удельным сопротивлением .см или газ под давлением 10 атм.

Работа разрядника осуществляется следующим образом.

При зарядке накопителя энергии, например от генератора Аркадьева-. Маркса, потенциал на электроде 2 (или 3) возрастает. При достижении напряжения на промежутке 0,8-0,85 от максимальной амплитуды зарядного напряжения на управляющий электрод 4 разрядника подается импульс поджкгающего напряжения, благодаря чему вблизи окончания стержня 5 реализуется существенный коэффициент усиления поля, что значительно стабилизирует процессы в разрядном промежутке на стадии зажигания и формирования разряда и уменьшает длтельность этих стадий, no3Toi«iy удается существенно уменьшить время запаздывания срабатывания и его разброс.

Формула изобретения

Тригатронный разрядник, содержащий расположенные внутри корпуса два противостоящих основных электрода, один из которых выполнен с продольным отверстием, в котором установлен управлякяций электрод,

выполненный составным в виде полого цилиндрического держателя, в котором расположен с возможностью осевого перемещения токопроводящий стержень , выступающий над рабочей поверхкостью основного электрода, о т л ичающийся тем, что, с целью уменьшения времени запаздывания и повышения стабильности срабатывания при сохранении высокого срока службы разрядника, торец держателя установлен на одном уровне,с рабочей поверхностью основного электрода, а высота h выступгиощей части стержня и диаметр D стержня выбраны в зависимости от длины d промежутка

между основными электродами в следующих соотношениях: 0,10«h/d 0,15 0,05$D/d50,10.

Источники информации г

принятые во внимание при экспертизе

1. Аксенов И.И. и др. Возбуждение управляемого разряда в жидкости. ФТИ АН УССР, Харьков, 1968.

2. Markins 0. Command triggering of sunchronised megavolt pulse generators. 1971, vol 5-18, I 4, p. 11, p. 296.