Многоканальный разрядник Советский патент 1981 года по МПК H01T3/00 

(54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ РАЗРЯДНИК

Изобретение относится к высоковольт ной импугЕЬСной технике для ффмирования импупьсов мощности в наносекунаном диапазоне. Известен многоканальный разрядник, содержащий сплошной высоковольтный эпек трод и противостоящий заземленный.эпек- троа с поджигающими электродамИ| уста нс ленными в отверстиях заземленного электрода 1. Наиболее близким к предлагаемому является многоканальный разрядник, содержащий противостоящие сплошной высоковольтный электрод и заземленный электрод с отверстиями, в которых установлены поджигающие электроды, подключенные к заземленному электроду через резисторы, основные пусковые конденсаторы по числу поджигающих электродов, подключенные между соответствующими поджнгак шими электродами и одним из выводов пускового коммутатора, другой вывод коTCftoro заземлен, и источник питания, подключенный через зарядный резистор к пуоковому коммутатору. Для развязки искровых каналов в этом разряднике на высоковольтном электроде установлены вспомогательные электроды, охваченные ферромагнитными сердечниками. В таком разряднике пробой промежутков, образованных заземленным электродом с отверстиями и поджигающими электродами, происходит при разряде соответствующих пусковых конденсаторов, заряженных до напряжения, равного напряжению срабатывания пускового коммутатора 2. Стабильность срабатьгеания поджигающих промежутков, следовательно, и надежность многоканального срабатывания определяется в этом случае стабильностью срабатывания пуско вого коммутатора, которая из-за минимального перенапряжения на нем не велика. Кроме Того, в случае параллельной работы нескольких таких многоканальных разрядников, например в линейном индукционном ускорителе, необходима жесткая синхронизация пусковых коммутаторов, что приводит к усложнению устройства.

Цепь изобретения - повышение быстроействия и надежности многоканального рабатывания.

Цепь достигается тем, что многоканатгь- иый разрядник снабжен обостряющим иск- s ровым промежутком, дополнительным пусковым конденсатором и двумя дополнительными резисторами, причем обостряюций искровой промежуток подключен между общей точкой основных пусковых конденсато- о ров и одним из выводов первого дополнительного резистора, другой вывод которого заземлен, второй дополнительный резистор включен в разрыв точки подключения пускового коммутатора к основным 15 пусковым конденсаторам и обострякдцему искровому промежутку, а дополнительный пусковой конденсатор включен параллельно цепочке обост{эяющего искрового про-межутка и второго дополнительного ре- 20

зистора.

Кроме того, обостряющий искровой промежуток снабжен поджигающим электродом, который подключен к земле через дополнительно введенный резистор.25

На чертеже представлена принципиальная схема коммутатора.

Коммутатор, содержащий несколько параллельно включенных многоканальных раз-зо рядников, состоит из идентичных разрядtHHKOB 1 с заземленными электродами 2 с отверстиями, в которых установлены поджигающие электроды 3, подключенные к основным пусковым конденсаторам4; раз- , рядшки 1 содержат высоковольтные электроды 5, на которых установлены вспомогательные электроды 6, охваченные ферромагнитными сердечниками 7. Высоковольтный 5 и заземленный 2 электроды разрядников включены в цепи емкостных накопителей 8 энергии и нагрузок 9. К накопителям 8 через резистор 1О подключен источник 11 питания накопителей 8. Поджигающие электроды 3 соединены с j заземленным электродом 2 через резисторы 12, Общая точка соединения основных пусковых конденсаторов 4 соединена с обостряющим искровым промежутком 13, который подключен к первому дополнительному резистору 14, К обостряющему искровому промежутку 13 через второй дополнительный резистор 15 подключен дополнительный пусковой конденсатор 16, Пусковой коммутатор 17 выполнен с управ jj лякмцим электродом 18, который соединен с источником пусковых импульсов 19. Через зарядный резистор 20 к пусковому коммутатору 17 подключен источник 21

питания. Обостряющий искровой промежуток 13 снабжен поджигающим электроцом 22, подключенным к земле через конценсатор 23,

В исходном состоянии наполнители 8 энергии, основные пусковые 4 и дополнительный пусковой 14 конденсаторы заряжены от источников 11 и 21 питания до требуемых напряжений. При подаче запускакяцего импульса на управляющий электрод 18 пускового коммутатора 17 (например на сетку тиратрона) дополнительный пусковой конденсатор 16 разряжается на резистор 14 и катод обостряющего разрядника 13 оказывается под отрицательным потенциалом дополнительного пускового конденсатора 16. Так как обостряющий разрядник 13 снабжен поджигающим электродом 22, подключенным через конденсатор 23 к земле, то промежуток катод-лоджигаюший электрод 22 обостряющего разрядника 13 пробивается с образованием плазмы и ультра4 1олетовой подсветки, а поджигающий электрод 22 принимает отрицатель 1Ь1й потенциал катода обостряю щего разрядника 13. Для дальнейшей работы коммутатора необходимо, чтобы суммарная емкость основных пусковых конденсаторов 4 всех разрядников 1 раьнялась емкости дополнительного пускового конденсатора 16, а величина сопротивления зарядного резистора 20 бы па много больще величины сопротивлений резисторо 12, 14 и 15, При выполнении этих условий электроды обостряющего разрядника 13 находятся под одинаковыми потенци- алами, UO различной, полярности. В этом случае при наличии ионизированной ппаз- мы и ультрафиолетовой подсветки обостряющий разрядник 13 пробивается с большим быстродействием и к промежуткам, образованным заземленными электродами 2 с отверстиями и поджигающими элек- тръдами 3, прикладывается суммарное напряжение основных пусковых конденсаторов 4 и дополнительного пускового конденсатора 16, что приводит к пробою этих промежутков с большим перенапряжением и последующему пробою промежутков между вспомогательными электродами 6 и заземленным электродом 2 всех многоканальных разрядников 1 с большим быстродействием. Дроссели, образованные вспомогательными электродами 6, охваченными ферромагнитными сердечниками 7 задерживают снижение напряжения на отдельном канале разряда до срабатывания всех искровых промежутков многоканальных разрядников 1. Таким образом, снабжение многоканальных разрядников обостряющим искровым промежутком, дополнительным пусковым конденсатором и дополнительными резисторами, обеспечивает повышение быстродействия и надежности многоканального срабатывания, а в случае параллельного соединения нескольких таких разрядников повышает синхронизацию срабатывания отдельных разрядников. Наличие поджигающего электрода в обостряющем разряднике и подключение его через конденсатор к земле уменьшает время срабатывания последнего, что такж приводит к повышению быстродействия и синхронизации многоканального коммута- тора. Формула изобретения 1. Многоканальный разрядник, содержа щий противостоящие высоковольтный электрод и заземленный электрод с отверстиями, в которых установлены поджигающие электроды, подключенные к заземленному электроду через резисторы, основные пусковые конденсаторы по числу поджигающих электродов, подключенные между соответствующими поджигающими электродами и одним из выводов пускового коммутатора, другой вывод которого заземлен, и источник питания, подключенный через зарядны резистор к пусковому коммутатору, о т .- личающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности многоканального срабатывания, он снабжен обостряющим искровым промежутком, дополнительным пусковым конденсатором и двумя дополнительными резисторами, причем обостряющий искровой промежуток подключен между общей точкой основных пусковых конденсаторов и одним из выводов первого дополнительного резистора, другой вывод которого заземлен, второй дополнительный резистор включен в разрыв точки подключегшя пускового коммутатора к основным пусковым конденсаторам и обострякяцему искровому промежутку, а дополнительный пусковой конденсатор включен параллельно цепочке обостряющего искрового промежутка и второго дополнительного резистора. 2. Разрядник по п. 1, .о т п и ч а ю щи и с я тем, что обостряющий искровой промежуток снабжен поджигающим электродом, который подключен к земле через дополнительно введенный резистор. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Емельянов В. Г. и др. Многоискровой высоковольтный тригатрон. - ПТЭ, 1975, № 4. 2.Авторское свидетельство СССР № 591978, кл. Н 01 Т 5/ОО, 1978.