Управляемый разрядник Советский патент 1982 года по МПК H01T3/00 

(54) УПРАВЛЯЕМЫЙ РАЗРЯДНИК

1

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике, а именно к устройствам формирования импульсов тока и напряжения, и может быть использовано в генераторах импульсных напряжений и в сильноточных наносекундных ускорителях.

Известен управляемый разрядник тригатронного типа, состоящий из корпуса и двух установленных -в нем основных электродов в продольном отверстии одного из которых расположен стержневой управляющий электрод 1.

Однако и в этом случае временные характеристики (быстродействие и стабильность срабатывания) далеки от предельных.

Наиболее.близким к предлагаемому является управляемый разрядник, содержащий установленные в корпусе противостоящие основные электроды, один из которых выполнен с продольным отверстием, в котором расположен стержневой управляющий электрод, и кольцевой дополнительный электрод, установленный в кольцевом зазоре между основным электродом с отверстием и дополнительным электродом. Дополнительный .электрод отделен от основного и управляющего электродов керамическими трубками,

причем дополнительный электрод подключен к основному электроду, в котором он установлен, через резистор.

Целью изобретения является повышение 5 быстродействия и стабильности срабатывания управляемого разрядника.

Указанная цель достигаетсятем, что в управляемом разряднике, содержащем установленные в корпусе противостоящие основные электроды, один из которых выполнен с отверстием, в котором установлен стержневой управляющий электрод, и кольцевой дополнительный электрод, установленный в кольцевом зазоре между основным электродом с продольным отверстием и управляющим электродом, емкость Cj между управляющим и дополнительным электродами выбрана в зависимости от емкости С между основным электродом с отверстием и дополнительным электродом в соотношении

0,,2,

зазор di между направляющими и дополнительным электродами выбран в зависимости от зазора d2 между дополнительным элект родом и основным электродом с отверстием в соотношении 0, «0,5 В этом случае, как установлено экспериментально, удается значительно повысить быстродействие и стабильность срабатывания управляемого разрядника. . На чертеже изображен управляемый разрядник. Разрядник состоит из корпуса 1 и двух основных электро.цов 2 и 3, в одном из которых (2) в продольном отверстии установлен стержневой управляющий электрод 4, а между ним и основным электродом (3) расположен дополнительный кольцевой электрод 5. Основное напряжение на разряднике постоянное, амплитуда его 24 кВ, что составляет 0,8 от напряжения самопробоя. Рабочей средой в разряднике служит -воздух при атмосферном давлении. Управляемый разрядник работает следующим образом. К высоковольтному электроду разрядника (обычно это электрод 2) прикладывается высокое напряжение. В определенный момент времени на управляющий электрод 4 разрядника подается импульс напряжения. В результате различных емкостей С и С большая разность потенциалов оказывается на промежутке с меньщей емкостью (в данном случае на промежутке между управляющим 4 и дополнительным 5 электродами). Вследствие небольщой величины зазора d; он пробивается с минимальным запаздыванием, в результате чего основной промежуток разрядника между электродами 2 и 3 подвергается воздействие двух инициирующих факторов: подсветке искровой, возникающий в зазоре dj и усилению поля в области дополнительного кольцевого электрода 5, что вызывает быстрый пробой основного промежутка, после чего замыкается промежуток d2 между основным электродом 3 и дополнительным электродом 5. Временные характеристики разрядника (время запаздывания и стабильность срабатывания), в значительной степени определяются соотнощениями между емкостями Ci, €2, и между зазорами di и d2. Влияние отнощения Ci/C2 на время запаздывания t и стабильность срабатывания 6 приведено в табл. 1. Данные получены при ,3 и амплитуде управляющего напряжения 12 кВ. Таблица 1 Продолжение табл. 1 Из таблицы видно, что улучшение временных характеристик имеет место при соотношении С,,20. При Ci/C2 0,20tj иб5Практически не изменяются. Однако дальнейшее уменьшение Cj/CfO, приводит либо к возрастанию габаритов разрядника (если С2 набирается увеличением длины дополнительного электрода), либо к уменьшению его срока .службы (если €2 набирается уменьшением толщины изоляции между дополнительным и основным электродами или применением изоляции из диэлектрика с высокой диэлектрической проницаемостью). Исходя из этого оптимальным с точки зрения получения максимальных временных характерис тик разрядника при небольших габаритах и достаточно большом сроке службы является соотношение 0,,2 Зависимость tj и 6 от соотношения длин промежутков d /dj приведена в табл. 2. При CI/Q 0,15. Таблица 2