Газоразрядный вентиль с несамостоятельным разрядом

 

1. ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ ВЕНТИЛЬ С НЕСАМОСТОЯТЕЛЬНЫМ РАЗРЯДОМ, содержащий катод, анод, установленную между ними сетку, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь энергии в вентиле, в него дополнительно введена тепловая перемычка, соединяющая анод и катод и электрически изолированная хотя бы от одного из них. 2.Вентиль ПОП.1, отличающийся тем, что тепловая перемычка выполнена заодно с анодом, a катод соединен с ней через изолятор по всей своей нерабочей поверхности . 3.Вентиль ПОП.1, отличающийся тем, что тепловая перемычка вьшолнена в виде тепловой трубы. рд 00 Од to

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕ(НИХ

РЕСПУБЛИК ав (И) <(д) Н 01 J 17/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

БНБЛ ; . г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3541339/24-21 (22) 10.01.83 (46) 07.01.85. Бюл. Р 1. (72) А.Л. Баранников, М.М. Капустин, И.В. Серединин и А.В. Терехов (53) 621.387(088.8) (56) 1. Каганов И.Л. Ионные приборы.

М,, "Энергия", 1972, с. 528.

2. ЖТФ, т. 42, 1972, с. 1265 (прототип). (54) (57) 1. ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ ВЕНТИЛЬ С

НЕСАМОСТОЯТЕЛЬНЫМ РАЗРЯДОМ, содержа- щий катод, анод, установленную между ними сетку, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь энергии в вентиле, в него дополни- тельно введена тепловая перемычка, соединяющая анод и катод и электрически изолированная хотя бы от одноГО из них

2. Вентиль по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что тепловая перемычка выполнена заодно с анодом, а катод соединен с ней через изолятор по всей своей нерабочей поверхности.

3. Вентиль по п.1, о т л и ч а ю.— шийся тем, что тепловая перемычка выполнена в виде тепловой трубы.

1133627

Изобретение относится к преобразовательной технике, конкретнее к.устройствам газораэрядных вентилей с несамостоятельным разрядом.

Известны газоразрядные вентили с несамостоятельным разрядом-тиратроны, таситроны, содержащие последовательно расположенные анод, управляющий электрод и катод. Для управления моментом зажигания (тиратроны) 10 илн гашения (таситроны} разряда вводится дополнительный управляющий электрод-сетка (13.

Такие приборы имеют сравнительно небольшие падения напряжения íà раз- 15 ряде, однако для эмиссии электронов с катода энергия ему должна сообщаться от внешнего источника. Это приводит к дополнительным потерям электрической мощности. Для инвертирова- 20 ния постоянного тока низкого (до 100 В) напряжения.в условиях высокой температуры окружающей среды (около 1000 К) и мощных нейтронных потоков используется газораэряд- 25 ный вентиль с бинарным Сз-Ва наполнением.

Известен газоразрядный вентиль с несамостоятельным разрядом, содержащий катод, анод, установленную З0 ,между ними сетку, а также нагреватель.

В известном вентиле нагреваемый катод в парах Ва обеспечивает плотность эмиссионного тока до 2 ° 10 А/м Р5

5 а анодное падение напряжения составляет 2-5 В (23.

Б таком вентиле сетка выполнена охлаждаемой, а потери энергии на нагрев катода лишь немногим меньше потерь в разряде. Действительно элек.трон уносит с катода энергию, величину которой можно оценить как сумму работы выхода катода и тепловой энергии электрона. Для параметров, харак-"5 терных для рассматриваемого вентиля, эта величина составляет около 2 эВ.

Кроме того, всегда существуют утечки тепла через элементы крепления катода, от излучения с его поверхности 50 и т.д.

Все это приводит к значительным потерям энергии в вентиле.

Цель изобретения — уменьшение потерь энергии в вентиле. 55

Укаэанная цель, достигается. тем, что в газоразрядный вентиль с несамостоятельным разрядом, содержащий катод, анод и установленную между ними сетку, дополнительно введена тепловая перемычка, соединяющая анод и катод и электрически изолированная хотя бы от одного из них.

Тепловая перемычка может быть выполнена заодно с анодом, а катод соединен с ней через изолятор по всей своей нерабочей поверхности.

Тепловая перемычка может быть выполнена в виде тепловой трубы, На чертеже изображена конструктивная схема предлагаемого вентиля для случая циилиндрической геометрии электродов.

На анод-перемычку 1 нанесены слои керамики 2, например, методом напыления. Катоды 3 неразъемно соединены с этими слоями — припаяны или также получены с помощью напыления. Сетки 4 соединены по своим торцовым поверхностям с сеточными радиаторами 5.

Анод-перемычка 1 укреплен на сеточном радиаторе, являющемся одновременно и корпусом вентиля, с помощью дистанционаторов 6. Ток к катодам 3, и аноду-перемычке 1 подводится через гермовводы 7. электроны, приходящие из плазмы на анод-перемычку 1, приносят энергию, которую они унесли с катода, и энергию, полученную в разрядном промежутке. Анод-перемычка 1 нагревается, и тепловой поток с него поступает за счет теплопроводности на катод 3, откуда вновь снимается электронами. Избыток тепла на анод-перемычку 1, примерно равный потерям в разряде, сбрасывается с него на сеточные радиаторы 5 излучением и, частично, теплопроводностью через дистанционаторы 6. Выбрав соответствующим образом степень черноты анода-пере\ мычки 1, можно обеспечить надлежащий температурный режим всех электродов прибора. Очевидно, наиболее устойчивым будет режим, когда с повышением температуры катода ток эмиссии с него уменьшается. Запуск прибора может осуществляться с помощью пускового нагревателя, с помощью кото. рого анод и катод нагреваются до одинаковой температуры, обеспечивающей ток термоэмиссии с катода, достаточный для горения разряда. Затем нагреватель отключается, и на электроды прибора подается рабочее напряжение, загорается разряд, и начинается пере1133627

Составитель В. Александров

Редактор P. Цицика ТехредИ.Надь Корректор С. Шекиар

Закаэ 9955/42 Тираж 679 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретеннй и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нос тепла электронами с катода на анод. Если необходима регулировка температурного режима работы вентиля, то нетрудно ввести. в конструкцию до» полнительный нагреватель электродов нли жалюэu !

Благодаря введению тепловой перемычки между катодом и анодом и возврату на катод уносимого с него тепла,отпадает необходимость в эатратах электроэнергии на нагрев катода. Это в 1,5-2раэа уменьшает дбщие потери энергии в вентиле.