Разрядник

 

Изобретение относится к электротехнике , в. частности к разрядникам для импульсных коммутаторов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем расширения диапазона рабочих напряжений в сторону низких значений. Устройство содержит игольчатый электрод 1 и дисковый электрод 2, размещенные в изолирующем корпусе. 3. Соосно с электродами установлен блок поджига со стороны игольчатого электрода 1, состоящий из лазера 4 и фокусирующего элемента, выполненного в виде аксикона 5, расположенного перед игольчатым электродом 1, укрепленным на металлических растяжках 6. Угол наклона образующей конической поверхности игольчатого электрода, к оси устройства /з должен быть меньше угла пересечения фокусируемых лучей с этой же ось, т.е. /J с 2rf(n-1) , где d - прелсгмляющий угол аксикона, п - показатель преломления материала аксикона относительно среды , заполняющей разрядник, преломляющий угол аксикона d f D/2L(n-1), где D - диаметр излучающей апертуры лазера , L 7 расстояние между аксиконом и дальним от него дисковом электродом разрядника. 1 ил. (О (Л с оо 00 со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECr1YB JlHH

„,SU„, 133318 (51) 4 Н 01 Т 2/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

{46) 15.09.88. Бюл. У 34 (21) 3965717/07 (22) 06.08.85 (71) Институт высоких температур АН

СССР (72) М.IO.Ìàðèí, В,И.Пильский, Л.Я.Полонский и Л.Н.Пятницкий. (53) 621.316.524(088.8) (56) Зворыкин В.П. и др. Инициирова» ние протяженных сильноточных разрядов длинной лазерной искрой. - Физика плазмы, том 5, вып. 5, с.1140-1144, 1979. (54) РАЗРЯДНИК (57) Изобретение относится к электротехнике, в.частности к разрядникам для импульсных коммутаторов. Цель изобретения - расширение функциональ- ных воэможностей путем расширения диапазона рабочих напряжений в .сторону низких значений. Устройство содержит игольчатый электрод 1 и дисковый электрод 2, размещенные в изолирующем корпусе 3. Соосно с электродами установлен блок поджига со стороны игольчатого электрода 1, состоящий из лазера 4 и фокусирующего элемента, выполненного в виде аксикона 5, расположенного перед игольчатым электродом 1, укрепленным на металлических растяжках 6.- Угол наклона образующей конической поверхности игольчатого электрода.к оси устройства р должен быть меньше угла пересечения фокусируемых лучей с этой же ocr.â, т.е, р (2Ы(п-1), где о(— преломляющий угол аксикона, n - показатель преломления материала аксикона относительно среды, заполняющей разрядник, преломляющий угол аксикона a D/2L(n-1), где

D — - диаметр излучающей апертуры лазера, L â€, расстояние между аксиконом и дальним от него дисков4м электродом разрядника. 1 ил.

3180 2

1 133

Изобретение относится к импульсным коммутаторам, а именно к плазменным замыкателям нагрузки в импульсной электрической цени, и может быть использовано в импульсных сильноточных установках для устранения паразитных полупериодов разрядного тока, увеличения срока службы электродов и предотвращения загрязнения плазмы продуктами эрозии электродов.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем расширения диапазона рабочих напряжений в сторону низких значений, а также уменьшения задержки и разброса момента срабатывания разрядника до величины наносекундного диапазона.

На чертеже изображена схема уст „ ройства.

Устройство содержит игольчатый электрод 1 и дисковый электрод 2, размещенные. в изолирующем корпусе 3.

Соосно с электродами установлен блок поджига со стороны игольчатого электрода 1, состоящий из лазера 4 и фокусирующего элемента, выполненного в виде аксикона 5, расположенного перед игольчатым электродом 1, укрепленным на токопроводящих, например, металлических растяжках б соосно с аксиконом

5 и лазером 4, выполненным в виде обращенного к аксикону 5 основанием конуса. Дисковый электрод 2 укреплен на токопроводящих, например, металлических проволочных растяжках б соосно с игольчатым электродом. 1.

Угол наклона образующей конической поверхности игольчатого электрода к оси. устройства р должен быть меньше угла пересечения фокусируемых лучей с этой же осью, т.е. <2d(n-1) (1J

° ) где d - прелемляющий угол аксикона, n - показатель преломления. материала аксикона относительно среды, заполняющей разрядник. В случае невыполнения этого условия возникают тени от игольчатого электрода в межэлектродном промежутке, что приводит к увеличению граничной напряженности электрического поля срабатывания разрядника. Соблюдение условия jI3 обеспечивает также облучение конической поверхности игольчатого электрода мощным лазерным излучением, что позволяет снизить падение напряжения в зоне контакта плазменного канала с электродом за счет возникновения плазменных факелов из вещества электрода и уменьшить разброс момента срабатывания разрядника.

Преломляющий угол аксикона должен

D удовлетворять условию ††- (2, 2L(п-1) где D - диаметр излучающей апертуры лазера, L — - расстояние между аксиконом и дальним от. него дисковым электродом разрядника. Выполнение данного условия обеспечивает создание сплошной лазерной искры с каналом, длина которого равна или превйшает расстояние между коммутируемыми электродами и, следовательно, разрядник может работать при низких напряженностях электрического поля.

Устройство работает следующим образом.

На электроды 1 и 2 подается по то" копроводящим растяжкам напряжение.

Далее запускается лазер. Луч лазера, пройдя через аксикон 5, образует в промежутке между игольчатым 1 и дисковым 2 электродами сплошной цилинд рический лазерно-искровый канал, осуществляющий коммутацию. формула изобретения

Разрядник, содержащий корпус, элек-i троды, один из которых игольчатый, и блок поджига, состоящий из лазера и фокусирующего элемента, установленного соосио с игольчатым электродом, отличающийся тем, что, З5 с целью расширения функциональных возможностей путем расширения диапазона рабочих напряженностей электрического поля в сторону низких значе40 ний, а также уменьшения задержки и разброса момента срабатывания разрядника до величин наносекундноГо диапазона, фокусирующий элемент выполнен в виде аксикона и расположен перед игольчатым электродом, укрепленным

45 на токопроводящих растяжках соосно с аксиконом и лазером и выполненным в виде обращенного к аксикону основанием конуса с углом при вершине, выбранным из условия р < 2 < (n 1), 1 гд Ы вЂ” преломляющий угол аксикона; и — показатель преломления материала аксикона относительно среды, заполняющей разрядник; другой электрод - дисковый и укреплен на токопроводящих растяжках соосно с игольчатым электродом, а диаметр аксикона выбран равным излучающей

Составитель В.Трифонов

Техред М,дидык Корректор А.Зимокосов

Редактор М.Кузнецова

Заказ 5162 Тираж 633 Подписное

ВЙИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Мбсква, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 1333180 апертуре лазера, или превышающим ее, где причем преломляющий угол аксикона выбран в соответствии с условием

D ю

2L(n-1)

D — - диаметр излучающей апертуры лазера;

L — расстояние между аксиконом и дальним от него дисковым электродом разрядника.