Игнитронный разрядник

 

Изобретение относится к технике формирования сильноточных электрических импульсов. Целью изобретения является повышение скорости нарастания импульса анодного тока. Геометрические размеры токопроводящего цилиндрического экрана полупроводникового поджигателя, а именно внутренний диаметр D экрана, диаметр D<SB POS="POST">1</SB> цилиндрической части поджигателя, расстояние H от нижнего торца экрана до поверхности ртути и толщина H<SB POS="POST">1</SB> слоя ртути связаны соотношениями D=(1,2 - 1,4)D<SB POS="POST">1</SB>

H=(0,4 - 0,6)H<SB POS="POST">1</SB>. При этих условиях переход электрической дуги с поджигателя на экран, шунтирующий сопротивление поджигателя, существенно сокращается, что приводит к укорочению фронта импульса анодного тока. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦ аЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

119) (111 (51)4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4388305/24- 1 (22) 09.03.88 (46) 23.11.89, Бюл.11 43 (72) А.M.Àðø, А.А.Вакорин, В.M.Ртшцеа, С.H.Êoíäóêoâ и Т.В.Матвеева (53) 621.314,652(088.8) (56) Авторское свидегельство CCCF

Р 64850, кл. Н 01 J 13/34, 1945, (541 ИГНИТРОННЫИ РАЗРЯДНИК

;57 Изобретение относится к технике формирования сильноточных электрических импульсов,. Целью изобретения является повышение скорости нарастания

Изобретение относится к газоразряцяой технике, в частноcòè к игнитронным разрядникам, предназначенным для коммутации больших импульсных токов в электрофизической аппаратуре и в установках для магнитноимпульсной и элект рогидраилической обработки материалов.

Ю

Целью изобретения является увеличение скорости нарастания импульса тока анода за счет возрастания скорости спада напряжения между поджигателем и катодом, Процесс формирования дугового разряда с помощью полупроводникового поджигателя, частично погруженного

B ртутный катод, явл.".сTcÿ ичерционным, состоящим из двух с.гадий. На первой стадии возника т дуга между образовавшимся на повегхнос и ртути катодным . пятном и ближаишим к нему участко" поджигатепя. Hë второй стадии дуга перебрасывается на вывод под игателя

2 импульса анодного тока ° Геометрические размеры токопроводящего цилиндрического экрана полупроводникового поджигателя, а именно внутренний диаметр J экрана, диаметр d< ципиндриеской части поджигателя, расстояние

h от нижнего торца экрана до поверхности ртути и толщина h слоя ртути связаны соотношенйями d (1,2-1,4)d1, h = (0,4-0,6)h„ ° При этих условиях переход электрической дуги с поджигат"..Лк на экран, шунтирующий сопротивление поджигателя, существенно сокращатся, что приводит к у . рочению фронта импульса анодноru тока. 1 ил. ъунтируя сопротивление части поджигателя, расположенной над ртутью. При этом ток в цепи поджигателя вначале ограничен сопротивлением части поджи- дц» гателя, непогруженной в ртуть, а Фч потом возрастает, достигая значения, определяемого только величиной тока короткого замыкания источника поджигающих импульсов.

Использование цилиндрического экрана, окружающего полупроводниковый поджигатель и соединенного с его выводом, с учетом укаэанных соотношений позволяет существенно сократить длительносте второй стадии формирования дуги, так как привязка дуги на экран обеспечивает более быст1.:ое шунтирование сопротивления и ".Игателя, Экспериментально установлено, что использование цилиндрического экрана из токопроводящего материала н игнитронном разряднике и

1524108 его расположение укаэанным образом приводит к увеличению скорости нарастания анодного тока не менее, чем в два pasa, в частности с 10 до с

20 кА/мкс по сравнению с известным техническим решением. При этом на достижение цепи изобретения влияют форма и материал экрана, а также соотношение между размерами экрана и поджигателя, а именно, соотношение между внутренним диаметром экрана и диаметром цилиндра поджигателя и соотношение между расстоянием от торца экрана до поверхности ртутного катода и высокого уровня ртути в разряднике. Соотношения между диаметрами экрана и цилиндром поджигателя, а также между расстоянием от торца экрана до поверхности катода и высотой уровня ртути определены экспериментально и составляют соответственно 1 ° 2-1,4 и 0,4-0 ° 6.

На чертеже показан предлагаемый игнитронный разрядник. 25

Игнитронный разрядник содержит корпус 1 из нержавеющей стали, анод 2 из силицированного графита, стеклянный анодный изолятор 3, ртутный катод 4, частично погруженный в ртуть 0 полупроводниковый поджигатель 5, цилиндрическая часть которого выполнена из графита, а коническая — из полупроводникового материала, полученного путем спекания смеси порошков карбида бора, нитрнда бора и углерода, экран 6 из никеля, электрически соединенныи с выводом поджигателя 7, рубашку охлаждения из нержавеющей стали 8, вывод катода 9 и 40 штенгель 10 через который производится откачка разрядника и заливка в него ртути.

Высота разрядника 300 мм, диаметр корпуса 60 мм высота уровня ртути 45

8 мм, диаметр цилиндрической части полупроводникового поджигателя 7 мм,, внутренний диаметр экрана, окружающего поджигающий электрод, 9 мм, расстояние его от поверхности ртути 4 мм.

Прибор обеспечивает коммутацию импульсов тока до 100 кА при напряжении 25 кВ, переносимый заряд за импульс достигает 30 Кл, скорость нарас ния импульса тока 20 кА/мкс.

Прибор работает следующим образом, 11ежду анодом 2 и катодом 4 прикладывается высокое напряжение. Затем подается импульс управляющего напряжения между поджигателем 5 и катодом

4, обеспечивающий в области контакта поджигателя 5 с поверхностью катода

4 градиент напряжения, необходимый аЛя Формирования на поверхности ртути катодного пятна — источник электронов.

После образования катодного пятна возникает разряд между катодом 4-и анодом 2 и разрядник коммутирует импульс тока. формула н з о б р е т е н и я

Игнитронный разрядник, содержащий корпус из проводящего материала, анод с анодным изолятором, ртутный катод и частично погруженный в ртуть полупроводниковый поджигатель с экраном уз проводящего материала, соединенным с выводом поджигателя, о т л и ч а ю— щ н и с я тем, что, с целью повып:ения скорости нарастания импульса анодного тока, экран выполнен цилиндрическим, причем e"о внутренний диаметр Й, диаметр Й, цилиндрической части поджигателя, а также расстояние

h от нижнего торца экрана до поверхности ртути и толщина h. слоя ртути связаны соотношениями d = (!,2-1,и)а,;

h = (0,4-0,6)h,.

1524108

Составитель А.Перцев

Техред 11.Дидык Корректор О.Кравцова

Редактор А.Шандор

Заказ 7050/53 Тираж 696 Подписное

ВНИИПИ Государственного комите а по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССF

113035, Москва, Ж-35, Рауп. .ая наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1! 1