Газоразрядный прибор

 

О П И С А Н И Е 293518

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 02.VI I I.1969 (№ 1353887/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 07.!,1972. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 16.III.1972

М. Кл. Н 01j 17/46

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.387.3 (088.8) И. И. Аксенов, В. А. Белоус и С. А. СмирноВ .,:

Авторы изобретения

Заявитель

ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ ПPИБОР

Изобретение относится к управляемым газоразрядным приборам низкого давления с холодным катодом, предназначенным для работы в высоковольтных импульсных установках в качесгве включающих и защитных элементов, которые способны пропускать мощные имцульсы тока.

Известен газоразрядный прибор низкого давления, содержащий цилиндрический анод, накаленный катод и пусковой электрод в виде стерокня.

Предлагаемый прибор отличается от известного тем, что полый катод с перфорированными стенками расположен коаксиально внутри полого цилиндрического анода, а пусковой электрод в виде, пластины размещен внутри полости катода параллельно его основаниям, что позволяет увеличить максимально допустимую коммутируемую мощность. В приборах, предназначенных для коммутации больших импульсных мощностей, целесообразно пусковой электрод выполнять в виде нескольких пластин, расположенных вдоль ocv. прибора и соединенных между собой электропроводящими стойками.

На фиг. 1 схематически показаны два варианта предлагаемого прибора; на фиг. 2 — прибор во втором варианте (см. фиг. I,б).

Анод 1 прибора (см. фиг. 1) представляет собой полый цилиндр. Внутри анода расположен катод 2, также имеющий форму полого цилиндра.

Между стенками анода и катода образован равномерный зазор 3. В полости 4 катода параллельно его основаниям размещен пусковой электрод 5 в виде пластины. В стенках катода имеются отверстия б.

Цифрами 7, 8 и 9 обозначены выводы анода, катода и пускового электрода соответст10 венно.

Размеры зазора 3 и давление рабочей среды (газ или пара) внутри прибора выбираются так, чтобы его электрическая прочность определялась левой ветвью кривой Пашена и

15 имела необходимую величину. Ширина отверстий в стенках катода не должна превышать ширины зазора 8. Провисание поля анода в полости 4 при этом незначительно и влиянием отверстий на электрическую прочность прибо20 ра можно пренебречь.

Прибор работает следующим образом.

В исходном состоянии к аноду приложено высокое рабочее напряжение. В зазоре 8 устанавливается распределние поля, близкое к од25 нородному. В полости 4 поле практически отсутствует. При подаче стартового импульа на пластину 5 в полости 4 загорается тлеющий разряд. Плазма, заполнившая полость, является эффективным источником электронов, ко30 торые, пройдя сквозь отверстия б в зазор 3, 239518 под действием анодного поля вызывают пробой с анода на катод, После пробоя в зависимости от анодного напряжения и параметров внешнего разрядного контура устанавливается либо плотный тлеющий разряд между анодом 1 и полостью 4 через отверстия б, либо разряд типа вакуумной дуги с анода на наружную поверхность катода.

В приборах, предназначенных для коммутации больших импульсов токов и имеющих большие размеры электродов и, следовательно, полости 4, рекомендуется пусковой электрод 5 выполнять в виде нескольких пластин, размещенных вдоль оси,прибора и соединенных между собой электропроводящими стойками 10 (см. фиг. 2). В этом случае плазма стартового разряда более равномерно заполняет полость 4, что, в свою очередь; способствует распространению основного разряда на большую площадь катода и анода. Полый цилиндрический анод в этом случае служит также корпусом прибора. Перфорированный катод крепится внутри корпуса с помощью ножки 11 и изолятора 12. Пусковой электрод в виде набора тонких дисков, закрепленных на электропроводящих стойках 10, размещен внутри полости катода. Свободный конец стержня из стоек 10 проходит сквозь изолятор

18 наружу и служит выводом пускового электрода. Фланец 7 служит выводом анода. Огкачка и наполнение прибора производится через штенгель (на чертеже не показан).

При конструировании прибора следует иметь в виду, что линейные размеры катодной полости 4 должны быть по крайней мере в несколько раз больше ширины зазора 3 между катодом и анодом, чтобы условия зажигания разряда в ней соответствовали примерно минимуму кривой Пашена.

В качестве рабочих газов рекомендуется использовать инертные газы водород и дейтерий, как наиболее подходящие с точки зрения электрических и химических свойств, а также поддержания давления на постоянном уровне. Возможно также применение и других

10 газов и паров (например, ртути).

Для повышения стабильности зажигания прибора целесообразно применять слаботочный сторожевой тлеющий разряд, например, путем подачи на пусковой электрод соответ15 ствующего постоянного смещения.

Преимущества предлагаемого прибора заключаются в простоте его конструкции, позволяющей при сравнительно небольших габаритах коммутировать мощные импульсы тока и

20 обеспечивающей достаточно высокую электрическую прочность.

Предмет изобретения

25 1. Газоразрядный прибор низкого давления, содержащий анод, катод и пусковой электрод, отличающийся тем, что, с целью увеличения максимально допустимой коммутируемой мощности катод, выполненный в виде перфорироЗО ванного полого катода, расположен внутри полого анода, а пусковой электрод, выполненный в форме пластины, расположен внутри катода параллельно его основаниям.

2. Прибор по п. 1 отличающийся тем, что

35 пусковой электрод состоит из нескольких электрически соединенных между собой пластин, расположенных вдоль оси прибора.

239518 фиг I

Составитель И. Ратенберг

Рсдакгор Н. Караванская Текред 3, Тараненко Корректор О. Зайцева

Заказ 530/5 Изд. № 216 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2