Лазерный разрядник

 

ЛАЗЕРНЫЙ РАЗРЯДНИК, содержащий герметичный корпус с входным оптическим окном, изолятор, анод и катод, -о тличающийся тем, что, с целью повышения эффективности за счет обеспечения возможности многократного использования инициирующего лазерного излучения,корпус разрядника снабжен выходным оштпесквм окном, изолятор, анод и катод вы1юлнеш1 в виде соосных трасс лазерного луча колец, внутренние диаметры которых удсюлетворяют условие. , где | внутренние днамет1Ш изолятора , анода и катода, а катод расположен со стороны выходного оптического окна.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

6Ю Gl) заан01 а

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

Н АВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

d„>d > с1

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3216041/18 — 21 (22) 12.12.80 . (46) 23.11.84. Бюл. Р 43 (72) В. С. Васин, К. И. Козловский, .

А. С. Цыбин и А. Е. Шиканов (53) 621.3.362 (088.8) (56) 1. Быховская А. Н. и др. Квантовая электроника, т. 4., N 8, 1978, с. 1708.

2. Авторское свидетельство СССР

N 713383, кл. Н 01 J 17/46, 1978. (54) (57) ЛАЗЕРНЫЙ РАЗРЯДНИК, содер. жащий герметичный корпус с входным оптическим окном, изолятор, анод и катод, .о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью цовышения эффективности за счет обеспечения возможности многократного использования нннциирующего лазерного излучения, - корпус разрядника снабжен выходным оптическим окном, изолятор, анод и катод выполнены в виде соосных трасс лазерного луча колец, внутренние диаметры которых удовлетворяют условие где d„,,d, d„— внутренние диаметры изолятора, анода и катода, а катод расположен со стороны выходного оптического окна.

950084

ВНИИПИ Заказ 9128t3 Тираж 682 Подписное Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул,Проектная,4

Изобретение относится к управляемым электрическим коммутаторам, а точнее к разрядникам, поджигаеммм чазерным лучом.

Известны лазерные управляемые разрядники (ЛУР), в. которых импульс лазера фокуси руется на катод ипи в прикатодную область через отверстие в аноде 1Я.

Эти разрядники обнадают малой задержкой срабатывания, высокой стабильностью времени задержки и широким диапазоном 10 опорных напряжений.

Электродная система эско ЛУР размещается в герметичном корпусе с оптическим окном, электроды разделены специальным изолятором. К осжииым недостаткам такого

ЛУР следует отнести сравнительно большое волновое сонротивлеиие (59 Ом) и невозможность коммутации мощных имлульсов тока (>1 кА).

Известен вакуумный ЛУР, содержащий герметичный корпус с входным оптическим окном, изолятор, анод и катод Ð1, Этот разрядник способен коммутировать .мощные импульсы тока с малыми задержками срабатывания и высокой стабильностью.

Недостатком разрядиика является полное поглощение лазерного излучения катодом. Это исключает возможность транспортировки лазерного луча через разрядник и его испольвание дл управления аналогичными ЛУР О (например, с целью реализации генератора импульсного напряжения с крутым передним фронтом) или другими приборами, в частности генераторами нейтронов или гаммакваитов, т.е. ограничивает область и удобство применения в малогабаритных импульсных системах.

Целью изобретения является .повышение эффективности за счет обеспечения возмо>хноети многократного использования иницииру-<О ющего лазерного излучения.

Указанная цель достигается тем, что в лазерном разряднике, содержащем герметичный корпус с входным оптическим окном, изолятор, анод и катод, корпус снабжен выход- 45 ным оптическим окном, изолятор, анод и катод выполнены в виде соосных трассе лазерного луча колец, внутренние диаметры которых удовлетворяют условию с1„э 1 > ц, где ди, d,d внутренние диаметры изо- 5О лятора, анода и катода, а катод расположен со стороны выходного оптического окна.

Такая конструкция позволяет большей части лазерного излучения свободно проходить через разрядник, а небольшой его час ти взаимодействовать с катодом и инициироI вать межэлектродный пробой, обеспечивая протекание тока между катодом и анодом за счет разряда внешнего накопителя энергии.

На чертеже схематически изображен лазерныи разрядник в разрезе.

Разрядник содержит кольцевые катод 1 и анод 2, корпус 3, входное и выходное оптические окна -4, 5, кольцевой изолятор

6, расположенные соосно трассе лазерного луча, Разрядник может быть выполнен как в вакуумном, так и в газонаполненном исполнении. Катод 1 имеет отверстие в центре для обеспечения прохождения большей части лазерного луча через разрядник. Для эффективного обеспечения взаимодействия части лазерного луча с внутренней кромкой 7 катода диаметр отверстия катода .выполнен меньшим диаметра отверстия анода.

Лазерный управляемый разрядник работает следующим образом.

Часть лазерного луча в виде кольца попадает на поверхность внутренней кромки 7 катода 1, обращенную к аноду 2, обеспечивая ооразование плазмы и инициирование основного разряда за счет протекания тока между катодом и анодом, поддерживаемого внешним накопителем энерг;.и.

Данный ЛУР обеспечивает прохождение большей части лазерного луча через него, чем обеспечивается использование этого же луча для срабатывания или аналогичного ЛУР (например, в генераторах импульсного напряжения), или срабатывания лазерной нейтронной или рентгеновской трубки и т.п.

Данный разрядник срабатывает с малым временем задержки, обладает высокой стабильностью пусковых характеристик и способен коммутировать мощные импульсы тока в малоиндуктивных высоковольтных цепях.

Он может эффективно использоваться в генераторах импульсных напряжений, а также для питания малогабаритных импульсных ускорительных систем. Конструкция разрядника допускает соосное расположение всех элементов системы генерации, что позволяет его эффективно использовать в малогабаритной электронной аппаратуре, в частности, для проведения нейтронного или гамма-карота>ка геофизических скважин.