Разрядник с повышенной частотой повторения импульсов

 

И;В. Пищулин и К.И.Козловский (72) Авторы изобретения

" (.ГСОИЗЧАЯ

ТЕХИчЕИАЯ

Московский ордена Трудового Красного Знамени инжене о.фиэический институт (71) Заявитель (54) РАЗРЯДНИК С ПОВЫ!1!ЕННОЙ ЧАСТОТОЙ ПОВТОРЕНИЯ

ИМ ПУЛЪСОВ

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к быстродействующим высоковольтным коммутационным устройствам.

Известны лазерные управляемые разрядники, состоящие из импульсного лазера, фокусирующего устройства, гаэонаполненного разрядника, в корпусе которого, имеющего оптический ввод, размещены два разделенных изолятором электрода так, что. излучение лазера вводится или по оси разрядного промежутка через отверстие в одном из электродов, фокусируясь на друтом, или перпендикулярно оси„ фокусируясь на одном иэ электродов, или в центре разрядного промежутка (1).

Однако разрядники такого типа обладают малым, стабильным временем задержки срабатывания, но низкой частотой коммутации, не превышающей 1 кГц.

Известен разрядник с повышенной частотой повторения импульсов, состоящий H3 Кор пуса с двумя разделенными изоляторами электродами, образующими разрядный промежуток, в которых выполнены отверстия для проте. кання через последний газа, подводимого через входной и отводимого через выходной патрубки. В данном разряднике между электродами устанавливается диафрагма, диаметр отверстия в которой и диаметры отверстий

5 в электродах связаны соотношением, обеспечивающим высокую скорость р газа по осн разрядного промежутка, а управйение разрядника осуществляется посредством деформации поля подачей импульса напряжения на управляющий электрод. Частота повторения импульсов в разряднике достигает 510 кГц (21.

Однако при этом разрядники обладиот длй тельным временем восстановления, значительным его разбросом и, следовательно, приведенные значения частоты повторения явля- ются предельно достижимыми значениями.

Целью изобретения является повышение

20 частоты повторения импульсов и стабильности характеристик разрядника.

Цель достигается тем, что разрядник с повышенной частотой повторения импульсов, состоящий из корпуса с двумя разделенными

3 96678 изолятором электродами, образующими разрядный промежуток, в .которых выполнены отверстия для протекания через последний газа, подводимого через входной и отводимого через выходной патрубки, он содержит оптический ввод лазерного излученйя,а, по крайней мере, в одном иэ электродов отверстие образует полость оптического канала, ограниченного с одной стороны разрядным промежутком, а с другой оптическим вводом, 10 причем сама полость выполнена в виде. сверхзвукового сопла.

При сохранении стабильности срабатывания лазерного управляемого разрядника повышается частота коммутации эа счет сверхзвуковой деформации плазменного столба в р«рядном промежутке потоком газа и выбросе плазмы иэ разрядного промежутка через область с малым газодинамическим сопротивлением и за счет возникновения градиента температуры газа. Кроме того, каждая коммутация осуществляется как бы при новом газовом наполнении разрядного промежутка, при котором происходит охлаждение электродов. Это способствует повышению стабильности характеристик разрядника. Кроме того, лазерно-.плазменный фокус перемещается в разрядном промежутке в направлении потока газа, снижая разброс времени срабатывания.

На чертеже представлен разрядник ас повышенной частотой повторения импульсов.

Он состоит. из импульсного лазера 1, фокусирующего устройства 2 и разрядника, в корпусе 3 которого помещены полые электроды

4,разделенные изолятором 5 и имеющий оптический 15 . канал через полость электродов от оптического ввода 6 до выходного отверстия 7 в электроде и газовый канал от входного патрубка 8 до выходного патрубка 9 через полость электрода и разрядный промежуток. о .Излучение лазера 1 проходит через фокусирующее устройство 2 и оптические вводы 6 и фокусируется на электродах 4, инициируя возникновение разряда. Фокусирующее устройство 2 моЖет обеспечивать фокусировку . 43 излучения в точку на электродах 4 или в виде окружности вокруг отверстия,или на границе с газом. Образующаяся в разрядном промежутке плазма испытывает действие сверх- .

5 4 звуковой струи газа, подаваемой через входной патрубок 8 и сверхзвуковое сопло, образованное отверстиями 7 и электродами 4 в разрядный промежуток. Плазменный столб в разрядном промежутке деформируется под действием газодпнамического удара и градиента температуры. Выброс плазмы иэ разрядного промежутка происходит в область с малым газодинамическим сопротивлением. При г, этом обеспечивается деионизация разрядного промежутка.

Разрядник с повышенной частотой коммутации сочетает малые времена срабатывания, присущие лазерным управляемым разрядникам, с повышенной частотой коммутации, обеспечиваемой за счет деформации плазмы как бы от внутреннего сверхзвукового газоsего удара,. Время деионизации разрядного

„промежутка ориентировочно составляет 10 мкс, Смсна газового наполнения перед каждой последующей коммутацией обеспечивает повышение стабильности характеристик разрядника.

Формула изобретения

Разрядник с повышенной частотой. повторения импульсов, содержащий корпус с двумя, разделенными изолятором электродами, образующими разрядный промежуток, в которых выполнены отверстия для протекания через последний газа, входной и выходной патрубки, отличающийся тем, что, с целью . повышения частоты повторения импульсов и стабильности характеристик,он содержит оптический ввод лазерного излучения, а, по крайней мере, в одном из электродов отверстие образует полость оптического. канала, ограниченного с одной стороны разрядным промежутком; а с другой оптическим вводом, причем полость выполнена в виде. сверхзвукового сопла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гюнтер, Беттис.Разрядники управляемые с помощью лазерного луча, ТИИЭР, 1971, N 4, с. 277-289.

2. Малюта Д. Л., Межевов В. С. Разрядник с высокой частотой повторения импульса, ПТЭ, 1980, У 4, с. 80 — 90 (прототип).

966785

Составитель В. Александров

Техред М.Редвес Корректор Е. Рош со

Редактор А. Лолинич

Заказ 7889/71

Филиал ППП "Патент", r..Óæãîðîä, уп. Проектная, 4

Тираж 761 Поднисное

ВВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открмтнй

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