Газоразрядный прибор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН САНИЕ ИЗОБРЕТ лен ции,я ер ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(56) 1. М.А, 1.пав, С.А. Нойшап.Тйе Саш 1 тпоп а ЪЕЬ роюег стоззейЫе 16 зч 1 т.сЬ тиЪе 1 от АЧЭС птетгцрт 1 оп.1 ЕЕЕ Тгапз оп Р 1 азша Бс 1 епсе,Чо 1. РБ, рр, 11-24, Матса 1974.2. Патент США У 4034261,кл. 315-344, 1980.(54)(57) ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ ПРИБОР низкогодавления со скрещенными электрическим и магнитным полями, содержащий 801095267 А корпус, коаксиальные цилиндрич анод и катод, а также управляю электрод и магнитную систему в соленоида, охватывающего элект о т л м ч а ю щ и й с я тем, с целью повышения электрическо прочности и величины прерываем тока, уменьшения мощности упра и габаритов, упрощения констру цилиндрический катод выполнен ной щелью по образующей, управ щий электрод выполнен в виде с расположенного напротив щели влиндрическом катоде, причем ши щели д" выбрана из соотношени 0,001 (0,01,де 1 - ширина окружности ка1095Изобретение относится к газоразрядной технике, в частности; к газоразрядным приборам низкого давления со скрещенными электрическим и магнитным полями.5Известен газоразрядный прибор низкого давления со скрещенными электрическим и магнитным полями, содержащий корпус, два коаксиально расположенных цилиндрических электрода, 10 магнитную систему в виде соленоида, охватывающего электроды Г 13.Однако известный прибор характеризуется недостаточной электрической прочностью и низким значением прерываемого тока.Наиболее близким к предлагаемому является газоразрядный прибор низкого давления со скрещенными электрическим и магнитным полями, содержащий корпус, внутренний цилиндрический анод, цилиндрический катод, установленный коаксиально друг к другу, а также управляющий электрод и магнитнук систему в виде соленоида, 25 охватывающего электроды 121.В известном устройстве катод выполнен в виде перфорированного цилиндра, а управляющий электрод охватывает катод снаружи. 30Использование трехэлектродной конструкции позволяет осуществить зажигание прибора электрическим полем. Зажигание происходит в две стадии. Сначала возникает разряд между управляющим электродом и катодом, затем плазма проникает через отверстия в катоде в основной межэлектродный разрядный промежуток, к которому предварительно приложено напряжение. Так как управляющий сигнал может быть меньше рабочего напряжения прибора, зажигание происходит при пониженном значении магнитного поля по сравнению с двухэлектродной конструкцией.Однако выполнение катода в виде перфорированного цилиндра значительно сокращает рабочую поверхность катода. Поскольку в приборах такого типа величина прерываемого тока определяется50 размерами рабочей поверхности катода, то это и приводит к снижению макси" :мальной величины прерываемого тока.Большая, проницаемость катодного электрода приводит также к проникновению плазмы из основного разрядного промежутка во вспомогательный между катодом и внешним управляющим электродом, что .затрудняет деионизацию 267 2 в основном разрядном промежутке и приводит к значительному снижению электрической прочности прибора,Использование цилиндрического управляющего электрода делает большими габариты прибора и усложняет его конструкцию.Кроме того, для зажигания разряда требуется достаточно высокая мощность управления.Цель изобретения - повышение электрической прочности и величины прерываемого тока, уменьшение мощности управлення и габаритов, упрощение конструкции.Указанная цель достигается тем, 1 что в газоразрядном приборе низкогодавления со скрещенными электрическим и магнитным полями, содержащемкорпус, коаксиальные цилиндрическийанод и цилиндрический катод, а также управляющий электрод и магнитнуюсистему в виде соленоида, охватывающего электроды, цилиндрический катод выполнен с одной щелью по образующей, управляющий электрод выполнен в виде стержня, расположенногонапротив щели в цилиндрическом катоде, причем ширина щели д" выбрана .из соотношения где 1 - длина окружности катода.Такая конструкция катода фактически не приводит к ограничению его рабочей поверхности, а следовательно, величины прерываемого тока, не затрудняет деионизацию основного разрядного промежутка, что положительно сказывается на электрической прочности,. В основном все это объясняется малой шириной щели в цилиндрическом катоде.Выполнение управляющего электрода в форме стержня, расположенного напротив щели в цилиндрическом катоде, снижает величину мощности управления вследствие создания сильно неоднородного электрического поля, а также снижает габариты прибора и упрощает его конструкцию.Соотношение ширины щели в катоде к длине его окружности определено экспериментально. При отношении ширины щели к длине окружности катода более 0,01, вследствие высокойс проницаемости, плазма проникает из рабочей области в область управляю1095267 47, через который производится предварительная откачка прибора, импульсноемагнитное поле формируется соленоидом 8, охватывающим электроды 2-4и расположенным, в частности, снаружикорпуса 1. Соленоид 8 имеет 30 витков, высоту 250 мм, диаметр 200 мм.Ширина щели катода 3 1 им, длина окружности катода 3 370 мм. Напряженность магнитного поля 100 Э, диаметранода 2 100 мм, высота 200 мм, диаметр катода 3-120 мм, высота 220 мм,диаметр электрода 4"3 мм, высота100 мм, напряжение на аноде 220 кВ.Преимущества предлагаемого изобретения заключаются в повышенииэлектропрочности (так в данном приборе электропрочность,составляет20 кВ, а в приборе, взятом за прототип 10 кВ), уменьшении испульсноймощности цепи управления (в данномприборе эта величина составляет15 кВт, в приборе, взятом за прототип 200 кВт). Кроме того, повышаетсявеличина прерываемого тока, котораясоставляет 1000 А, а в прототипе6700 А, уменьшаются габариты, в преде- лагаемом приборе внешний диаметркорпуса составляет 250 мм, а в приборе, взятом за прототип 300 мм. 3щий электрод - катод, что сильно затрудняет деионизацию в основном разрядном промежутке и резко снижает рабочее напряжение, При отношении ширины щели к длине окружности катода менее 0,001 сильно затрудняется диффузия плазмы из области управляющий электрод - катод в рабочую область, что приводит к неустойчивому зажиганию под действием напряжения между управляющим электродом и катодом.На чертеже показан газоразрядный прибор.Газоразрядный прибор низкого давления со скрещенными электрическим и магнитным полями содержит корпус 1 из стекла, цилиндрический анод 2 из нержавеющей стали, являющийся внутренним, цилиндрический катод 3 из нержавеющей стали с одной щелью по образующей, управляющий электрод 4, выполненный в виде стерж ня, расположенного между корпусом 1 и катодом 3, напротив щели в катоде 3. Электрод 4 имеет вывод 5 для подачи электрического питания, имеет ся также генератор водорода 6, обесп чивающий давление водорода в приборе 0,02-0,05 мм рт.стштенгель Заказ 3609/35 Тираж 683 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, уп. Проектная, 4 Составитель В.Александров Редактор Н.Горват Техред О.Неце Корректор В. Иванова