Газоразрядный вентиль с несамостоятельным разрядом

(д) Н 01 Л 17/06 с," Яч ,р ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ УБЭНг ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪЮ(прототип),(54)(57) 1. ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ ВЕНТИЛЬ СНЕСАМОСТОЯТЕЛЬНЫМ РАЗРЯДОМ, содержа-щий катод, анод, установленную междуними сетку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения потерь энергии в вентиле, в него дополни- тельно введена тепловая перемычка, соединяющая анод и катод и электрически изолированная хотя бы от одно- ГО из них2. Вентиль по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что тепловая перемычка выполнена заодно с анодом, а катод соединен с ней через изолятор по всей своей нерабочей поверхности.3. Вентиль по п.1, о т л и ч а ю. - щ и й с я тем, что тепловая перемычка выполнена в виде тепловой трубы.Изобретение относится к преобразовательной технике, конкретнее к устройствам газораэрядных вентилей с несамостоятельным разрядом.Известны газоразрядные вентили с несамостоятельным разрядом-тиратроны, таситроны, содержащие последовательно расположенные анод, управляю" щий электрод и катод. Для управления моментом зажигания (тиратроны) 10 илн гашения (таситроны) разряда вводится дополнительный управляющий электрод-сетка И 3.Такие приборы имеют сравнительно небольшие падения напряжения на раз ряде, однако, для эмиссии электронов с катода энергия ему должна сообщаться от внешнего источникаЭто приводит к дополнительным потерям электрической мощности. Для инвертирова ния постоянного тока низкого (до 100 В) напряжения в условиях высокой температуры окружающей среды (около 1000 К) и мощных нейтронных потоков используется газораэряд ный вентиль с бинарным Сз-Ва наполнением.Известен газоразрядный вентиль с несамостоятельным разрядом, содержащий катод, анод, установленную З 0 ,между ними сетку, а также нагреватель. В известном вентиле нагреваемыйкатод в парах Ва обеспечивает плотность эмиссионного тока до 210 А/м" 355а анодное падение напряжения составляет 2-5 В 123.В таком вентиле сетка выполненаохлаждаемой, а потери энергии на на"грев катода лишь немногим меньшепотерь в разряде. Действительно элек.трон уносит с катода энергию, величину которой можно оценить как суммуработы выхода катода и тепловой энергии электрона. Для параметров, харак терных для рассматриваемого вентиля,эта величина составляет около 2 эВ.Кроме того, всегда существуют утечки тепла через элементы крепления катода, от излучения с его поверхности 50и т,д.Все это приводит к значительнымпотерям энергии в вентиле,Цель изобретения - уменьшение потерь энергии в вентиле. 55Укаэанная цель, достигается. тем,что в газоразрядный вентиль с неса"мостоятельным разрядом, содержащий катод, анод и установленную междуними сетку, дополнительно введенатепловая перемычка, соединяющая аноди катод и электрически изолированнаяхотя бы от одного из них,Тепловая перемычка может бытьвыполнена заодно с анодом, а катодсоединен с ней через изолятор по всейсвоей нерабочей поверхности,Тепловая перемычка может бытьвыполнена в виде тепловой трубы,На чертеже изображена конструктивная схема предлагаемого вентилядля случая циилиндрической геометрииэлектродов.На анод-перемычку 1 нанесены слоикерамики 2, например, методом напыления. Катоды 3 неразъемно соединеныс этими слоями - припаяны или такжеполучены с помощью напыления. Сетки 4соединены по своим торцовым поверхностям с сеточными радиаторами 5.Анод-перемычка 1 укреплен на сеточном радиаторе, являющемся одновременно и корпусом вентиля, с помощьюдистанционаторов 6. Ток к катодам 3,и аноду-перемычке 1 подводится через гермовводы 7. электроны, приходящие из плазмы на анод-перемычку 1, приносят энергию, которую они унесли с катода, и энергию, полученную в разрядном промежутке. Анод-перемычка 1 нагревается, и тепловой поток с него поступает за счет теплопроводности на катод 3, откуда вновь снимается электронами. Избыток тепла на анод-перемычку 1, примерно равный потерям в разряде, сбрасывается с него на сеточные радиаторы 5 излучением и, частично, теплопроводностью через дистанционаторы 6. Выбрав соответствующим образом степень черноты анода-перемычки 1, можно обеспечить надлежащий температурный режим всех электродов прибора. Очевидно, наиболее устойчивым бУДеТ режим, когда с повышением температуры катода ток эмиссии с него уменьшается. Запуск прибора может осуществляться с помощью пускового нагревателя, с помощью кото рого анод и катод нагреваются до одинаковой температуры, обеспечивающей ток термоэмиссии с катода, достаточный для горения разряда, Затем нагреватель отключается, и на электроды прибора подается рабочее напряжение, загорается разряд, и начинается переЗаказ 9955/42 Тираж 679 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 45филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нос тепла электронами с катода на анод. Если необходима регулировка температурного режима работы вентиля, то нетрудно ввести. в конструкцию дополнительный нагреватель электродов или жалюзи.Благодаря введению тепловой перемычки между катодом и анодом и возврату на катод уносимого с него тепла,от падает необходимость в затратах электроэнергии на нагрев катода. Это в 1,5-2 раза уменьаает дбщие потери энергии в вентиле.