Газоразрядный прибор

Союз Советских Социалис 1 ических РеспубликЗависимое от авт. свидетельствааявлено 02,7111,1969 ( 1353887/26-25 присоединением заявкил. Н 011 1746 рис Комитет по дела забретений и при Совете М СССРкрыт бликова 1972. Бюллетень3 К 621.387.3(088 ис ата опубликования описания 16.111.1 И. Аксенов, В. А. Белоус и С. А. Смирн Авторызобретения оухЗаявител АЗОРАЗРЯДНЫЙ ПРИБ Изобретение относится к управляемым газоразрядным приборам низкого давления с холодным катодом, предназначенным для работы в высоковольтных импульсных установках в качесгве включающих и защитных элемен тов, которые способны пропускать мощные имнульсы тока.Известен газоразрядный прибор низкого давления, содержащий цилиндрический анод, накаленный катод и пусковой электрод в виде 10 стерокня.Предлагаемый прибор отличается от известного тем, что полый катод с перфорированными стенками расположен коаксиально внутри полого цилиндрического анода, а пусковой 15 электрод в виде, пластины размещен внутри полости катода параллельно его основаниям, что позволяет увеличить максимально допустимую коммутируемую мощность. В приборах, предназначенных для коммутации боль ших импульсных мощностей, целесообразно пусковой электрод выполнять в виде нескольких пластин, расположенных вдоль оси прибора и соединенных между собой электропроводящими стойками. 25На фиг. 1 схематически показаны два вари. анта предлагаемого прибора; на фиг. 2 - прибор во втором варианте (см. фиг. 1,б).Анод 1 прибора (см, фиг. 1) представляет собой полый цилиндр. Внутри анода располо- ЗО жен 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 соответственно,Размеры зазора 3 и давление рабочей среды (газ или пара) внутри прибора выбираются так, чтобы его электрическая прочность определялась левой ветвью кривой Пашена и имела необходимую величину. Ширина отверстий в стенках катода не должна превышать ширины зазора 3. Провисание поля анода в полости 4 при этом незначительно и влиянием отверстий на электрическую прочность прибора можно пренебречь,Прибор работает следующим образом.В исходном состоянии к аноду приложено высокое рабочее напряжение. В зазоре 3 устанавливается распределние поля, близкое к однородному. 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, которые, пройдя сквозь отверстия б в зазор 3,под действием анодного поля вызывают пробой с анода на катод,После пробоя в зависимости от анодного на. пряжения и параметров внешнего разрядного контура устанавливается либо плотный тлеющий разряд между анодом 1 и полостью 4 через отверстия б, либо разряд типа вакуумнои 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 13 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 5 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 зажиганияприбора целесообразно применять слаботочный сторожевой тлеющий разряд, например, путем подачи на пусковой электрод соответ 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 изобретения25 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 перфориро 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 Рсдактор Н. рректор О, Зайцева анская 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