Пдтентно-тешнеешбиблиотека

О П И С А Н И Е 327536ИЗОБРЕТЕНИЯ боюа 6 оевтскиа Социалистические Реслу 0 ливК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ . льства ЛЪ ависимое от авт. свид аявлсно 02 Х 111.1969 ( 1353881/26-25. Кл. Н 01117/О рисоединением заявки Ьеторитет комитет по делам зааретений и открыт ори Совете Министра Опубликовано 26.1.19 Дата опубликования К 621.387.332(О 88 Бюллетень ЛЪ 5 сания 13.1 Ъ,1972 Авторыизобретени И белоус и С. А. Смирно сенов, В.,",).,-,т ЗНАЯБпт .:",- : ,ЙлсИИд аявитель БИБЛИО" АЗОРАЗРЯДНЫЙ ПРИБОР НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ к управляемым гаизкого давления с азначенным для ратановках в качествеэлементов.е приборы низкого лый цилиндрический катод и пусковой виде полых цилиндм, которые располом. Изобретение относится зоразрядным приборам н холодным катодом, предн боты в высоковольтных у включающих и защитныхИзвестны газоразряднь давления, содержащие по анод, а также холодный электрод, выполненные в ров с открытым основани жены коаксиально с анод ов - сравни- прочность и ие пусковых ира, повышение странение эооагаемом выполложены ического рытыми ней по- хностяа также ектрода зазоры. том выпредлектрод,, распоилиндргу отквнутрени поверрода,вого элширинепрп э Недостатки известных приоортельно низкая электрическаябольшие времена запаздыванияЦель изобретения - улучшенвременных характеристик прибоего электрической прочности и узии пускового электрода.Цель достигается тем, что вприборе катод и пусковой элценные в виде, полых цилиндровкоаксиально внутри полого .цанода и обращены друг к друоснованиями так, что междуверхностью анода и наружнымми катода и пускового электмежду краями катода и пускообразованы равномерные поСтенки катода целесообразно полнять с отверстиями, ширина которых не превышает ширины указанных зазоров,Края пускового электрода перекрыты краями катода на длине, не меньшей величины за зора анод - катод. Зазор между стенками катода и пускового электрода в местах перекрытия при этом не превышает ширины зазора анод - катод, что уменьшает эрозию пускового электрода.10 На фпг. 1 показана конструкция предлагаемого газоразрядного прибора (разрез); на фиг. 2 схематически, показано устройство прибора с перфорированным катодом; на фиг. 3 схематически показан вариант выпол нения прибора с частичным перекрытием стенками катода стенок пускового электрода.Анод 1 представляет собой полый цилиндр,который служит также корпусом прибора.Внутри анода расположены катод 2 и пуско вой электрод 3, выполненные в виде полыхцилиндров. Одно из основания каждого цилиндра открыто. Катод и пусковой электрод обращены один к другому открытыми основаниями так, что их полости образуют одну об щую пусковую полость 4. Катод и пусковойэлектрод расположены коаксиально с анодом.Основной разрядный промежуток б образуется между наружными стенками катода и внутренними стенками анода. Связь основного раз 30 рядного промежутка с пусковой полостью60 65 осуществляется через равномерный по ширине зазор 6 между краями катода и пускового электрода. Выводы 7 и 8 катода и пускового электрода соответственно впаяны в стеклянные изоляторы 9 и 10, которые, в свою очередь, впаяны в торцевые стенки 11 корпуса прибора. Выводом анода служит кольцо 12, приваренное к средней части последнего.Величина зазора между катодом и анодом, а также между пусковым электродом и анодом и давление рабочей среды внутри прибора выбирают так, чтобы его электрическая прочность определялась левой ветвью кривой Пашена. Ширину зазора между краями катода и пускового электрода выбирают так, чтобы она была меньше величины основного разрядного промежутка. При этом провисание поля анода в пусковую полость незначительно, и влиянием зазора между краями катода и пускового электрода на электрическую прочность прибора можно пренебречь.Прибор работает следующим образом. В ис. ходном состоянии к аноду 1 приложено рабочее напряжение, а к пусковому электроду 3 - постоянное напряжение смещения, поддерживающее в пусковой полости 4 слаботочный сторожевой тлеющий разряд. Поскольку анодное напряжение (единицы и десятки киловольт) существенно превосходит напряжение смещения (сотни вольт), в зазорах анод - катод и анод в пусков электрод устанавливается распределение электрического поля, близкое к однородному, Характер разряда и полости 4 соответствует системе электродов с полым катодом. Типичным для такого разряда является повышение концентрации электронов вдоль оси системы, На периферии, в том числе в области зазора б, концентрация электронов настолько мала, что присутствие сторожевого разряда практически не влияет на электрическую прочность прибора.При подаче на пусковой электрод стартового импульса, величина которого примерно равна величине постоянного смещения, а полярность обратна полярности последнего, поле внутри, полости 4 исчезает и вместе с этим резко нарушается условие фокусировки электронов вдоль оси:прибора, В результате кулоновского взаимодействия между собой и с некомпенсированным положительным простр анственным зарядом на периферии системы электроны с большой скоростью разлетаются к стенкам полости. Часть их сквозь зазор б попадает в зону действия анодного поля и вызывает пробой основного разрядного промежутка Б. Время запаздывания срабатывания прибора определяется двумя компонентами, первая из которых зависит от времени, в течение которого происходит компенсация напряжения смещения (длительностью фронта пускорого импульса), а вторая - от времени дрейфа электронов из центральной области полости 4 к зазору б. Вследствие высокой подвижности электронов в условиях низкого давления и больших сил, под действием которых 5 10 15 го 25 30 35 40 45 50 55 происходит выравнивание концентрации электронов, время запаздывания составляет доли микросекунды, Поскольку не представляет труда сформировать пусковой импульс с длительностью фронта такого же порядка, общее время запаздывания оказывается небольшим и также составляет доли микросекунды при разбросе в единицы наносекунд,После пробоя основного промежутка, в зависимости от параметров внешней цепи, устанавливается либо плотный тлеющий разряд между анодом 1 и полостью 4 через зазор б, либо разряд типа вакуумной дуги между анодом и наружной поверхностью катода 2. При этом разряд занимает область, непосредственно прилегающую к зазору б. Для более эффективного использования поверхностей анода и катода в стенках последнего имеются отверстия И, ширина которых не должна превышать ширины основного разрядного промежутка б, Выполнение последнего условия необходимо для сохранения требуемой электрической прочности прибора.В приборахпредназначенных для коммутации больших средних и импульсных мощностей и имеющих массивные электроды, для облегчения конструкции пусковой электрод целесообразно выполнить тонкостенным, поскольку он, в отличие от катода и анода, находится под небольшой тепловой нагрузкой. Однако при этом наблюдается заметная эрозия краев этого электрода под действием мощного дугового разряда, возникающего в районе зазора б. Этот недостаток полностью устраняется при таком выполнении катода 2 и пускового электрода 3, когда их края взаимно перекрывают друг друга (фиг. 3). В этом случае зазора б как такового в приборе нет и электроны из полости 4 в разрядный промежуток 5 в момент запуска проходят только через отверстия ИПредлагаемый газоразрядный прибор во всех рассмотренных выше вариантах способен работать также в отсутствие сторожевого разряда. Однако при этом требуется некоторое увеличение амплитуды пускового импульса.При выборе рода газов или паров для наполнения прибора руководствуются их электрическими и химическими свойствами, обеспечивающими необходимые электрические параметры прибора, его долговечность и удобство поддержания давления внутри прибора на постоянном уровне, Наиболее подходящими в этом отношении являются водород, дейтерий, инертные газы и ртуть. Предмет изобретения 1. Газоразрядный прибор низкого давления, содержащий полый цилиндрический анод, а также холодный катод и пусковой электрод, выполненные в виде полых цилиндров с открытым основанием, которые расположены коаксиально с анодом, отличающийся тем, что,327536 и иг.2 Составитель И. РатеибергРедактор И. Орлова Те.;ред Т. Ускова Корректор С. Сатагулова Заказ 862,15 Изд. М 367 Тираж 448 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д. 45 ипограрии, пр. Сапунова с целью улучшения пусковых и временны: характеристик и повышения электрической прочности прибора, катод и пусковой электрод обращены друг к другу открытыми основаниямипричем между внутренней поверхностью анода и наружными поверхностями катода и пускового электрода, а также между краями катода и пускового электрода образованы зазоры.2. Газоразрядный прибор по п. 1, отлииаюиийся тем, что стенки цилиндрического като:а снабжены отверстиями, диаметр которых не превышает ширины зазора между анодом и катодом.3. Газоразрядный прибор по пп. 1 и 2, отлц чаюи(ийся тем, что, с целью уменьшения эрозии пускового электрода, его края перекрыты краями цилиндрического катода по длине, не меньшей величины зазора анод - катод, а расстояние между стенками катода и пускового 10 электрода не превышает ширины зазораа нод - катод.