Искровой разрядник

С АН И ОпИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик, СССР по дОам изобретений и открытий(088. 8) Дата опубликования описания 050 480(72) Авторы изобретения В.Я.Ушаков, Н.К.Капишников и В.М.Муратов Научно-исследовательский институт высоких напряжений приТомском ордена Октябрьской Революции и ордена ТрудовогоКрасного Знамени политехническоьт институттеим. С.М.Кирова(54) ИСКРОВОЙ РАЗРЯДНИК Изобретение относится к высоко вольтной импульсной технике,а именно к устройствам формирования прямоугольных импульсов, и может быть использовано в сильноточных наносекундных ускорителях.Известен искровой разрядник, содержащий дна электрода, в котором, с целью повышения стабильности срабатывания на торцовуюповерхность одного из электродон нанесен слой вещестна, обладающий высокой термоэлектронной эмиссией 1.Однако этот разрядник работает только в среде газа и неэффективен в случае использования конденсированной среды.Наиболее близким известным техническим решением к изобретению является искровой разрядник, содержащий противостоящие катод и анод, расположенные н диэлектрической среде и образующие искровой промежуток, и изоляционную встанку, установленную на торце одного из электродов, диэлектрическая проницаемость которой Отлична От диэлектрической проницаемости среды (2).Однако ввиду того, что изоляциОнная вставка устанавливается эаподлицо с электродом (выдвижение еен промежуток невозможно из-за того,что при первом же срабатывании разрядника в этом случае произойдет5 разрушение вставки), на границераздела избляционная среда - твердый диэлектрик не удается реализовать достаточно большой коэффициентусиления поля, поэтому стабильность10 срабатывания данного разрядника недостаточно нысока.Целью изобретения является повышение стабильности срабатыванияразрядника и срока службы,15 это достигается тем, что визвестном искровом разряднике изоляционная вставка укреплена накатоде и выполнена в ниде усеченного конуса, выступающего большим20 основанием в искровой промежуток,1причем расстояния Ь,и Л, отуказанного основания конуса соответственно до анода и катода выбраны в соотношении Ь, /Ь = 1/6.25 С целью повышения срока службыразрядника в случае, когда диэлектрическая проницаемость вставки (ьменьше диэлектрической проницаемости среды с. , на большем основании30 изоляционной вставки укреплен экран25 40 50 55 имеющий форму стакана, боковые стенки которого обращены к катоду и, имеют на торце острую кромку,Работа предложенного устройства основана на принципе искажения поля на границе раздела сред с различными диэлектрическими проницаемостями в присутствии нормальной составляющей поля, причем коэффициент усиления поля будет примерно равен отнощению большей диэлектрической проницаемости к меньшей. Это приводит к стабилизации процесса зажигания и формирования разряда и тем самым способствуетповышению стабильности амплитудных и временных характеристик формируемого импульса.На чертеже схематически изображен искровой разрядник.Он имеет корпус 1, в котором расположены два основных электрода 2 и 3, являющиеся конструктивными элементами накопителя энергии. Изоляционная вставка 4 изготовлена из полиэтилена в виде усеченного конуса, установленного на одном из электродов и вынесенного большим основанием в зазор между электродами.Причем с целью увеличения стабильности срабатывания изоляционная вставка установлена на катоде и расстояния Ь и Ь выбраны в соответствии с соотношением 1:б. Кроме того, срок службы разрядника увеличивается за счет того, что на основании конуса укрепляется экран 5, имеющий форму стакана с острой кромкой, обращенной к катоду. В качестве основной изоляции в разряднике используется вода с объемным сопрОтивлением -10 ом см.6Разрядник работает следующим образом.При зарядке накопителя энергии от генератора импульсных напряжений распределение напряженности поля в разрядном промежутке в основном определяется соотношением диэлектрических проницаемостей вставки и среды, Если они различные, то максимальное искажение поля будет. реализоваться на острой кромке экрана (или на кромке диэлектрической вставки, если экран отсутствует), что приводит к пробою либо промежутка анод-экран (если Г,с Е ) либо промежутка экранфкатод(если Сс ) ь )после чего практически все напряжение оказывается приложенным ко второму промежутку, который пробивается с большим. перенапряжением за очень малое время,Создание очагов усиления поля непосредственно в самом разрядном промежутке, а не- на электродах позволяет существенно стабилизировать процессы, происходящие на стадии зажигания и формирования разряда. Это создает особенно благоприятные условия для реализации многоканального режима работы коммутатора.Таким образом, наличие вставки в зазоре между электродами позволяет существенно стабилизировать нроцессы, происходящие в разрядном промежутке, и тем самым улучшить стабильность срабатывания разрядника. Кроме того, снабжение основанйя вставки экраном позволяет существенно увеличить его срок службы. Формула изобретения 1, Искровой разрядник, содержащийрасположенные в диэлектрическойсреде и образующие искровой промежуток противостоящие катод и анод иустановленную на торце одного изэлектродов изоляционную вставку,диэлектрическая проницаемость которойотлична от диэлектрической проницаемости среды, о т л и ч а ю щ и й с,ятем, что, с целью повышения стабильности срабатывания разрядника, указанная изоляционная вставка укреплена на катоде и выполнена в виде усеченного конуса, выступающего большимоснованием в искровой промежуток,причем расстояния Ь и Ь от указанного основания конуса соответственнодо анода и катода выбраны в соотношении Ь /Ь = 1/б.2. Разрядник по п.1, о т л.и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения срока службы, он снабжен экраном, который установлен на большемосновании указанной вставки и выполнен в виде стакана, боковыестенки которого обращены к катоду иимеют на торце острую кромку.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Франции Р 2054207,кл, Н 01 Т 13/00, 1971.2. Авторское свидетельство СССР9 2469220, кл. Н 01 Т 3/00, 1977.726611 Составитель В.ГомзинРедактор Т.Клюкина Техред М,Кузьма Корректор мчик Зака е Патент, г.ужгород, ул.Проектн илн ал 8/39 Тираж 844ЦНИИПИ Государственного комипо делам изобретений и откр 113035, Москва, Ж, Раушск Подпита СССийнаб.,