Способ управления игнитронным разрядником

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН сЮ 4 Н 3 О), ЦСАНИ ЕТЕНИ Ту;зиьдц, .,ЕЛЬСТВУ МУ СВ Н АВТО Бюл. В 43рдена Ленититут им,ской соци летиястичесКрижановсряковский.Лапшин,.РыИонные при с.415-418 я на разряд ТУ, Рязань, ры ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР Г 1 О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Киевский отехнический инсВеликой Октябрькой революции(54)(57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ.ИГЯИТРОННЫМ РАЗРЯДНИКОМ, включающийпериодическую подачу импульсов напряжения на анод и поджигательразрядника, охлаждение катода и прикатодной части корпуса до 5-35 Си нагрев анодного изолятора до температуры Т, превышающей .температуруконденсации ртути, й йиже температуры газовыделения, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения срока службы прибора ирасширения частотного диапазона,дополнительно нагревают до температуры Т прианодную часть корпусавыше уровня, отстоящего от анодав сторону катода на расстоянии, неменее трех величин зазоров междубоковой поверхностью анода и корпусом,11Изобретение относится к области электронной техники, конкретнее к способам управления мощнымиигнитронными разрядниками, используемыми в генераторах мощныхимпульсов тока и системах защитырадиоэлектронной аппаратуры боль-шой мощности,Целью изобретения являетсяповышение срока службы прибора ирасширение частотного диапазона.На чертеже. приведена схема,реализующая способ,Игнитронный разрядник 1 содержитанод 2, анодный изолятор 3, цилиндрический корпус 4, катод 5 изжидкой ртути и поджигатель 6.До подачи напряжения на электроды разрядника катод 5 и частькорпуса 4 не выше уровня жидкойртути охлаждают до 5-35 С водой,пропускаемой по рубашке 7 охлаждения. Анод нагревается нагревателем (не показан), что приводит к исключению конденсации ртути на егоповерхности и поверхности изолятора.Часть корпуса 4 выше уровня токоприемной поверхности 8 анода 2 и ниже его на высоту не менее трех величин зазоров между боковой поверхностью анода и корпуса поддерживают при 90-200 С.Нагрев прианодной части корпуса осуществляют непосредственно водой, предварительно подогретой и пропускаемой по рубашке 9. Нагрев изолятора 3 осуществляют также за счет теплопередачи от корпуса через пары ртути, атмосферный воздух и материал изолятора. В дальнейшем, во время работы разрядника в частотном режиме анод 2 разогревается до температуры выше 100 С, поэтому изолятор 3 будет подогреваться и за счет теплопередачи от анода 2.После установления заданного температурного режима на анод и поджигатель разрядника периодически подают импульсы напряжения. Подача импульсов напряжения на анод 2 осуществляется с помощью цепи заряда накопителя энергии (конденсаторной батареи или формирующей линии). Цепь заряда обеспечивает автоматическую подачу напряжения на анод после разряда накопителя, Для подачи .импульсов напря 93736.1 жения на поджигатель 6 используетсяимпульсный генератор. После подачиимпульса на поджигатель в игнитронезажигается дуговой разряд, приводящий к разряду накопителя энергиина нагрузку.Возможны различные реализацииспособа управления игнитроннымразрядником кроме той, котораяуказана на чертеже. Например,можно обеспечить температуру при-анодной части корпуса и анодногоизолятора 90-200 С путем их обдуваподогретым воздухом или путем ихнагрева подогретым минеральныммаслом,Выбранная зона нагрева корпусаи анодного изолятора до 90-200 Снаходится в области разрядника сповышенной напряженностью электрического поля. В электродных системах, типа тех, которые реализуются в игнитронных разрядниках,напряженность электрического поля может достичь критического значения,для пробоя по микрокапилляр ному механизму (2 10 4 В(см) в областианодного изолятора и на прианодной 30 40 45 5 1 О 15 2025 части корпуса выше токоприемной поверхности анода и ниже ее на высоту не менее трех величин зазоровмежду боковой поверхностью анода и корпусом, Однако удаление нижней границы зоны нагрева от анодане должно превышать расстояниямежду катодом и анодом во избежание нагрева ртутного катода и повышения давления паров ртути сверхдопустимого значения. Выбор температуры катода и прикатодной части корпуса в диапазонео5"35 С обеспечивает получение в разряднике необходимой плотности ртутного пара, при которой разрядник стабильно запускается и нет обрыва тока в проводящую часть периода. Так как остальные узлы ихнитронного разрядника находятся йри гораздо более высокой температуре, роль поверхности конденсации в основном выполняет поверхность жидкого ртутного катода 5Некоторая часть паров также конденсируется на поверхности корпуса, находящейся между рубашками 7 и 9 охлаждения. Температура анодного изолятора и прианодной части корпуса превосходит температуру конденсации ртути(точку росы) при рабочем давлении разрядника до момента первой подачи анодного напряжения, а также в значительную часть послеразрядного периода (ЛТ 0). За время коммутации импульса тока давление паров ртути в разряднике возрастает иэ-за иь- пульсного разогрева ртутного катода и наличия паровых струй из катодных пятен, поэтому температура конденсации всегда превосходит температуру изолятора и прианодной частй корпуса (ЬТ 70). Однако после окончания импульса тока давление пара резко снижается из-эа разлета пара к стенкам, а температура изолятора и прианодной части корпуса начинает превосходить температуру конденсации пара. Таким образом, высокая температура прианодных уз-. лов приводит кснижению дТ или изменению знака по сравнению с известным способом управления и уменьшению вероятности образования микрокапель в области с высокой напряженностью электрического поля, а следовательно, повышению электрической прочности игнитройного разрядника и расширению частогного диапазона.Величина нижнего порога режима 90 С выбрана на основе данных экспеориментальных исследований. При увеличении температуры прианодных узлов, сверх 35 С вероятность самопроизвольных срабатываний разряд 93736ника значительно снижается, а при90-200 С она практически. равна нулю,так как эта температура превосходит температуру конденсации рту ти, Рекомендуемый диапазон температур составляет 90-200 С. При более высоких температурах происходит гаэовыделение из деталей разрядника и ухудшение его параметров.10 Конкретная величина температурыприанодной части корпуса и анодногоизолятора определяется теппофизическими характеристиками теплоносителя и материала изолятора, а так же выбранным способом нагрева.Данный температурный режим обеспечивает стабильную работу игнитронных разрядников при повышенныхчастотах следования импульсов так же благодаря более быстрой деионизации послеразрядной плазмы, и, следовательно, более быстрого восстановления электропрочности. Уменьшению плотности пара в прианодной 25 области разрядника также способствует то, что ртуть, попадающая во.время коммутации тока на поверхность нагретых до температуры свыф1ше 90 С изолятора и корпуса, мгноЗ 0 венно испаряется вновь и создаетпоток пара, направленный встречнок потоку идущему от катода.Реализация предлагаемого способапозволит повысить частоту следования импульсов разрядника ИРТ с,1 б до 200 Гц.1193736 актор В.Ивано каз 7323/ 5 ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Составитель В,АлександровТехред Т.Дубинчак Тираж б 78 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 035, Москва, Ж, Раушская наб д.