Управляемый разрядник

О П И С А Н И Е (и 527786ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕДЬСТВУ Союз Советскин Социалистицескин Республик(5) М Кл 2 Н О 1 Г 5,0 Государственный комитет Соввтв Министров СССР оа делам нзаоретеннй н отнрытнй,72) Автор изобретения Заявите енинградский ордена Лештиа политехнический институт нм. М. И. Калиштн 4) УПРАВЛЯЕМЫЙ РАЗРЯДНИК равляе мости тмально воздуктивности, расгциреите диапазона по напряжению практически до ма южного (О - 1) О и увеличение и собности по ток за счет спиженк пускнои споэрозии электИзобретение относится к электрофизике и может применяться при создании емкостных накопи телей энергии в различных электрофизических установках, используемых для получения высокотемпературной плазмы в импульсных источниках света и электротехнологии.Для включения импульсного источника энергии на нагрузку в современных накопителях используются управляемые разрядники, содержащие токоподводящие шины, два основных электрода и 10 один управляющий, расположенный между основными, диэлектрик и канал икициирующего импульса, например кабель, подключенный одним полюсом к управляющему электроду.Недостаток таких разрядников заключается в 15 их относительно большой индуктивности. Эти разрядники при рабочем напряжении 30 - 50 кв и атмосферном давлении воздуха имеют индуктивность 30 - 50 нгн, Из-за одноканального характера пробоя разрядники имеют низкую пропускную 20 способность по току, обычно не превышающую 200 - 300 ка, Диапазон управляемости таких разрядников по напряжению также ограничен и составляет 0,2 - 1 от пробивного статического напряжения.Целью изобретения является уменьшение ин родов.Поставлевтая цель достигается тем, что элект роды разрядника размещены на одной стороне диэлектрика с толщиной, меньшей, чем ьощималь. ные расстояния между электродами, а другая сто. рона диэлектрика снабжена токопроводом, элект. рически соединенным с одним из основных электродов и другим полюсом какала инициирующего импульса.Разрядник с электродачи, расположенными вдоль поверхности диэлектрика в направлении, перпендикулярном направлению тока, дает возможность сформировать многоканальный скользятций разряд, переходящий в плазменньп слой между электродами вдоль всего периметра электродов, Благодаря малой толщине диэлектрика между слоем разрядной плазмы и обратным токопро. водом резко снижается индуктивность разрядника. Развитие разряда с протяженной плоской или коль. цеобразкой поверхности электрола обеслспгвает малые плотносттт тока на электроде, высоку ю эро 527786зийную стойкость и соответственно высокую про. пускную способность разрядника.Мехаепезм формирования скользящего разряда по поверхности твердого диэлектрика включает предлагаемьпе разрядник при любом напряжении на основных электродах (от 0 до Ц,).На фиг. 1 показан еередпагаеьпй разрядник многоканальным скользящим разрядом ПО поверхности, диэлектрика, являесщегося продолже. нием изоляции токопроводяецих шин; на фиг. 2 - разрядник, в котором электроды расположены на дополнительном сменном слое изоляции; на фиг, 3 - разрядник, в котором в качестве токопроводящей поверхности, Обеспечивающей формирование скользящего разряда, использован не обрат. ный токопровод, а проводящий лист, присоединен. ный к одному нз злектт одов,; (На фиг. 1 - 3 изобра. жены конструкции плоских разряднееесов, вьепол. ненньи на листовом дизлектрике и имекпцих основные и управляющие электроды в форме длин- НЫХ ПОЛОС) эуп 11 авляемьей разрядееиес мцержит два Основ" ных электрода 1 н 2 и упраВляюцгии 3 элекрод В Виде полос, обратный токопровод 4, иоляцию между токопроводящими шинами и канал (ка. бель) 5 ннициирующсго (поджигающего) импульса ееапряжепия. Позициями б и 7 Обозначены, соот. ветственно, источник питания и нагрузка накопи. теля знереии, Позицией 8 обозначен допогнпегельньй 1 сменньй слой изоляции.Управляемый разрядник работает следующим Образом. Има 1 ульс ини 1 еиируюн 1 его напряже 111 ея, имеющий крутой фронт, падает на разрядник по управляющему каналу, присоединенному непосредствеюео 1( управляющему электроду и участ" ку токопровода, расположенному на другой стороне дизлект рика, между основными электродами 1 и 2, От управляющего электрода 3 в обе стороны, по нае 1 равле 1 нпо к основпым электродам 1 и 2, развиваются искры скользящих разрядов, Разряды формируются в виде многоканальной сетки ввиду малой толщины диэлектрика (много меньшей, чем расстояние между электродами) и высоких напряженностей электрического поля, ,достигаемьЕх в головках искр, После завершения пробоя скользящего разряда с электрода 3 на основные злектроды 1 и 2 последцие Оказываются 4замкнутыми, и по многоканальному пути, которьйв некоторых случаях (при соответствующем выборе давления и рода газа) превращается в сплош.ной плазменньй слой, идет ток разряда основногоконтура накопителя.Так как инициирующий скользящий разряд развивается от электрода 3 в обе стороны одновременно, то разрядник включается при любом (в томчисле и равном О) напряжении между основнымиэлектродами, причем время включения и разброс,10запаздываний остаются минимальными во всемдиапазоне рабочих напряжений разрядника, так какони определяются условиями развития разряда отининиируеощего импульса напряжения,Развитие многоканального разряда, равномерно15распределенного вдоль протяженньех плоских илпкольцевых электродов, Обусловливает снижениеэрозии электродов и дает Возможность увеличитьпропускнуЕО способность разрядников, доводя ее донескольких мегаампер.Поверхность деезлектрика, по которой развивается разряд, при Взаимодействии с плазмой испа.ряется и самоочищается от продуктов разряда.Причем при токорьех нагрузках до 30 - 40 ка на 1 смпериметра электрода и длительностях до100200 мксек разрушение диэлектрика незнач етельно, что обеспечивает многократнуЕО работу разрядника без смены диэлектрика.Формула из О брет е ни яУееравляемый разрядецек, содержащий токоподводянеие шиныдва основных электрода и один управляющий, расположенньй между основными, диэлектрик и канал инициирующего импульса, например кабель, подключенньй одним полюсом к уееравляеещему электроду, О т л и ч а ео щ и Й с я тем, что, с целью уменьшения его индуктнвности, расширения диапазона управляемости и увеличения пропускной способности по току, электроды разрядника размещены на одной стороне диэлектрика с толцценой, меньшей, чем минимальные расстояния ьеежду основными электродами, а другая сторона диэлектрика снабжена токопроводом, злектрически соединенным с одним из основных электродов и другим полюсом канала и 1 пщиирующего импульса.527786 Составитель А. Иванов Техред Н. Бабурка,Редактор В, Фелщман Корректор С. Шекмар Закаэ 719/58 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Тираж Подписное ОНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5