DE2527075C3 - Controlled discharge device - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf gesteuerte Starkstronientladungsgeräte, wie sie zum überschnellen Anschalten von Belastungen an Impulsenergiespeicher (Kapazitäts- oder Induktivitätsspeicher) verwendet werden. Dabei werden während kurzer Zeitspannen in der Größenordnung von 10~⁸ bis 10~⁴ see elektrische Ströme in der Größenordnung von 10³ bis 10⁶A in der Belastung erzeugt, wo sie z. B. zur ErzeugungThe present invention relates to controlled high-voltage discharge devices, such as those used for the rapid connection of loads to pulse energy storage (capacitance or inductance storage). During short periods of time in the order of 10 ~ ⁸ to 10 ~ ⁴ see electrical currents in the order of 10 ³ to 10 ⁶ A are generated in the load, where they are e.g. B. for generation

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65 Formgebung von Metallen und Nichtleitern oder zur Erzeugung und Aufrechterhaltung eines Hochtemperaturplasmas im Zusammenhang mit gesteuerten thermonuklearen Fusionen dienen. 65 Shaping metals and non-conductors or for generating and maintaining a high-temperature plasma in connection with controlled thermonuclear fusions.

Die Erfindung geht aus von einem bei atmosphärischem Druck oder Überdruck betriebenen Entladungsgerät, das gegenüber Vakuumentladern den Vorteil geringeren apparativen Aufwandes hat Bei einem aus der DE-AS 11 97 154 bekannten Entladungsgerät dieser Art erfolgt der Überschlag in mehreren Kanälen entsprechend der Anzahl der Auslöseimpulsgeber zwischen plattenförmigen Elektroden. Dabei sind die Auslöseimpulsgeber in Form von Koaxialkabeln ausgeführt, deren äußerer Leiter an eine der Elektroden angeschlossen ist und deren Zentralleiter als Zündspitze etwas in den Entladungsraum hineinragtThe invention is based on a discharge device operated at atmospheric pressure or overpressure, which has the advantage over vacuum dischargers In the case of a discharge device known from DE-AS 11 97 154 this has less equipment expense The type of flashover takes place in several channels according to the number of trigger pulse generators between plate-shaped electrodes. The trigger pulse generators are designed in the form of coaxial cables, the outer conductor of which is connected to one of the electrodes and its central conductor as the ignition tip something protrudes into the discharge space

Entladungsgeräte dieser Bauart können nur bei verhältnismäßig geringen Arbeitsspannungen von 10 bis 2OkV betrieben werden, da sie nur bei kurzen Funkenstrecken zwischen den Elektroden in der Gegend von 1 mm funktionsfähig sind. Bei Vergrößerung des Elektrodenabstandes können bei dieser Steuerung keine parallelen Funkenkanäle mehr gebildet werden.Discharge devices of this type can only work with relatively low working voltages of 10 to 2OkV can be operated, as it is only possible with short spark gaps between the electrodes in the 1 mm are functional. If the distance between the electrodes is increased, this Control no more parallel spark channels are formed.

Hinzu kommt eine niedrige Erosionsfestigkeit der Entladungsgeräte dieses Typs sowie eine induktivität die nicht wesentlich herabgesetzt werden kann.In addition, the discharge devices of this type have a low resistance to erosion and are inductive which cannot be significantly reduced.

Ausgegangen wird bei der vorliegenden Erfindung gattungsmäßig von einem gesteuerten Entladungsgerät zur Anschaltung einer Belastung an eine Spannungsquelle mittels zweier Hauptelektroden und zwischen ihnen angeordneter und mit einem Anschluß eines Auslöseimpulsgebers elektrisch gekoppelter Steuerelektrode und einem die Elektroden isolierenden Dielektrikum, wie es aus dem Aufsatz »The Energy Storage System for a 3,5-megajoule Magnetic Compression Experiment« von T. M. Putnam und E. L Kemp in »IRE Transactions on Nuclear Science«, April 1962, S. 74 ff. bekannt ist.The present invention generically starts from a controlled discharge device for connecting a load to a voltage source by means of two main electrodes and between them arranged and electrically coupled to a terminal of a trigger pulse generator control electrode and a dielectric that insulates the electrodes, as described in the article “The Energy Storage System for a 3.5-megajoule Magnetic Compression Experiment "by T. M. Putnam and E. L Kemp in "IRE Transactions on Nuclear Science", April 1962, pp. 74 ff. Is known.

Bei dieser bekannten Ausbildung haben die beiden Hauptelektroden eine Oberfläche in Form eines Kugelabschnitts und sind an den Enden einer dielektrischen Entladungskammer befestigt. Die zwischen ihnen angeordnete Steuerelektrode hat beidseits ebenfalls Arbeitsflächen, die die Form eines Kugelabschnitts aufweisen. Zur Verbesserung der Erosionsfestigkeit haben die zentralen Bereiche aller Elektroden Einlagen aus Wolframlegierung.In this known design, the two main electrodes have a surface in the form of a Sphere section and are attached to the ends of a dielectric discharge chamber. The one between them The arranged control electrode also has working surfaces on both sides that are in the shape of a spherical segment exhibit. The central areas of all electrodes have inserts to improve erosion resistance made of tungsten alloy.

Sobald an die Steuerelektrode ein Spannungsimpuls gelegt wird, schlägt eine der Funkenstrecken zwischen Steuerelektrode und einer der Hauptelektroden durch. Dadurch liegt zwischen der Steuerelektrode und der anderen Hauptelektrode die volle Betriebsspannung an, so daß auch diese andere Funkenstrecke durchschlägtAs soon as a voltage pulse is applied to the control electrode, one of the spark gaps intervenes Control electrode and one of the main electrodes. This lies between the control electrode and the the other main electrode to the full operating voltage, so that this other spark gap breaks down

Der einkanalige Durchschlag bei diesem Entladungsgerät und die damit verbundene Zerstörung des zentralen Elektrodenteils bedingen, dessen niedrige Stromdurchlaßfähigkeit, die höchstens 2 ■ ΙΟ⁵ Α beträgt. Die vom Funkenkanal entfernte Anordnung des Stromrückleiters führt zu einem bedeutenden Induktivitätswert, der 30 bis 30 nH (bei einer Betriebsspannung von 30 bis 5OkV) beträgt. Der Mechanismus des aufeinanderfolgenden Durchschlags der Funkenstrekken, der mit dem Durchschlag einer der Funkenstrecken bei Betriebsspannung (und nicht durch einen auslösenden Impuls) verbunden ist, begrenzt die Steuerbarkeit des Entladungsgerätes in bezug auf die Betriebsspan-The single-channel breakdown in this discharge device and the associated destruction of the central electrode part cause its low current-carrying capacity, which is at most 2 ⁵ . The arrangement of the current return conductor away from the spark channel leads to a significant inductance value, which is 30 to 30 nH (at an operating voltage of 30 to 50 kV). The mechanism of the successive breakdown of the spark gaps, which is associated with the breakdown of one of the spark gaps at operating voltage (and not by a triggering pulse), limits the controllability of the discharge device with regard to the operating voltage.

überstarker Magnetfelder im Zusammenhang mit der nung L/auf den sehr engen Bereish von 0,-3 bis ! U> Excessive magnetic fields in connection with the voltage L / on the very narrow range from 0, -3 to! U>

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Entladungsgerätes, das bei sehr niedriger Induktivität (von einigen nH abwärts) einen maximal möglichen Bereich der Steuerbarkeit in bezug auf die Spannung (0 bis 1 U) und eine gesteigerte Stromdurchlaßfähigkeit (von etwa 1 MA aufwärts) aufweist und dessen Erosion stark verringert istThe object of the invention is to create a discharge device which, with very low inductance (from a few nH downwards), has a maximum possible range of controllability with regard to the voltage (0 to 1 U) and an increased current carrying capacity (from about 1 MA upwards) and the erosion of which is greatly reduced

Ausgehend von der als Ausgangspunkt beschriebenen Ausbildung wird zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Hauptelekiroden und die Steuerelektrode auf der einen Seitenfläche des Dielektrikums angeordnet sind, dessen Schichtdicke kleiner ist als der Abstand zwischen den Hauptelektroden und die andere Seitenfläche des Dielektrikums auf einem Abschnitt entsprechend dem Abstand der Hauptelektroden mit einer galvanisch leitfähigen Schicht versehen ist, die elektrisch mit wenigstens einer Hauptelektrode und mit dem anderen Anschluß des Auslöseimpulsgebers derart gekoppelt ist daß bei Auslöseimpulsgabe an die Steuerelektrode auf der ersten Oberfläche des Dielektrikums eine Mehrkanalentladung erfolgtProceeding from the training described as a starting point, this object is achieved according to the invention suggested that the Hauptelekiroden and the control electrode on one side surface of the dielectric are arranged whose layer thickness is smaller than the distance between the main electrodes and the other side surface of the dielectric on a section corresponding to the distance between the main electrodes is provided with a galvanically conductive layer which is electrically connected to at least one main electrode and is coupled to the other terminal of the trigger pulse generator in such a way that when trigger pulse is given, on the control electrode on the first surface of the dielectric, a multi-channel discharge takes place

Bei einer solchen Ausbildung entsteht ein Funkenkanal in der Art eines mehrkanaligen Durchschlags, der an der Oberfläche des die Elektroden tragenden dünnen Dielektrikums anliegt Dabei kann eine solche Vielzahl von Durchschlägen auftreten, daß diese über die ganze Erstreckung der Elektroden zu einer durchgenenden Plasmaschicht zusammenfließen.With such a design, a spark channel is created in the manner of a multi-channel breakdown that is connected to the surface of the thin dielectric bearing the electrodes is applied. Such a large number of breakdowns occur that these over the entire extent of the electrodes to a sagging Plasma layer flow together.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further useful refinements emerge from the subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen v/fiter erläutert. Es zeigtThe invention is illustrated below through the description of exemplary embodiments with reference to the drawings v / fiter explained. It shows

F i g. 1 ein steuerbares Entladungsgerät im Längsschnitt F i g. 1 a controllable discharge device in longitudinal section

F i g. 2 das gesteuerte Entladungsgerät gemäß F i g. 1 in Draufsicht,F i g. 2 the controlled discharge device according to FIG. 1 in plan view,

Fig.3 eine zweite Ausführungsform eines gesteuerten Entladungsgerätes,Fig.3 shows a second embodiment of a controlled Discharge device,

F i g. 4 eine dritte Ausführungsform eines gesteuerten Entladungsgerätes,F i g. 4 shows a third embodiment of a controlled discharge device,

F i g. 5 eine vierte Ausführungsform eines gesteuerten Entladungsgerätes,F i g. 5 shows a fourth embodiment of a controlled discharge device,

F i g. 6 eine fünfte Ausführungsform eines gesteuerten Entladungsgerätes mit zylinderförmigem Dielektrikum.F i g. 6 shows a fifth embodiment of a controlled discharge device with a cylindrical dielectric.

Das gesteuerte Entladungsgerät enthält stromführende Zuleitungsschienen 1, welche eine Speisequelle 2 mit einer ersten Hauptelektrode 4 und eine Belastung 3 mit einer zweiten Hauptelektrode 5 verbinden. Eine Rückleitungsschiene 6 verbindet die Belastung 3 mit der Speisequelle 2. Als Speisequelle 2 dient eine Batterie aus einer großen Anzahl parallel geschalteter Kondensatoren. Die Belastung 3 ist ein Einwindungs-Solenoid zur Erzeugung eines Impulsmagnetfeldes. Die Zuleitungsbzw. Rückleitungsschienen 1 bzw. 6 können als leitende Metallbleche oder in der Art mehrerer parallel geschalteter Kabel ausgeführt sein.The controlled discharge device contains current-carrying supply rails 1, which have a supply source 2 a first main electrode 4 and a load 3 with a second main electrode 5. One Return line 6 connects the load 3 with the supply source 2. A battery is used as the supply source 2 a large number of capacitors connected in parallel. The load 3 is a one-turn solenoid for Generation of an impulse magnetic field. The supply line or Return rails 1 and 6 can be used as conductive Metal sheets or in the manner of several cables connected in parallel.

Die Hauptelektroden 4 und 5 sind auf der einen Seite eines flachen Dielektrikums 7 angeordnet; zwischen ihnen ist eine Steuerelektrode 8 angebrachtThe main electrodes 4 and 5 are arranged on one side of a flat dielectric 7; between a control electrode 8 is attached to them

Die Hauptelektroden 4 und 5 sowie die Steuerelektrode 8 sind in der Art von metallischen (stählernen oder kupfernen) Schienen mit einem rechteckigen oder runden Querschnitt ausgeführt, die sich in einer zur Stromrichtung senkrechten Richtung erstrecken. Der Abstand zwischen den Hauptelektroden 4 und 5 sowie der Steuerelektrode 8 ist so bemessen, daß die Anlage von der Belastung 3 zuverlässig isoliert istThe main electrodes 4 and 5 as well as the control electrode 8 are of the type of metallic (steel or copper) rails with a rectangular or round cross-section, which extend in a to Current direction extend perpendicular direction. The distance between the main electrodes 4 and 5 as well the control electrode 8 is dimensioned so that the system is reliably isolated from the load 3

Die Dicke des Dielektrikums 7 ist viel kleiner als der Abstand zwischen den Hauptelektroden 4 und 5 bzw zwischen diesen und der Steuerelektrode 8. Es können Dielektriken verwendet werden, welche eine gute Schlagfestigkeit und die Fähigkeit zur Gasbildung bei einem kurzzeitigen Kontakt mit Plasma aufweisen, ζ. Β. Polytetrafluoräthylen oder glasfaserverstärkte Kunststoffe. Auch Polymethylacrylat oder Polyäthylen können verwendet werden.The thickness of the dielectric 7 is much smaller than the distance between the main electrodes 4 and 5, respectively between these and the control electrode 8. Dielectrics can be used which have a good Have impact resistance and the ability to form gas in the event of brief contact with plasma, ζ. Β. Polytetrafluoroethylene or glass fiber reinforced plastics. Polymethyl acrylate or polyethylene can also be used be used.

In der beispielsgemäßen Ausbildung des Entladers ist ein Dielektrikum 7 in Form einer dünnen flachen Platte aus Glasfaserkunststoff verwendet, deren Länge und Breite die Breite der Hauptelektroden 4 und 5 und deren Abstand übersteigen.In the embodiment of the discharger according to the example, a dielectric 7 is in the form of a thin flat plate Made of fiberglass used, the length and width of the width of the main electrodes 4 and 5 and their Exceed distance.

Unmittelbar an der anderen Oberfläche des Dielektrikums 7 Hegt eine galvanisch leitfähige Schicht 9 an, welche in F i g. 1 gleichzeitig ein Teil der Rückleitungsschiene 6 ist Die galvanisch leitfähige Schicht 9 bedeckt die andere Oberfläche des Dielektrikums 7 auf dem gesamten Abschnitt zwischen den Hauptelektroden 4 und 5.Immediately on the other surface of the dielectric 7 is a galvanically conductive layer 9, which in Fig. 1 at the same time part of the return rail 6 is covered. The galvanically conductive layer 9 is covered the other surface of the dielectric 7 on the entire section between the main electrodes 4 and 5.

Die galvanisch leitende Schicht 9 ist mit der einen Hauptelektrode 5 über die Belastung 3, das Solenoid, und mit der anderen Hauptelektrode 4 über die Kapazität der Speisequelle 2 elektrisch gekoppelt. Außer dieser elektrischen Kopplung der galvanisch leitfähigen Schicht 9 mit der einen bzw. mit den beiden Hauptelektroden 4 und 5 kann auch noch eine galvanische Kopplung mit beiden Hauptelektroden über als Spannungsteiler wirkende Widerstände oder eine entsprechende kapazitive Kopplung mittels anstelle der Widerstände vorgesehener Kapazitäten vorhanden sein.The galvanically conductive layer 9 is connected to one main electrode 5 via the load 3, the solenoid, and electrically coupled to the other main electrode 4 via the capacitance of the supply source 2. In addition to this electrical coupling of the galvanically conductive layer 9 with the one or with the two Main electrodes 4 and 5 can also have a galvanic coupling with both main electrodes via resistors acting as a voltage divider or a corresponding capacitive coupling by means of instead the resistors of the intended capacities must be present.

Die galvanisch leitfähige Schicht 9 kann in der Art einer metallischen Folie, z.B. aus Aluminium oder Kupfer, oder einer dünnen Platte ausgeführt sein oder sie kann auf die andere Oberfläche des Dielektrikums 7 durch Metallisierung aufgetragen sein.The galvanically conductive layer 9 can be in the form of a metallic foil, e.g. made of aluminum or Copper, or a thin plate, or it can be applied to the other surface of the dielectric 7 be applied by metallization.

Der auslösende Impuls in Form eines aperiodischen Spannungsimpulses oder eines Schwingungsspannungsimpulses wird über ein einadriges Koaxialkabel als Anschluß 10 zugeleitet, dessen einer Leiter an die Steuerelektrode 8 und dessen anderer Leiter an einen Abschnitt der galvanisch leitfähigen Schicht 9 angeschlossen ist, der vorwiegend unter jener Zone angeordnet ist, in der sich eine mehrkanalige Entladung bilden soll.The triggering pulse in the form of an aperiodic voltage pulse or an oscillation voltage pulse is fed via a single-core coaxial cable as connection 10, one conductor of which is connected to the Control electrode 8 and its other conductor connected to a section of the galvanically conductive layer 9 is, which is arranged predominantly under the zone in which a multi-channel discharge is should form.

Die gezackten Pfeile 12 zeigen etwa die Wege und die Richtung der von der Steuerelektrode 8 ausgehenden auslösenden Gleitentladung and die Pfeile 11 zeigen die Stromrichtungen nach Einsetzen der eigentlichen Entladung.The jagged arrows 12 show approximately the paths and the direction of the path starting from the control electrode 8 initiating sliding discharge and the arrows 11 show the Current directions after the start of the actual discharge.

Die in Fig.3 gezeigte Ausführungsform des gesteuerten Entladungsgerätes unterscheidet sich von der beschriebenen dadurch, daß das Dielektrikum 7 aus einer flachen Platte besteht, welche nach einer bestimmten Anzahl von Entladungen ausgewechselt wird. In diesem Falle muß das Dielektrikum nicht die elektrische Festigkeit aufweisen, welche dem vollen Wert der Betriebsspannung entspricht. Außerdem gehört zum Dielektrikum eine zusätzliche Isolierschicht 13 aus einem mehrschichtigen Fohe.idielektrikum beispielsweise Polyäthylen, das mil einer Isolation verbunden ist, die zwischen den Zuleitungs- und Rückleitungsschienen 1 und 6 liegt.The embodiment shown in Figure 3 of the controlled Discharge device differs from that described in that the dielectric 7 from consists of a flat plate, which is replaced after a certain number of discharges will. In this case, the dielectric does not have to have the electrical strength that the full Value corresponds to the operating voltage. The dielectric also has an additional insulating layer 13 made of a multilayer Fohe.idielektrikum for example polyethylene, which is connected mil an insulation, which is between the supply line and Return rails 1 and 6 is located.

Eine dritte Ausführungsform des Entladungsgerätes .QrwMorr Aar zei^t F ι ^σ. 4. Dessen Besonderheit besteht dsrin, d3.ß di?A third embodiment of the discharge device .QrwMorr Aar zei ^ t F ι ^σ . 4. Its peculiarity is dsrin, d3.ß di?

1010

1515th

2020th

2525th

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an der Rückseite des Dielektrikums 7 angebrachte galvanisch leitfähige Schicht 9 keinen Bestandteil der Rückleitungsschiene 6 darstellt, sondern von dieser durch eine Dunnschichtisolation 14 getrennt ist. Bei einer solchen Ausführung des Entladungsgerätes ergibt sich eine niedrige Induktivität dadurch, daß die Rückleitungsschiene 6 in der Nähe des zufließenden Stroms angeordnet ist, der bei einem mehrkanaligen Durchschlag über die Fläche des Dielektrikums 7 fließt.The galvanically conductive layer 9 attached to the rear of the dielectric 7 does not constitute a component of the return rail 6, but is separated therefrom by a thin layer insulation 14. In such an embodiment of the discharge device, a low inductance results from the fact that the return rail 6 is arranged in the vicinity of the incoming current which flows over the surface of the dielectric 7 in the event of a multi-channel breakdown.

Eine vierte Konstruktion des Entladungsgerätes zeigt Fig.5, wobei die galvanisch leitfähige Schicht 9 mit jeder der Hauptelektroden 4 und 5 über hochohmige Widerstände 15 gekoppelt ist, die einen Gleichspannungsteiler darstellen und während der Entladung die galvanisch leitfähige Schicht 9 auf einem Potential halten, dessen Wert zwischen den Werten der Spannung an der Hauptelektrode 4, die an die Speisequelle 2 angeschlossen ist, und der Spannung an der Hauptelektrode 5 liegt, die an die Belastung 3 angeschlossen ist Dadurch wird trotz Beibehaltung des für die Ausbildung einer mehrkanaligen Gleitentladung erforderlichen minimalen Abstandes zwischen jeder der Hauptelektrode 4 und 5 und der galvanisch leitfähigen Schicht 9 eine Senkung der elektrischen Feldstärke in der Nähe der Hauptelektroden erreicht, was einem spontanen Ansprechen des Entladungsgerätes während der Ladung der Speisequelle entgegenwirkt, so daß dieses Entladungsgerät bei höheren Betriebsspannungen eingesetzt werden kann.A fourth construction of the discharge device is shown in FIG. 5, the galvanically conductive layer 9 with each of the main electrodes 4 and 5 is coupled via high-resistance resistors 15, which are a DC voltage divider represent and the galvanically conductive layer 9 at a potential during the discharge hold, its value between the values of the voltage on the main electrode 4, which is fed to the supply source 2 is connected, and the voltage is applied to the main electrode 5, which is connected to the load 3 As a result, despite the maintenance of the required for the formation of a multi-channel sliding discharge minimum distance between each of the main electrodes 4 and 5 and the galvanically conductive layer 9 a Reduction of the electric field strength in the vicinity of the main electrodes achieved what a spontaneous response of the discharge device counteracts the supply source during the charge, so that this discharge device can be used at higher operating voltages.

F i g. 6 zeigt eine Konstruktion eines gesteuerten Entladungsgerätes, in welchem das Dielektrikum 7 die Form eines dünnwandigen Zylinders hat, an dessen Außenfläche die Hauptelektroden 4 und 5 sowie die Steuerelektrode 8 in Form von Ringen angebracht sind. Die galvanisch leitfähige Schicht 9 befindet sich an der Innenfläche des Dielektrikums 7 und stellt einen Abschnitt der Rückleitungsschiene 6 dar.F i g. 6 shows a construction of a controlled discharge device in which the dielectric 7 is the Has the shape of a thin-walled cylinder, on the outer surface of which the main electrodes 4 and 5 and the Control electrode 8 are attached in the form of rings. The galvanically conductive layer 9 is located on the Inner surface of the dielectric 7 and represents a section of the return rail 6.

Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, daß die an den Enden rechteckiger Schienen vorkommenden Randeffekte beseitigt sind und infolgedessen die Betriebszuverlässigkeit des Entladungsgerätes bei Aufrechterhaltung aller anderen Vorteile durch eine gleichmäßigere Kanalverteilung über den Umfang der Elektroden gesteigert istThe advantage of this embodiment is that those occurring at the ends of rectangular rails Edge effects are eliminated and, as a result, the operational reliability of the discharge device if it is maintained all other advantages through a more even channel distribution over the perimeter of the Electrodes is increased

Der Anschluß 10 des Auslöseimpulsgebers kann in diesem Falle an die Steuerelektrode 8 und an eine der Hauptelektroden 4 angeschlossen werden, die mit der galvanisch leitfähigen Schicht 9 im Inneren des Dielektrikums 7 gekoppelt ist Es ist möglich, den Anschluß 10 des Auslöseimpulsgebers an die Steuerelektrode 8 über das Dielektrikum 7 und die Rückleitungsschiene 6 anzuschließen.The connection 10 of the trigger pulse generator can be in this case to the control electrode 8 and to one of the main electrodes 4 connected to the Galvanically conductive layer 9 is coupled inside the dielectric 7 It is possible to use the Terminal 10 of the trigger pulse generator to the control electrode 8 via the dielectric 7 and the Connect the return rail 6.

Bei Verwendung eines Dielektrikums zylindrischer Form können auch die Hauptelektroden und die Steuerelektroden an der Innenseite des Dielektrikums und die galvanisch leitende Schicht ah dessen Außenseite angebracht sein. Diese Variante ist in den Zeichnungen nicht gezeigt.If a dielectric with a cylindrical shape is used, the main electrodes and the Control electrodes on the inside of the dielectric and the galvanically conductive layer ah its outside to be appropriate. This variant is not shown in the drawings.

Wenn im Betrieb des Entladungsgerätes bei aufgeladener Speisequelle 2 ein Auslöseimpuls über den Anschluß 10 des Koaxialkabels auf die Steuerelektrode 8 und auf die galvanisch ieitfähige Schicht 9 gegeben wird, so entwickeln sich von der Steuerelektrode 8 ausIf in operation of the discharge device with a charged Supply source 2 a trigger pulse via the connection 10 of the coaxial cable to the control electrode 8 and is placed on the galvanically conductive layer 9, then develop from the control electrode 8

is nach beiden Seiten in der Richtung auf die näupieiektroden 4 und 5 Gleitentladungen. Diese Entladungen bilden infolge der geringen Dicke des Dielektrikums, die wesentlich kleiner ist als der Elektrodenabstand, und der hohen elektrischen Feldstärke an den Elektroden ein mehrkanaliges Netz. Nachdem der Durchschlag der Gleitentladung von der Steuerelektrode 8 zu den Hauptelektroden 4 und 5 erfolgt ist, ist der Kreis geschlossen und über einen mehrkanaligen Weg fließt der Entladungsstrom des Hauptkreises, d.h. des Energiespeichers in Form der Speisequelle 2is on both sides in the direction of the nautical electrodes 4 and 5 sliding discharges. Due to the small thickness of the dielectric, these discharges form the is much smaller than the electrode spacing, and the high electric field strength at the electrodes multi-channel network. After the breakdown of the sliding discharge from the control electrode 8 to the Main electrodes 4 and 5 is done, the circuit is closed and flows over a multi-channel path the discharge current of the main circuit, i.e. the energy store in the form of supply source 2

Da sich die auslösende Gleitentladung von der Steuerelektrode 8 gleichzeitig nach beiden Seiten entwickelt wird das Entladungsgerät bei beliebigen Spannungen bis zum Wert Null zwischen den Hauptelektroden 4 und 5 eingeschaltet, wobei die Einschaltdauer und die Streuung der Verzögerungen im ganzen Bereich der Betriebsspannungen minimal bleiben.Since the initiating sliding discharge from the control electrode 8 simultaneously to both sides The discharge device is developed for any voltages up to zero between the Main electrodes 4 and 5 switched on, the duty cycle and the spread of the delays im the entire range of operating voltages remain minimal.

Die Entwicklung einer mehrkanaligen Entladung, die längs ausgedehnter flacher bzw. ringförmiger Elektroden gleichmäßig verteilt ist bedingt eine Herabsetzung der Elektrodenerosion und ermöglicht es, die Durchlaßfähigkeit des Entladungsgerätes bis auf einige Megaampere zu steigern.The development of a multi-channel discharge, the length of flat or ring-shaped electrodes evenly distributed causes a reduction in electrode erosion and enables the permeability of the discharge device to a few mega amps.

Die Oberfläche des Dielektrikums, über welche sich die Entladung in Wechselwirkung mit dem Piasma entwickelt verdarr pft und reinigt sich selbst von Entladungsprodukten. Bei Strombelastungen von 30 bis 40 kA pro Zentimeter des Elektrodenumfangs quer zur vom Stromfluß durchsetzten Fläche und bei Zeitdauerwerten von 100 bis 200usec kommt es nur zu unwesentlichen Zerstörungen des Dielektrikums, wodurch ein mehrfacher Einsatz des Entladers ohne Wechsel des Dielektrikums möglich istThe surface of the dielectric over which the discharge interacts with the plasma develops evaporates and cleans itself of discharge products. With current loads from 30 to 40 kA per centimeter of the electrode circumference across the area through which the current flow passes and with duration values of 100 to 200usec only occurs insignificant destruction of the dielectric, which means that the discharger can be used several times without Change of the dielectric is possible

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Gesteuertes Entladungsgerät zur Anschaltung einer Belastung an eine Spannungsquelle mittels zweier Hauptelektroden und zwischen ihnen angeordneter und mit einem Anschluß eines Auslöseimpulsgebers elektrisch gekoppelter Steuerelektrode und einem die Elektroden isolierender. Dielektrikum, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptelektroden (4, 5) und die Steuerelektrode (8) auf der einen Seitenfläche des Dielektrikums (7) angeordnet sind, dessen Schichtdicke kleiner ist als der Abstand zwischen den Hauptelektroden (4, 5) und die andere Seitenfläche des Dielektrikums (7) auf einem Abschnitt entsprechend dem Abstand der Hauptelektroden (4, 5) mit einer galvanisch ieitfähigen Schicht (9) versehen ist, die elektrisch mit wenigstens einer Hauptelektrode (4,1. Controlled discharge device for connecting a load to a voltage source by means of two main electrodes and arranged between them and with a connection of a trigger pulse generator electrically coupled control electrode and one that isolates the electrodes. Dielectric, characterized in that that the main electrodes (4, 5) and the control electrode (8) on one side surface of the dielectric (7) are arranged, the layer thickness of which is smaller than the distance between the main electrodes (4, 5) and the other side surface of the dielectric (7) on a section accordingly the distance between the main electrodes (4, 5) is provided with a galvanically conductive layer (9) which electrically with at least one main electrode (4, 5) und mit dem anderen Anschluß (10) des Auslöseimpulsgebers derart gekoppelt ist, daß bei Auslöseimpulsgabe an die Steuerelektrode (8) auf der ersten Oberfläche des Dielektrikums (7) eine Mehrkanalentladung erfolgt.5) and is coupled to the other terminal (10) of the trigger pulse generator in such a way that at Triggering impulses to the control electrode (8) on the first surface of the dielectric (7) a Multi-channel discharge takes place. 2. Gesteuertes Entladungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dielektrikum (7) auswechselbar ausgeführt ist und zwischen seiner Oberfläche und der galvanisch Ieitfähigen Schicht (9) eine Isolierschicht (13) vorgesehen ist2. Controlled discharge device according to claim 1, characterized in that the dielectric (7) is designed to be exchangeable and between its surface and the galvanically conductive layer (9) an insulating layer (13) is provided 3. Gesteuertes Entladungsgerät nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die galvanisch leitfähige Schicht (9) von der Rückleitungsschiene (6) isoliert ist, die in unmittelbarer Nähe der galvanisch Ieitfähigen Schicht (9) angebracht ist3. Controlled discharge device according to claims 1 and 2, characterized in that the galvanically conductive layer (9) from the return rail (6) is isolated, which is in the immediate Near the galvanically conductive layer (9) is attached 4. Gesteuertes Entladungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Rückleitungsschiene (6) isolierte galvanisch leitfähige Schicht (9) mit den Hauptelektroden (4, 5) über hochohmige Widerstände (15) gekoppelt ist, die Zweige eines Spannungsteilers sind.4. Controlled discharge device according to claim 3, characterized in that the return line rail (6) isolated galvanically conductive layer (9) with the main electrodes (4, 5) over high-value resistors (15) is coupled, which are branches of a voltage divider. 5. Gesteuertes Entladungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die galvanisch leitfähige Schicht (9) wenigstens mit einer Hauptelektrode (4,5) über eine kapazitive Einrichtung gekoppelt ist.5. Controlled discharge device according to claim 4, characterized in that the galvanically conductive Layer (9) is coupled to at least one main electrode (4,5) via a capacitive device. 6. Gesteuertes Entladungsgerät nach einem der Ansprüche 1 — 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Dielektrikum (7) in Gestalt eines Zylinders ausgeführt ist, an dessen Außenfläche die Hauptelektroden (4, 5) und die Steuerelektrode (8) angeordnet sind, die in Form von Ringen ausgeführt sind, welche so das Dielektrikum (7) koaxial umfassen und die galvanisch leitfähige Schicht (9) an dessen Innenfläche angebracht ist, wobei die Rückleitungsschiene (6) axial im Inneren des Dielektrikums (7) angeordnet ist.6. Controlled discharge device according to one of claims 1-5, characterized in that the Dielectric (7) is designed in the form of a cylinder, on the outer surface of which the main electrodes (4, 5) and the control electrode (8) are arranged, which are designed in the form of rings, which so the dielectric (7) encompass coaxially and the galvanically conductive layer (9) on its inner surface is attached, wherein the return rail (6) is arranged axially in the interior of the dielectric (7) is.