RU2476950C1 - Газоразрядный коммутирующий прибор - Google Patents
Газоразрядный коммутирующий прибор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2476950C1 RU2476950C1 RU2011137621/07A RU2011137621A RU2476950C1 RU 2476950 C1 RU2476950 C1 RU 2476950C1 RU 2011137621/07 A RU2011137621/07 A RU 2011137621/07A RU 2011137621 A RU2011137621 A RU 2011137621A RU 2476950 C1 RU2476950 C1 RU 2476950C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cathode
- anode
- switching device
- grid
- gas
- Prior art date
Links
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
Изобретение относится к газоразрядной технике, в частности к газоразрядным коммутаторам низкого давления типа тиратрон и псевдоискровой разрядник, и может быть использовано при создании высоковольтных коммутаторов тока для электроники больших мощностей. Газоразрядный коммутирующий прибор содержит анод, катод, вспомогательные электроды и управляющую сетку, находящиеся в оболочке с газовым наполнением. Ширина отверстий в управляющей сетке со стороны катода больше, чем со стороны анода. Технический результат - уменьшение температуры сетки и вероятности образования катодных пятен, а также сдвиг области повторных зажиганий в сторону больших токов, что повышает срок службы коммутирующего прибора. 1 ил.
Description
Изобретение относится к газоразрядной технике, в частности к газоразрядным коммутаторам низкого давления типа тиратрон, псевдоискровой разрядник, и может быть использовано при создании высоковольтных коммутаторов тока для электроники больших мощностей.
Известен импульсный водородный тиратрон с накаленным катодом, содержащий расположенные в герметичной оболочке с газовым наполнением металлические электроды - анод, катод и управляющую сетку, выполненную в виде диска с отверстиями, которые прикрыты экраном, выполненным также в виде диска с отверстием [1].
Недостатками такой конструкции являются:
- разогрев и распыление материала управляющей сетки со стороны анода;
- большие потери мощности из-за падения напряжения в сужениях экрана и сетки;
- нарушение теплового режима работы прибора из-за выделяющейся в управляющей сетке мощности от электрического разряда.
Известен газоразрядный прибор с холодным катодом, содержащий расположенные в герметичной оболочке электроды - анод, первый катод с полой камерой, ограниченной металлической стенкой с отверстиями, вспомогательный анод и второй катод, расположенный с противоположной относительно основного анода части прибора [2]. В этом приборе конструкция первого катода выполнена аналогично конструкции управляющей сетки тиратрона и выполняет ее функции. Поэтому все недостатки, присущие водородному тиратрону, присущи и этому прибору. Помимо того, в случае большой загрузки током первого катода происходит его разогрев и распыление, что приводит к снижению срока службы и стабильности работы прибора.
Известен способ формирования высоковольтных импульсов, который позволяет использовать импульсный водородный тиратрон и псевдоискровой разрядник для прерывания тока в схемах с индуктивным накопителем энергии [3].
Недостатком применения тиратрона и псевдоискрового разрядника в этом способе формирования высоковольтных импульсов заключается в возникновении повторных зажиганий разряда, вызванных образованием катодных пятен на поверхности сетки со стороны анода с последующим каскадным зажиганием разряда с анода на сетку и с сетки на катод. Причиной образования катодных пятен является большое падение напряжения на столбе разряда в сеточном отверстии, локальное повышение температуры кромки отверстия со стороны анода.
От этих недостатков свободна предлагаемая конструкция прибора.
Основной технической задачей предлагаемого изобретения является увеличение стабильности работы коммутатора тока как в схеме с емкостным накопителем энергии при замыкании электрической цепи, так и в схеме с индуктивным накопителем энергии при прерывании тока, а также увеличение срока службы прибора.
Технический результат достигается тем, что в газоразрядном коммутирующем приборе, содержащем анод, катод, вспомогательные электроды и управляющую сетку, находящиеся в оболочке с газовым наполнением, ширина отверстий в управляющей сетке со стороны катода больше, чем со стороны анода (Фиг.1).
При прохождении тока в плазме газового разряда через сужение возникает скачок потенциала перед сужением и в столбе разряда в сужении. Чем больше плотность тока и меньше давление, тем больше скачок потенциала и энергия электронов и ионов. Чем длиннее отверстие, тем больше скачок потенциала [4]. Уменьшение толщины сетки приводит к уменьшению длины отверстия. Сделать бесконечно тонкой сетку прибора нельзя из-за ухудшения механической прочности при уменьшении ее толщины, а также из-за ухудшения отвода тепла, выделяющегося в стенках отверстия. Форма отверстия в виде конуса позволяет обеспечить хороший теплоотвод от области выделения мощности в отверстии сетки.
Увеличение диаметра отверстия со стороны катода приводит к уменьшению плотности тока в этой части отверстия, уменьшению скачка потенциала перед сужением плазмы и большей части столба плазмы в отверстии сетки, что приводит к уменьшению температуры сетки.
Сделать всю длину отверстия большого диаметра нельзя, т.к. это приведет к уменьшению электрической прочности прибора и уменьшению максимального рабочего напряжения, а также к увеличению амплитуды прерываемого тока. Таким образом, маленький диаметр отверстия со стороны анода задает величину прерываемого тока и обеспечивает высоковольтность прибора. Большой диаметр со стороны катода приводит к уменьшению падения напряжения перед сужением и в сужении, что способствует уменьшению температуры сетки, уменьшению вероятности образования катодных пятен и сдвигает область повторных зажиганий в сторону больших токов. Все это приводит к увеличению срока службы прибора.
Диаметр отверстия со стороны анода, как правило, составляет 3-4 мм. Диаметр отверстия со стороны катода выбирается экспериментально. Это обусловлено тем, что перепад напряжения перед сужением и в сужении зависит от многих факторов: от величины тока, давления наполняющего газа, толщины сетки (длины отверстия), количества отверстий в сетке, равномерности заполнения током отверстий.
Для сеток с отверстиями, выполненными в виде щели, также ширина отверстий со стороны катода делается больше, чем со стороны анода.
Источники информации
1. Фогельсон Т.Б. и др. Импульсные водородные тиратроны. М., Сов. радио, 1974.
2. Патент №2089003, кл. Н01Т 2/00.
3. Патент №2210180 С2, кл. Н03К 3/53.
4. Грановский В.Л. Электрический ток в газе. Установившийся ток. М.: Наука. - 1971. - 543 с.
Claims (1)
- Газоразрядный коммутирующий прибор, содержащий анод, катод, вспомогательные электроды и управляющую сетку, находящиеся в оболочке с газовым наполнением, отличающийся тем, что ширина отверстий в управляющей сетке со стороны катода больше, чем со стороны анода.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011137621/07A RU2476950C1 (ru) | 2011-09-13 | 2011-09-13 | Газоразрядный коммутирующий прибор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011137621/07A RU2476950C1 (ru) | 2011-09-13 | 2011-09-13 | Газоразрядный коммутирующий прибор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2476950C1 true RU2476950C1 (ru) | 2013-02-27 |
Family
ID=49121623
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011137621/07A RU2476950C1 (ru) | 2011-09-13 | 2011-09-13 | Газоразрядный коммутирующий прибор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2476950C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2726140C1 (ru) * | 2019-12-24 | 2020-07-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Газоразрядный прерыватель тока с секторальным отверстием в экране и асимметрично расположенным относительно центральной оси круговым отверстием в сетке |
RU2784874C1 (ru) * | 2021-10-29 | 2022-11-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Газоразрядный коммутатор тока с сужением разрядного канала от катода к аноду в сеточном электроде |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB750098A (en) * | 1953-05-11 | 1956-06-06 | Gera Corp | Grid structure for gas filled electric discharge devices |
US4180756A (en) * | 1978-07-10 | 1979-12-25 | English Electric Valve Company Limited | Thyratrons |
US4620135A (en) * | 1982-10-27 | 1986-10-28 | English Electric Valve Company Limited | Electric circuit interrupting devices |
RU2314589C2 (ru) * | 2005-11-07 | 2008-01-10 | ООО "Инновационный центр при РГРТА" | Газоразрядный коммутирующий прибор |
-
2011
- 2011-09-13 RU RU2011137621/07A patent/RU2476950C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB750098A (en) * | 1953-05-11 | 1956-06-06 | Gera Corp | Grid structure for gas filled electric discharge devices |
US4180756A (en) * | 1978-07-10 | 1979-12-25 | English Electric Valve Company Limited | Thyratrons |
US4620135A (en) * | 1982-10-27 | 1986-10-28 | English Electric Valve Company Limited | Electric circuit interrupting devices |
RU2314589C2 (ru) * | 2005-11-07 | 2008-01-10 | ООО "Инновационный центр при РГРТА" | Газоразрядный коммутирующий прибор |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2726140C1 (ru) * | 2019-12-24 | 2020-07-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Газоразрядный прерыватель тока с секторальным отверстием в экране и асимметрично расположенным относительно центральной оси круговым отверстием в сетке |
RU2784874C1 (ru) * | 2021-10-29 | 2022-11-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Газоразрядный коммутатор тока с сужением разрядного канала от катода к аноду в сеточном электроде |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Bochkov et al. | Sealed-off pseudospark switches for pulsed power applications (current status and prospects) | |
Li et al. | Repetitive gas-discharge closing switches for pulsed power applications | |
JPH03110737A (ja) | 中空陰極を有するプラズマスイッチ | |
Koval et al. | Broad beam electron sources with plasma cathodes | |
RU134697U1 (ru) | Генератор высокочастотного излучения на основе разряда с полым катодом | |
RU170980U1 (ru) | Газоразрядный коммутирующий прибор со щелевой конфигурацией отверстий сеточного узла | |
Bickel et al. | High-repetition rate sealed-off pseudospark switches for pulsed modulators | |
RU2476950C1 (ru) | Газоразрядный коммутирующий прибор | |
US3366825A (en) | Vacuum gap discharge device having grooved electrodes for thermal insulation | |
RU2314589C2 (ru) | Газоразрядный коммутирующий прибор | |
CN217469103U (zh) | 低能量激光触发气体开关*** | |
RU2726140C1 (ru) | Газоразрядный прерыватель тока с секторальным отверстием в экране и асимметрично расположенным относительно центральной оси круговым отверстием в сетке | |
RU171094U1 (ru) | Газоразрядный коммутирующий прибор с инверсным расположением отверстий в сеточном узле | |
Pirrie et al. | The evolution of the hydrogen thyratron | |
RU181255U1 (ru) | Газоразрядный прибор тиратронного типа с улучшенными параметрами разряда | |
RU2683962C1 (ru) | Отпаянная камера для генератора высокочастотных импульсов на основе разряда с полым катодом | |
RU2784874C1 (ru) | Газоразрядный коммутатор тока с сужением разрядного канала от катода к аноду в сеточном электроде | |
RU2758584C1 (ru) | Газоразрядный прерыватель тока с цилиндрической геометрией отверстия в сеточном узле | |
Burdovitsin et al. | Electric strength of the accelerating gap of a plasma electron source at rough vacuum | |
Kruglov et al. | Modeling and development of thyratron type grid node with improved discharge parameters for specialized gas-discharge current interrupter | |
SU736374A1 (ru) | Способ отключени посто нного тока и устройство дл его осуществлени | |
RU2306683C1 (ru) | Плазменный электронный источник | |
RU2215383C1 (ru) | Плазменный электронный источник | |
RU2519591C2 (ru) | Газоразрядный прибор | |
RU196815U1 (ru) | Отпаянная камера для газоразрядного генератора высокочастотных импульсов |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180914 |