SU612324A1 - Multichannel gas-discharger - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к высоковольтной импульсной технике и может найти применение дл  KOviMyTauHH формирующих линий, например в сильноточных наносекундных ускорител х.The invention relates to high-voltage pulse technology and can be used for KOviMyTauHH forming lines, for example, in high-current nanosecond accelerators.

Одним из основных путей уменьшени  времени коммутации сильноточных высоковольтных коммутаторов  вл етс  зажигание большого числа параллельных 1искровых каналов.One of the main ways to reduce the switching time of high-current high-voltage switches is to ignite a large number of parallel spark channels.

Известен мощный коммутатор с инициированием двух параллельных искровых каналов , состо щий из двух электродов, имеющих форму дисков, один из которых находит с  под высоким напр жением и  вл етс  анодом, а второй (катод) - соединен с землей, причем в заземленном электроде установлены два тригатропных узла l. Поджигающий импульс формируетс  специальным генератором. Коммутатор позвол ет . осуществить стабильную работу двух тригатронов .A powerful switch with the initiation of two parallel spark channels is known, consisting of two electrodes having the shape of a disk, one of which is under high voltage and an anode, and the second (cathode) is connected to ground, and two are installed in a grounded electrode trigatropic node l. The ignition pulse is generated by a special generator. The switch allows it. to carry out the stable operation of two trigatrons.

К недостаткам этого устройства следует отнести трудность в создании более двух каналов и не обходимое; ть в специальномThe disadvantages of this device include the difficulty in creating more than two channels and not necessary; be special

генераторе дл  формировани  поджигающего импульса.a generator to form a trigger pulse.

Наиболее близким из известных технических рещений к предложенному  вл етс  многоканальный разр дник, содержащий полый цилиндрический анод, внутри которого коаксиально установлен катодный узел с поджигаюиим устройством 2J.В этом устройстве поджигающие электроды в виде стержней располагаютс  вблизи ребер катода. Каждый поджигающий электрод имеет свою цепь возбуждени . Зго заставл ет разр д зажигатьс  одновременно между всеми ребрами катода и анодом и позвол ет увеличить коммутируемую мощность.The closest of the known technical solutions to the proposed is a multichannel discharge containing a hollow cylindrical anode, inside of which a cathode assembly with a 2J ignition device is installed coaxially. In this device, igniting rod-shaped electrodes are located near the edges of the cathode. Each ignition electrode has its own excitation circuit. Zgo causes the discharge to ignite simultaneously between all the edges of the cathode and the anode and allows an increase in switching power.

Недостатки такого разр дника заключаютс  в необходимости наличи  бопьщого количества цепей возбуждени , требующих больщого количества вспомогательных генераторов или увеличени  их мощности при жесткой синхронизации, а также присутстви  в основном промежутке больщого количества поджигающих электродов, искажающих электрическое поле основного промежутка еще до прихода импульса возбуждени .The drawbacks of such a discharge are the need for a large number of excitation circuits, requiring a large number of auxiliary generators or increasing their power during tight synchronization, as well as the presence in the main gap of a large number of igniting electrodes that distort the electric field of the main gap even before the arrival of the excitation pulse.

Цель изобрегенл  - повышение пропускн способности по току н уменьшение мошнос ти поджигающего устройства.The purpose of isobregenl is to increase the current carrying capacity and reduce the power of the igniting device.

Это достигаетс  тем, что в известном многоканальном разр днике, содержащем полый цилиндрический анод, внутри которого коаксиально установлен катодный узел с с поджигающим устройством, катодный узел выполнен в виде нескольких радиально расход щихс  двойных формирующих линий, кажда  из которых выполнена в виде разделенных диэлектриком пластин, причем указанные линии разомкнуты на концах, обращенных к внутренней поверхности анода и соединены параллельно в центре, а поджигающее устройство выполнено в виде установленного в центре искрового промежутка, высоковольтный электрод которого подключен к точке соединени  цент- ральньк пластин, а заземленный электрод к из точек ссединени  одноименных внешних пластин двойных формирующих линий.This is achieved by the fact that in a well-known multi-channel arrester containing a hollow cylindrical anode, inside which a cathode assembly with an ignition device is installed coaxially, the cathode assembly is made up of several radially diverging double forming lines, each of which is made in the form of plates separated by a dielectric, moreover, these lines are open at the ends facing the inner surface of the anode and are connected in parallel in the center, and the ignition device is made in the form of sparks mounted in the center Vågå period, a high voltage electrode of which is connected to the junction tsent- ralnk plates, and a ground electrode of similar dots ssedineni outer plates forming double lines.

Кроме того, с целью повыщени  надежности многоканального срабатывани , в качестве диэлектрика дверных формирующих линий выбрана керамика с большой диэлект рической проницаемостью, например титанат бари .In addition, in order to increase the reliability of multichannel operation, ceramics with a high dielectric constant, such as barium titanate, were selected as the dielectric of the door forming lines.

На фиг, 1 представлен многоканальный разр дник, разрез; на аг, 2 - то же, вид сверху.Fig. 1 shows a multichannel discharge, a slit; On ag, 2 - the same, top view.

Разр щник состоит из кольцевого анода 1 и катодного урпа, облучающего разр дный промежуток, выполненного в виде шести радиально расход щихс  двойных формирующих линий (ДФЛ). Кажда  ДФЛ образована грем  пластинами 2,3,4. Средние высоковольтные пластины 4 всех ДФЛ подключены к высоковольтному электроду двухэлектродного запускающего разр дника 5, Пространство между пластинами каждой ДФЛ заполнено диэлектриком 6. С целью получени  наилучшей раав зки диэлектрик должен быть с возможно большей диэлектрической прониц-ем остью.The discharger consists of an annular anode 1 and a cathode irpa, irradiating a discharge gap made in the form of six radially diverging double forming lines (DFL). Each DFL is formed by a rattling plate 2,3,4. The average high-voltage plates 4 of all DFLs are connected to the high-voltage electrode of a two-electrode triggering gaiter 5, the space between the plates of each DFL is filled with a dielectric 6. In order to obtain the best possible dielectric constant.

Этому требованию удовлетвор ет титана бари .This requirement is met by barium titanium.

Импульс высокого напр жени  прикладываетс  к анойу 1 разр дника. Пластины 2,3 ДФЛ наход тс  под потенциалом земли и не внос т искажени  в основной промежуток , экраниру  одновременно вли ние сренего электрода 4 ДФЛ, к которому прикладываетс  часть вьюоковольтного импульса, После зар дки ДФЛ происходит пробой двухэлектродного разр$щника 5. После пробега волны по ДФЛ между пластинами 2 и 3 по вл етс  импульс напр жени  с крутым фронтом. Под действием этого импуль,са происходит разр д по поверхности ди, электрика 6 одновременно на всех ДФЛ. Эти вспомогательные разр ды подсвечивают основной промежуток, в котором развиваютс  основные разр дные каналы, число которых не менер числа ДФЛ. Эти каналы разв заны электрической .длиной ДФЛ. Большое количество каналов, надежно зажигаемых в предлагаемом коммутаторе, позвол ет зна-A high voltage pulse is applied to the discharge gap 1. The 2.3 DFL plates are under the ground potential and do not distort the main gap, screening simultaneously the effect of the DFL shedding electrode 4, to which a part of the voltage-current pulse is applied. After charging, the DFL breaks down a two-electrode arrester 5. After the wave in DFL, a voltage pulse with a steep front appears between plates 2 and 3. Under the action of this impulse, sa is discharged over the surface of a di, electrician 6 simultaneously on all DPLs. These auxiliary bits highlight the main gap in which the main bit channels develop, the number of which is not less than the number of DFLs. These channels are developed by electrical DFL. A large number of channels that are reliably ignited in the proposed switch allows you to

чительно увеличить кол (мутируемую мощность , получить малое врем  коммутации и высокую стабильность работы коммутатора. Предлагаемый разр дник может найти широкое применение в высоковольтной импульсной технике, и в частности дл  коммутации формирующих линий, например в мощных наносекундных ускорител х.significantly increase the count (mutable power, get short switching time and high stability of the switch. The proposed discharge can be widely used in high-voltage pulse engineering, and in particular for switching forming lines, for example, in powerful nanosecond accelerators.

Claims (2)

1. Многоканальный paзp дниk, содержащий полый цилиндрический анод, внутри ко- ,горого коаксиально установлен катодный1. The multichannel size of days, containing a hollow cylindrical anode, inside a co-axially mounted cathode узел с поджигающим устрр ством, отличающийс  тем, что, с целью повышени  пропускной способности по току и умень-. щени  мощности поджигающего устройства, катодный узел выполнен в виде несколь-an igniting device, characterized in that, in order to increase the current carrying capacity, and power of the igniter, the cathode assembly is made in the form of several ких радиально расход щихс  двойных форми-, рующих линий, кажда  из которых выполнена в виде разделенных диэлектриком пластин , причем .указанные линии разомкнуты на концах, обращенных к внутренней поверхнсюти анода и соединены параллельно в центре, а поджигающее устройство выполнено в виде устанселенного в центре искрового промежутка, высоковольтный электрод которого подключен к точке соединени  центральных пластин, а заземленный элекгрод - к одной из точек соединени  одноименных внешних пластин двойных формирующих линий.These radially diverging double forming lines, each of which is made in the form of plates separated by a dielectric, these lines are open at the ends facing the inner surface of the anode and are connected in parallel in the center, and the igniter is made in the form of a spark emitted at the center the gap, the high-voltage electrode of which is connected to the point of connection of the central plates, and the grounded electrode to one of the points of connection of the same external plates of the double forming lines. 2. Многоканальный разр дник по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности многоканального срабатывани , в качестве диэлектрика двойных формирующих линий выбрана керамика с2. The multichannel discharge detector according to claim 1, characterized in that, in order to increase the reliability of the multichannel actuation, ceramics with большей диэлектрической проницаемсстью, например титанат барий.higher dielectric constant, for example barium titanate. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:Sources of information taken into account in the examination: 1. Ельчанинс А, С,   др. Многоискрова  работа мегавольтного тригатрона. Приборы , техника эксперимента , 1974, № 2, стр. 1ОЗ-1О8.1. Yelchanins A, C, etc. Multi-spark operation of a megavolt trigatron. Instruments, experimental technique, 1974, № 2, p. 1ОЗ-1О8. . 2, Патент Франции № 1568751, кл. Н01 Т 3/00, 1969.. 2, Patent of France No. 1568751, cl. H01 T 3/00, 1969.