CN112118664A - 一种双路单间隙等离子体喷射装置及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双路单间隙等离子体喷射装置及其应用，利用脉冲放电同步触发等离子体喷射装置，通过具有初始储能的大电容为等离子体喷射器中毛细管放电消融绝缘产气材料的过程供能，持续产生大量等离子体，基于毛细管内外的巨大压差，形成高温、高压、高密度的等离子体射流。本装置采用单间隙毛细管放电喷射，结构简单，喷射距离长，触发性能稳定，能有效满足长间距、低工作系数下的间隙触发需求。增加主放电电容器的电容量可以增加毛细管中放电电流的脉冲宽度和电流持续时间，从而延长等离子体喷射的持续时间，这对于间隙的可靠触发导通具有重要的作用。

Description

一种双路单间隙等离子体喷射装置及其应用

技术领域

本发明属于脉冲功率技术领域，具体涉及一种双路单间隙等离子体喷射装置及其应用。

背景技术

随着脉冲功率技术的发展，气体间隙得到了广泛研究与应用，可作为高压脉冲形成的开关器件、高压脉冲陡化开关或电力设备的过电压保护装备。气体间隙性能往往受回路参数和大气环境的影响，如温度、湿度或压强的变化都会影响间隙的自击穿性能。应用于工作电压远低于自击穿电压的低工作系数状态下，气体间隙更具有时延长、抖动大的特点，影响间隙击穿的可靠性。

现有的气体间隙常采用强制触发的手段，如使用小间隙火花放电造成电场畸变，或紫外预电离引起流注放电等。对于长间距，低工作系数的应用场合，上述的触发手段均有注入间隙能量较低的缺点，增大了引燃间隙的难度。而基于毛细管放电的等离子体喷射触发技术通过直接向间隙内注入高速、高压、高密度等离子体射流的方式，能够在工作电压远低于自击穿电压的场合稳定引燃气体间隙，具有极高的可靠性，得到了广泛的应用。对于两个或多个气体间隙工作在长间距、低工作系数场合时候，则需要相应数量的等离子体喷射器及其控制装置。因此设计简单、高效的双路乃至多路等离子体喷射器触发装置，具有相应的必要性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种双路单间隙等离子体喷射装置及其应用，利用脉冲放电同步触发等离子体喷射装置，通过具有初始储能的大电容为等离子体喷射器中毛细管放电消融绝缘产气材料的过程供能，持续产生大量等离子体，基于毛细管内外的巨大压差，形成高温、高压、高密度的等离子体射流。本装置采用单间隙毛细管放电喷射，结构简单，喷射距离长，触发性能稳定，能有效满足长间距、低工作系数下的间隙触发需求。增加主放电电容器的电容量可以增加毛细管中放电电流的脉冲宽度和电流持续时间，从而延长等离子体喷射的持续时间，这对于间隙的可靠触发导通具有重要的作用。

本发明采用以下技术方案：

一种双路单间隙等离子体喷射装置，包括第一直流电源，第一直流电源经脉冲电容与脉冲变压器的脉冲变压器原边连接，脉冲变压器的脉冲变压器副边正端与第一等离子体喷射器连接，脉冲变压器的脉冲变压器副边负端与第二等离子体喷射器连接，从脉冲变压器副边绕组的1/2匝数中间位置引出脉冲变压器副边中间位置抽头，脉冲变压器副边中间位置抽头经保护电感、主放电电容和第二直流电源的并联支路后分别与第一等离子体喷射器和第二等离子体喷射器连接，脉冲变压器副边正端和脉冲变压器副边中间位置抽头间的副边绕组向第一等离子体喷射器提供高压触发脉冲输出，脉冲变压器副边负端和脉冲变压器副边中间位置抽头间的副边绕组向第二等离子体喷射器提供高压触发脉冲输出。

具体的，第一直流电源与脉冲变压器原边之间并联连接晶闸管和续流二极管构成放电回路，晶闸管导通时，脉冲电容经晶闸管和脉冲变压器原边放电，脉冲变压器的副边输出电压脉冲同步触发第一等离子体喷射器和第二等离子体喷射器。

具体的，脉冲电容的容值为1～4μF。

具体的，主放电电容的容值为20～120uF，充电电压取1～3kV。

具体的，等离子体喷射器包括内部为中空结构的绝缘材料，绝缘材料的中心通孔内插入有内导体的一端，形成细长的毛细管通道构成单间隙毛细管通道，绝缘材料的外部设置有外导体。

进一步的，第一等离子体喷射器的内导体与脉冲变压器副边正端相连，第二等离子体喷射器的内导体与脉冲变压器副边负端相连，主放电电容和第二直流电源分别与等离子体喷射器的外导体连接。

进一步的，毛细管通道的直径为0.1～2mm，长度为2～15mm。

进一步的，内导体、外导体和绝缘材料之间为紧配合。

具体的，保护电感为空心电感或磁开关。

本发明的另一个技术方案是，双路单间隙等离子体喷射装置在放电回路中的应用。与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明一种双路单间隙等离子体喷射装置，利用脉冲放电同步触发等离子体喷射装置，通过具有初始储能的电容为等离子体喷射器中毛细管放电消融绝缘产气材料的过程供能，持续产生大量等离子体，基于毛细管内外的巨大压差，形成高温、高压、高密度的等离子体射流。本装置采用单间隙毛细管放电喷射，结构简单，喷射距离长，触发性能稳定，能有效满足长间距、低工作系数下的间隙触发需求。

进一步的，脉冲电容容值为1～4μF，能够适应等离子体喷射器触发的能量需求。续流二极管能够给脉冲放电回路在正向放电之后提供反向续流通路，泄放脉冲电容上的反向电压。

进一步的，主放电电容由第二直流电源充电，能够给后续等离子体喷射器工作过程提供能量，从而维持毛细管放电电流脉冲宽度和持续时间，进而维持等离子体射流喷射持续时间，这对于间隙的可靠触发导通具有重要的作用；其容值范围为20～120uF，充电电压范围取1～3kV，是由于容值或充电电压过小时，主放电电容放电过程提供能量少，不足以产生足量的等离子体，影响等离子体喷射器管内等离子体压强的积累，进而影响等离子体射流喷射效果；而容值或充电电压过大时，主放电电流幅值过高，能量注入过大，喷射器管内放电烧蚀程度过强，影响等离子体喷射器使用寿命。

进一步的，第一等离子体喷射器内导体与脉冲变压器副边正端相连，第二等离子体喷射器内导体与脉冲变压器副边负端相连，是为了简化电路结构，使用一个脉冲回路即可触发两个等离子体喷射器。

进一步的，内导体部分插入绝缘材料形成的毛细管放电通道，其直径为0.1～2mm，是由于当管径过小时，多次电弧烧蚀将引起管道结构破坏，从而影响使用寿命；当管径过大时，管内空间过大降低了积聚等离子体的压力。其长度为2～15mm，是由于当管长过小时，毛细管放电电弧对绝缘产气材料的消融量不够，产生等离子体的总量少；当管长过长时，不仅会增强管壁的粘滞阻力作用，造成更多能量损失，还会降低放电电流峰值，减小弧道能量，影响消融效果。

进一步的，内导体、绝缘材料和外导体之间采用紧配合关系，确保等离子体喷射器的结构强度。

进一步的，保护电感能够限制放电过程中的最大电流上升率。其中，空心电感可以调控主放电电容的放电时间。磁开关可以调控主电容放电起始时间。当等离子体喷射器触发击穿时，由于磁芯未饱和，磁开关处于高阻抗状态，主放电被磁开关限制；一段时间后磁芯饱和，磁开关处于低阻抗状态，调控主放电电容的放电时间。

综上所述，本发明利用脉冲放电同步触发双路等离子体喷射器，通过等离子体喷射器基于毛细管放电特性消融绝缘产气材料产生高温、高压、高密度等离子体射流，其结构简单，喷射距离长，触发性能稳定，能有效满足长间距、低工作系数下的间隙触发需求。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为双路单间隙等离子体喷射装置原理图；

图2为等离子体喷射器示意图；

图3为第一、第二等离子体喷射器触发电压波形图；

图4为双路等离子体喷射典型放电电流波形图；

图5为双路等离子体喷射器射流典型高速摄影图；

图6为双路单间隙等离子体喷射装置应用于一种典型放电回路串联间隙示意图。

其中：1.第一直流电源，2.续流二极管，3.晶闸管，4.脉冲电容，5.脉冲变压器原边，6.脉冲变压器副边正端，7.脉冲变压器副边负端，8.保护电感，9.第一等离子体喷射器，10.主放电电容，11.第二直流电源，12.第二等离子体喷射器，13.脉冲变压器副边中间位置抽头，14.绝缘材料，15.外导体，16.毛细管通道；17.内导体；18.串联第一间隙；19.串联第二间隙；20.放电回路电感；21.放电回路电容；22.放电回路电阻。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在附图中示出了根据本发明公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

请参阅图1，本发明一种双路单间隙等离子体喷射装置，包括第一直流电源1、续流二极管2、晶闸管3、脉冲电容4、脉冲变压器、第二直流电源11、主放电电容10、保护电感8和两个等离子体喷射器。

第一直流电源1经连接脉冲电容4与脉冲变压器原边5串联连接，第一直流电源1与脉冲变压器原边5之间并联连接晶闸管3和续流二极管2构成放电回路，通过脉冲变压器副边正端6和脉冲变压器副边负端7间的副边绕组向第一等离子体喷射器9和第二等离子体喷射器12提供高压触发脉冲输出，脉冲变压器副边中间位置抽头13经保护电感8和并联连接的主放电电容10和第二直流电源11后分别于第一等离子体喷射器9和第二等离子体喷射器12连接，晶闸管3导通时，脉冲电容4经晶闸管3和脉冲变压器原边5放电，输出一定幅值的电压脉冲；同时，脉冲变压器输出同步触发第一等离子体喷射器9和第二等离子体喷射器12。

其中，脉冲电容4的容值为1～4μF，由第一直流电源1充电。

主放电电容10由第二直流电源11充电，主放电电容10的容值为20～120uF，充电电压取1～3kV。

保护电感8为空心电感或磁开关，能够限制放电过程中的最大电流上升率。其中，空心电感可以调控主放电电容的放电时间。磁开关可以调控主电容放电起始时间。当等离子体喷射器刚触发击穿时，由于磁芯未饱和，磁开关处于高阻抗状态，主放电被磁开关限制；磁芯饱和后，磁开关处于低阻抗状态，调控主放电电容的放电时间。

请参阅图2，等离子体喷射器包括内导体17、绝缘材料14和外导体15，绝缘材料14为内部中空结构，内导体17的一端插入绝缘材料14的中心通孔，形成细长的毛细管通道16构成单间隙毛细管通道，外导体15设置在绝缘材料14的外部，毛细管通道16的直径为0.1～2mm，长度为2～15mm。

等离子体喷射器的内导体17、外导体15通过毛细管通道16形成极不均匀电场结构，双路等离子体喷射器受脉冲变压器不同输出端子的接入影响，具有极性效应。其中，第一等离子体喷射器9的内导体17与脉冲变压器副边正端6相连，第二等离子体喷射器12的内导体17与脉冲变压器副边负端7相连，主放电电容10和第二直流电源11分别与等离子体喷射器的外导体15连接。

内导体17、外导体15和绝缘材料14之间为紧配合，确保等离子体喷射器的结构强度。

内导体17的材料为铜、钨等良导体，能够良好地导入电流并具备一定的耐烧蚀能力，外导体15为铜管或铝管，能提供一定的机械结构强度，而绝缘材料14选取聚乙烯或聚四氟乙烯等高密度聚合物，能够在毛细管放电过程中作为烧蚀产气材料由电弧消融产生高温、高压、高密度等离子体。

请参阅图3，本发明双路单间隙等离子体喷射装置发出点火信号后，等离子体喷射器的内导体17、外导体15沿毛细管通道16击穿形成放电通道；

第一等离子体喷射器9触发电压低于第二等离子体喷射器12，优先击穿触发；

第一等离子体喷射器9触发后，主放电电容10通过第一等离子体喷射器9的毛细管通道16放电，脉冲变压器副边中间位置抽头13和脉冲变压器副边负端7间的副边绕组继续输出电压；

在主放电电容10放电和脉冲变压器输出的双重作用下，施加在第二等离子体喷射器12上的触发电压骤然上升，直至触发第二等离子体喷射器12；两等离子体喷射器的动作时延范围为80～200ns。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中的描述和所示的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1，一种双路单间隙等离子体喷射装置，由第一直流电源、续流二极管、晶闸管、脉冲电容、脉冲变压器、第二直流电源、主放电电容、保护电感、两个等离子体喷射器组成。

其中，脉冲电容容值为1μF，由第一直流电源经脉冲变压器原边进行充电。放电回路由脉冲电容与晶闸管和续流二极管的并联回路、脉冲变压器原边串联构成，向两路等离子体喷射器提供高压触发脉冲输出。

主放电电容由第二直流电源充电，其容值为20uF，充电电压为3kV。晶闸管导通时，脉冲电容经晶闸管和脉冲变压器原边放电，输出一定幅值的电压脉冲。同时，脉冲变压器两个副边输出同步触发两路等离子体喷射器。

等离子体喷射器由内导体、绝缘材料、外导体构成单间隙毛细管通道。内导体的材料为铜，外导体材料为铜管，而绝缘材料选取聚乙烯。内导体部分插入绝缘材料的中心通孔，形成细长的毛细管通道，其直径为0.1mm，长度为2mm。内导体、外导体和绝缘材料之间为紧配合。

等离子体喷射器内、外导体通过毛细管通道形成极不均匀电场结构，双路等离子体喷射器受脉冲变压器不同输出端子的接入影响，具有极性效应。其中，第一等离子体喷射器内导体与脉冲变压器副边正端相连，第二等离子体喷射器内导体与脉冲变压器副边负端相连。

向本装置发出点火信号后，等离子体喷射器内、外导体沿毛细管通道击穿形成放电通道。毛细管放电消融绝缘产气材料，进而产生等离子体射流喷射。第一等离子体喷射器触发电压略低于第二等离子体喷射器，将优先击穿触发。第一等离子体喷射器触发后，主放电电容经保护电感、脉冲变压器副边正端和脉冲变压器副边中间位置抽头间的副边绕组、第一等离子体喷射器毛细管通道放电，而脉冲变压器副边中间位置抽头和脉冲变压器副边负端间的副边绕组继续输出电压。在主放电电容放电和脉冲变压器输出的双重作用下，施加在第二等离子体喷射器上的触发电压骤然上升，直至触发第二等离子体喷射器。两等离子体喷射器的动作时延为80ns。此后，两等离子体喷射器形成并联放电通道。

放电过程中，主放电电容经保护电感和脉冲变压器副边为等离子体喷射器中毛细管放电消融绝缘产气材料的过程供能。两等离子体喷射器各自内、外导体间的电弧均在毛细管通道内不断烧蚀绝缘产气材料，持续产生大量等离子体，在狭小的毛细管通道内不断积聚产生极高的压强。在毛细管通道内外巨大压差的作用下，形成高温、高压、高密度的等离子体射流。

实施例2

请参阅图1，一种双路单间隙等离子体喷射装置，由第一直流电源、续流二极管、晶闸管、脉冲电容、脉冲变压器、第二直流电源、主放电电容、保护电感、两个等离子体喷射器组成。

其中，脉冲电容容值为4μF，由第一直流电源经脉冲变压器原边进行充电。放电回路由脉冲电容与晶闸管和续流二极管的并联回路、脉冲变压器原边串联构成，向两路等离子体喷射器提供高压触发脉冲输出。

主放电电容由第二直流电源充电，其容值为60uF，充电电压为2kV。晶闸管导通时，脉冲电容经晶闸管和脉冲变压器原边放电，输出一定幅值的电压脉冲。同时，脉冲变压器两个副边输出同步触发两路等离子体喷射器。

等离子体喷射器由内导体、绝缘材料、外导体构成单间隙毛细管通道。内导体的材料为钨，外导体材料为铝管，而绝缘材料选取聚乙烯。内导体部分插入绝缘材料的中心通孔，形成细长的毛细管通道，其直径为1mm，长度为10mm。内导体、外导体和绝缘材料之间为紧配合。

等离子体喷射器内、外导体通过毛细管通道形成极不均匀电场结构，双路等离子体喷射器受脉冲变压器不同输出端子的接入影响，具有极性效应。其中，第一等离子体喷射器内导体与脉冲变压器副边正端相连，第二等离子体喷射器内导体与脉冲变压器副边负端相连。

向本装置发出点火信号后，等离子体喷射器内、外导体沿毛细管通道击穿形成放电通道。毛细管放电消融绝缘产气材料，进而产生等离子体射流喷射。第一等离子体喷射器触发电压略低于第二等离子体喷射器，将优先击穿触发。第一等离子体喷射器触发后，主放电电容经保护电感、脉冲变压器副边正端和脉冲变压器副边中间位置抽头间的副边绕组、第一等离子体喷射器毛细管通道放电，而脉冲变压器副边中间位置抽头和脉冲变压器副边负端间的副边绕组继续输出电压。在主放电电容放电和脉冲变压器输出的双重作用下，施加在第二等离子体喷射器上的触发电压骤然上升，直至触发第二等离子体喷射器。两等离子体喷射器的动作时延为100ns。此后，两等离子体喷射器形成并联放电通道。

放电过程中，主放电电容经保护电感和脉冲变压器副边为等离子体喷射器中毛细管放电消融绝缘产气材料的过程供能。两等离子体喷射器各自内、外导体间的电弧均在毛细管通道内不断烧蚀绝缘产气材料，持续产生大量等离子体，在狭小的毛细管通道内不断积聚产生极高的压强。在毛细管通道内外巨大压差的作用下，形成高温、高压、高密度的等离子体射流。

实施例3

请参阅图1，一种双路单间隙等离子体喷射装置，由第一直流电源、续流二极管、晶闸管、脉冲电容、脉冲变压器、第二直流电源、主放电电容、保护电感、两个等离子体喷射器组成。

其中，脉冲电容容值为4μF，由第一直流电源经脉冲变压器原边进行充电。放电回路由脉冲电容与晶闸管和续流二极管的并联回路、脉冲变压器原边串联构成，向两路等离子体喷射器提供高压触发脉冲输出。

主放电电容由第二直流电源充电，其容值为120uF，充电电压为1kV。晶闸管导通时，脉冲电容经晶闸管和脉冲变压器原边放电，输出一定幅值的电压脉冲。同时，脉冲变压器两个副边输出同步触发两路等离子体喷射器。

等离子体喷射器由内导体、绝缘材料、外导体构成单间隙毛细管通道。内导体的材料为铜，外导体材料为铜管，而绝缘材料选取聚四氟乙烯。内导体部分插入绝缘材料的中心通孔，形成细长的毛细管通道，其直径为2mm，长度为15mm。内导体、外导体和绝缘材料之间为紧配合。

等离子体喷射器内、外导体通过毛细管通道形成极不均匀电场结构，双路等离子体喷射器受脉冲变压器不同输出端子的接入影响，具有极性效应。其中，第一等离子体喷射器内导体与脉冲变压器副边正端相连，第二等离子体喷射器内导体与脉冲变压器副边负端相连。

向本装置发出点火信号后，等离子体喷射器内、外导体沿毛细管通道击穿形成放电通道。毛细管放电消融绝缘产气材料，进而产生等离子体射流喷射。第一等离子体喷射器触发电压略低于第二等离子体喷射器，将优先击穿触发。第一等离子体喷射器触发后，主放电电容经保护电感、脉冲变压器副边正端和脉冲变压器副边中间位置抽头间的副边绕组、第一等离子体喷射器毛细管通道放电，而脉冲变压器副边中间位置抽头和脉冲变压器副边负端间的副边绕组继续输出电压。在主放电电容放电和脉冲变压器输出的双重作用下，施加在第二等离子体喷射器上的触发电压骤然上升，直至触发第二等离子体喷射器。两等离子体喷射器的动作时延为200ns。此后，两等离子体喷射器形成并联放电通道。

放电过程中，主放电电容经保护电感和脉冲变压器副边为等离子体喷射器中毛细管放电消融绝缘产气材料的过程供能。两等离子体喷射器各自内、外导体间的电弧均在毛细管通道内不断烧蚀绝缘产气材料，持续产生大量等离子体，在狭小的毛细管通道内不断积聚产生极高的压强。在毛细管通道内外巨大压差的作用下，形成高温、高压、高密度的等离子体射流。

请参阅图4，等离子体喷射器触发后，两等离子体喷射器形成并联放电通道，均由主放电电容供能。主放电电容经保护电感、脉冲变压器副边，等离子体喷射器内、外导体间毛细管通道放电，其主放电电流幅值为百安级，脉宽达百余微秒。而流经两路等离子体喷射器的放电电流基本同步，波形一致，其峰值约各占主放电电流的一半，脉宽与主放电电流相同。主放电电容放电过程中，两等离子体喷射器各自内、外导体间的电弧均在毛细管通道内不断烧蚀绝缘产气材料，持续产生大量等离子体。

请参阅图5，主放电电容放电产生的大量等离子体，在狭小的毛细管通道内不断积聚产生极高的压强。在毛细管通道内外巨大压差的作用下，形成高温、高压、高密度的等离子体射流，从毛细管通道管口喷射而出，其射流的出射速度范围为500～1300m/s，射流长度范围为2～8cm，持续时间范围为100～250us。

请参阅图6，一种典型放电回路由串联间隙、放电回路电感20、放电回路电容21、放电回路电阻22串联构成。串联间隙包括串联第一间隙18与串联第二间隙19。两等离子体喷射器分别设置在串联第一间隙18和串联第二间隙19上，等离子体喷射器外导体15分别与所在的串联间隙电极相连。

向本装置发出点火信号后，等离子体喷射器产生高温、高压、高密度的等离子体射流喷射并贯穿等离子体喷射器所在间隙。设置第一等离子体喷射器9的间隙优先击穿导通，使得间隙电压全部施加到设置第二等离子体喷射器12的间隙上。在等离子体喷射器射流喷射和间隙过电压双重作用下，设置第二等离子体喷射器的间隙加速击穿导通，从而整个串联间隙导通。间隙导通后，放电回路电容21通过串联间隙、放电回路电感20、放电回路电阻22开始RLC放电过程。

本发明提供的双路等离子体喷射触发技术，可有效应用于长间距、低工作系数环境。对于间隙距离范围2～8cm，工作系数即间隙电压不低于间隙自击穿电压的10％的单间隙或双间隙，设置本发明均能可靠触发导通。

综上所述，本发明提供了一种双路单间隙等离子体喷射装置，利用脉冲放电同步触发等离子体喷射装置，通过具有初始储能的大电容为等离子体喷射器中毛细管放电消融绝缘产气材料的过程供能，持续产生大量等离子体，基于毛细管内外的巨大压差，形成高温、高压、高密度的等离子体射流。本装置采用单间隙毛细管放电喷射，结构简单，喷射距离长，触发性能稳定。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双路单间隙等离子体喷射装置，其特征在于，包括第一直流电源(1)，第一直流电源(1)经脉冲电容(4)与脉冲变压器的脉冲变压器原边(5)连接，脉冲变压器的脉冲变压器副边正端(6)与第一等离子体喷射器(9)连接，脉冲变压器的脉冲变压器副边负端(7)与第二等离子体喷射器(12)连接，从脉冲变压器副边绕组的1/2匝数中间位置引出脉冲变压器副边中间位置抽头(13)，脉冲变压器副边中间位置抽头(13)经保护电感(8)、主放电电容(10)和第二直流电源(11)的并联支路后分别与第一等离子体喷射器(9)和第二等离子体喷射器(12)连接，脉冲变压器副边正端(6)和脉冲变压器副边中间位置抽头(13)间的副边绕组向第一等离子体喷射器(9)提供高压触发脉冲输出，脉冲变压器副边负端(7)和脉冲变压器副边中间位置抽头(13)间的副边绕组向第二等离子体喷射器(12)提供高压触发脉冲输出。

2.根据权利要求1所述的双路单间隙等离子体喷射装置，其特征在于，第一直流电源(1)与脉冲变压器原边(5)之间并联连接晶闸管(3)和续流二极管(2)构成放电回路，晶闸管(3)导通时，脉冲电容(4)经晶闸管(3)和脉冲变压器原边(5)放电，脉冲变压器的副边输出电压脉冲同步触发第一等离子体喷射器(9)和第二等离子体喷射器(12)。

3.根据权利要求1所述的双路单间隙等离子体喷射装置，其特征在于，脉冲电容(4)的容值为1～4μF。

4.根据权利要求1所述的双路单间隙等离子体喷射装置，其特征在于，主放电电容(10)的容值为20～120uF，充电电压取1～3kV。

5.根据权利要求1所述的双路单间隙等离子体喷射装置，其特征在于，等离子体喷射器包括内部为中空结构的绝缘材料(14)，绝缘材料(14)的中心通孔内插入有内导体(17)的一端，形成细长的毛细管通道(16)构成单间隙毛细管通道，绝缘材料(14)的外部设置有外导体(15)。

6.根据权利要求5所述的双路单间隙等离子体喷射装置，其特征在于，第一等离子体喷射器(9)的内导体(17)与脉冲变压器副边正端(6)相连，第二等离子体喷射器(12)的内导体(17)与脉冲变压器副边负端(7)相连，主放电电容(10)和第二直流电源(11)分别与等离子体喷射器的外导体(15)连接。

7.根据权利要求5所述的双路单间隙等离子体喷射装置，其特征在于，毛细管通道(16)的直径为0.1～2mm，长度为2～15mm。

8.根据权利要求5所述的双路单间隙等离子体喷射装置，其特征在于，内导体(17)、外导体(15)和绝缘材料(14)之间为紧配合。

9.根据权利要求1所述的双路单间隙等离子体喷射装置，其特征在于，保护电感(8)为空心电感或磁开关。

10.根据权利要求1所述的双路单间隙等离子体喷射装置在放电回路中的应用。

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