CN2071829U

CN2071829U - 大功率脉冲触发三电极放电管

Info

Publication number: CN2071829U
Application number: CN 90215205
Authority: CN
Inventors: 丁逢珊
Original assignee: Shanghai Institute of Technical Physics of CAS
Current assignee: Shanghai Institute of Technical Physics of CAS
Priority date: 1990-08-10
Filing date: 1990-08-10
Publication date: 1991-02-20

Abstract

本实用新型提供了一种大功率脉冲触发三电极放电管。它的正、负电极端盖(2、7)与陶瓷管12封接成坚实的外壳，正、负电极设计为球冠状金属陶瓷镶嵌(3、5)，放电管内腔充有绝缘混合气体介质，在正负电极周围还设计有屏蔽圆筒4，触发极丝8为钨材料做成。从而提高了它的抗电弧腐蚀稳定性，提高了使用寿命。本管工作点稳定，克服了高端自放现象，并有较低的点火电压，放电上升沿快等优点，适合用作于串接大电流高速开关。

Description

本实用新型涉及一种新型的大功率脉冲触发三电极放电管。

三电极大功率脉冲触发放电管，它通常用作串接大电流高压快速开关，在医用碎石（肾结石、胆结石）机中是它的典型应用实例。放电管与系统的电容和主电极串接，当电容充至12－16KV时，放电管触发极施加数千伏正的（或负的）脉冲，放电管内产生弧光放电而导通，随之主电极之间击穿产生一次振波，聚集作用于胆、肾结石、达到碎石目的。而目前市场所见的碎石机多用空气隙铜球放电，也有采用冷阴极触发管。冷阴极管实际上就是带有触发极的三极管，电极用交叉钼做成碗状，电极与陶瓷外壳之间通过可伐型金属材料对接，管内充有氮气，充气尾管锡封。其击穿电压是20－22KV，触发极电压大于5KV，寿命10万次，用户反映有点火不稳定和自放现象，特别希望提高使用寿命。

本实用新型的目的是提供一种新型设计的大功率脉冲触发三电极放电管，它具有更高的使用寿命，电极的抗电弧腐蚀稳定性好，工作点漂移小，工作动态范围较大。

本三电极大功率脉冲触发放电管具有坚实的金属与陶瓷组成的管壳，管内充有特殊的气体介质，它具有独特的外形设计和选用特种金属陶瓷的镶嵌电极和新型的整体设计。随着触发极施加触发脉冲，放电管就从近似理想的绝缘体转化为低阻抗导体。

下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。

附图是本实用新型放电管的结构示意图。其外形基本上是呈圆柱形，沿图中横向对称轴圆周对称。

大功率脉冲三电极放电管，包括正电极、负电极、触发极和管壳。由正电极端盖2、负电极端盖7与陶瓷管12用密封耐温胶11封接成壳体。

所说的正电极端盖2是用铜材料做成，它具有通向放电管内腔的折角状抽气通道，在抽气通道腔外一端，封接有供抽空充气及密封用的尾管1。在正电极端盖2上相向负电极的方位镶嵌有球冠状金属陶瓷镶嵌电极3，正电极端盖2与镶嵌电极3之间用银焊封接。在与陶瓷管12的封接处的正电极端盖2上，开有供涂敷密封耐温胶用的环状沟。

所说的负电极端盖7与陶瓷管12的封接处也具备供涂敷密封耐温胶用的环状沟，在负电极端盖7与正电极相对的方位，通过与负电极端盖用螺纹相接的负电极过渡螺帽6，镶嵌有球冠状的金属陶瓷镶嵌电极5，镶嵌电极5的球冠中心开有供触发极丝伸出的小孔。在负电极端盖7的中央，安装有触发极10和触发极丝8，而负电极端盖7与触发极10、触发丝8之间用绝缘棒9绝缘，该棒取用聚枫材料。负电极端盖7与绝缘棒9之间、触发极丝8与绝缘棒9之间也用密封耐温胶封接。触发极10与触发极丝8之间用银焊封接；负电极端盖7与触发极10用铜材料做成，触发极丝8用钨材料做成；

在正负电极周围，沿陶瓷管12内壁，安装有屏蔽圆筒4。在放电管内腔充有绝缘介质气体。

所说的镶嵌电极3和镶嵌电极5是用铜钨金属陶瓷，或碳化钨金属陶瓷，或银钨金属陶瓷做成。

所说的在放电管内腔充有的绝缘气体介质是氮和氢的混合气体，或氮气和汞蒸汽的混合体，或氮气，汞蒸汽和氩气的混合体。

本实用新型有如下优点和积极效果：

1、电极采用铜钨金属陶瓷，或碳化钨金属陶瓷、或银钨金属陶瓷等金属陶瓷材料，具有比纯金属高的抗电弧腐蚀稳定性，大大延长了放电管的使用寿命。

2、电极设计为具有一定弧度的球冠状镶嵌式，它具有比平板电极高的击穿电场，较好的抗电腐蚀稳定性。在寿命期间工作点漂移小，并有利于改善高电压端自放现象，使工作电压在高端扩展了3－4千伏。

3、采用密封耐温胶封接，可在摄氏200℃下工作，而本放电管外壳温升最高不大于80摄氏度。密封胶具有足够的机械强度，经受数十万次放电试验，未发现有渗漏现象。

4、屏蔽圆筒的应用，避免了因金属喷射金属沾污管壁而引起的漏电和导通，可延长使用寿命。

5、在放电管内腔充的绝缘气体介质，在氮气中加氢，具有增加快速电离的优点，并能降低放电管的点火电压，使放电管的动态范围增大。

在氮气中加入汞蒸汽，由于金属蒸汽的游离能比气体的游离能小得多，在相同温度下其游离度要比纯气体高得多，电导率大，可改善放电管的电流上升沿。

在氮气、汞蒸汽混合体中加入氩气，可使混合气体的着火电压下降，有降低着火电压、改善放电速度，保护电极材料的作用。

本实用新型设计人推荐如下实施例：

实施例一，按本实用新型如前所述的放电管实施，其特点是：

1、电极材料为铜钨金属陶瓷，钨含量大于80％。

2、充氮气并加充氢气，氢含量小于30％。

3、充气压力与放电间隙参数Pd值为6.0×10⁴－9.0×10⁴厘米·帕斯卡。

4、放电管陶瓷管外形为φ60毫米×54毫米。

5、本实施例实验室测试特性为：工作动态范围10千伏，自击穿电压大于20千伏，在能量为70焦耳、放电频率在72次／分条件下的工作寿命优于15万次，目前尚未测到寿命终值。

实施例2：按本实用新型如前所述的放电管实施其特点是：

1、电极材料为碳化钨金属陶瓷材料。

2、充氮气，加入汞蒸汽和氩气。

4、放电管陶瓷管外形为φ60毫米×54毫米。

本实施例的实验室性能实测是：工作动态范围10千伏，自击穿电压大于20千伏，能量为70焦耳时，工作寿命可达30万次以上。

Claims

1、一种大功率脉冲触发三电极放电管，包括正电极、负电极、触发极和管壳，其特征在于：

a、由正电极端盖2、负电极端盖7与陶瓷管12用密封耐温胶封接成外壳体；

b、所说的正电极端盖2用铜材料做成，它具有通向放电管内腔的折角状抽气通道，在抽气通道放电管腔外的一端，封接有供充气抽空及密封用的尾管1；在正电极端盖2朝向负电极的方位镶嵌有球冠状金属陶瓷镶嵌电极3，正电极端盖2与嵌电极3之间用银焊封接；在与陶瓷管12的封接处的正电极端盖2上，开有供涂敷密封耐温胶用的环状沟；

c、所说的负电极端盖7与陶瓷管12的封接处也具备供涂敷密封耐温胶用的环状沟，在其与正电极相对的方位，通过与负电极端盖用螺丝相接的负电极过渡螺帽6，镶嵌有球冠状的金属陶瓷镶嵌电极5，镶嵌电极的球冠中心开有供触发极丝伸出的小孔；在负电极端盖7的中央，安装有触发极10和触发极丝8，而负电极端盖7与触发极10、触发极丝8之间用绝缘棒9绝缘，绝缘棒用聚枫材料做成，负电极端盖7与绝缘棒9之间，触发极丝8与绝缘棒9之间也用密封耐温胶封接，触发极10与触发极丝8之间用银焊封接；

d、正、负电极周围，沿陶瓷管12内壁，安装有屏蔽圆筒4；

e、放电管内腔充有绝缘气体介质。

2、根据权利要求1所规定的三极放电管，其特征在于所说的嵌电极3和镶嵌电极5是用铜钨金属陶瓷，或碳化钨金属陶瓷、或银钨金属陶瓷做成。

3、根据权利要求1所规定的三极放电管，其特征在于所说的在放电放管内腔充有的绝缘气体介质是氮和氢的混合气体、或氮气和汞蒸汽的混合体、或氮气、汞蒸汽和氩气的混合体。