JPH076851A - 中空電極スイッチ - Google Patents

中空電極スイッチ

Info

Publication number
JPH076851A
JPH076851A JP3244597A JP24459791A JPH076851A JP H076851 A JPH076851 A JP H076851A JP 3244597 A JP3244597 A JP 3244597A JP 24459791 A JP24459791 A JP 24459791A JP H076851 A JPH076851 A JP H076851A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hollow
discharge
switch according
electrode
hollow electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP3244597A
Other languages
English (en)
Inventor
Klaus-Dieter Rohde
ローデ クラウス‐デイーター
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of JPH076851A publication Critical patent/JPH076851A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T2/00Spark gaps comprising auxiliary triggering means
    • H01T2/02Spark gaps comprising auxiliary triggering means comprising a trigger electrode or an auxiliary spark gap
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J17/00Gas-filled discharge tubes with solid cathode
    • H01J17/38Cold-cathode tubes
    • H01J17/40Cold-cathode tubes with one cathode and one anode, e.g. glow tubes, tuning-indicator glow tubes, voltage-stabiliser tubes, voltage-indicator tubes
    • H01J17/44Cold-cathode tubes with one cathode and one anode, e.g. glow tubes, tuning-indicator glow tubes, voltage-stabiliser tubes, voltage-indicator tubes having one or more control electrodes

Landscapes

  • Gas-Filled Discharge Tubes (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 公知の中空電極スイッチの構成を簡単化かつ
改善し、特に中空電極スイッチのための点弧装置を簡単
化し、動作遅延及びジッタの電圧依存性を低減する。 【構成】 放電路9が陰極2と陽極3の間の放電室8の
中央の放電域中に置かれ、この放電室8が放電域で最大
の内側高さ(最大電極間隔)を有し、この高さが放電路
9の長さdを決定しかつ半径方向へ減少し、放電域の外
側では陰極2が少なくとも一つの孔4、5を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、陽極及び陰極を備
え、陽極と陰極が間隔aを置いて相向かい合い放電路を
形成する中空電極スイッチに関する。放電路には中空電
極を備えるトリガ装置が付設されている。放電路はイオ
ン化可能な充填ガス中に配置されている。ガスの圧力p
と放電路の長さdとは、ガス放電の点弧電圧が積p×d
の増加と共に減少するように選ばれている。
【0002】
【従来の技術】所定のガス放電路のための点弧電圧、及
びガス圧力pと放電路の長さ(最大電極間隔)dとの積
に関係する点弧特性曲線は、周知のように点弧確率を相
応に考慮したもとで放電装置を特徴づけるための重要な
補助手段を形成する。所定のガス放電路の耐電圧強度を
算出する場合に、一般に無限大の平板コンデンサ及びそ
の点弧特性曲線が比較のために利用される。しかしなが
らこの種の放電路の実際の構成では有限寸法の電極が使
用される。点弧特性曲線(パッシェンの曲線)の右側部
分を算出するために、すなわち電圧最小値を含む高p・
d閃絡領域を求めるには、場合によっては縁にロゴウス
キ輪郭を備え丸められた二つの平板を相互に平行に配置
するだけで十分であるが、この種の構造の装置はパッシ
ェンの曲線の左側部分すなわち低p・d閃絡領域の点弧
特性曲線を求めるためには用いることができない。なぜ
ならば迂回放電が発生するおそれがあるからである。こ
の種の迂回放電は、相互に同軸に配置され縁を電極間隔
に比べて小さい曲率半径により相遠ざかるように湾曲さ
れ内側の円筒形絶縁体表面に沿って導かれている平板電
極を備えた電極構造により防止することができる。従っ
て電極の湾曲された円筒形縁領域と中空円筒形絶縁体の
内壁との間には常に間隙が形成される。低圧力ガス放電
路のこの構成により、低p・d閃絡領域すなわちパッシ
ェンの曲線の最小値の左側部分でも、例えば種々の希ガ
ス及び分子ガスに対する特性曲線を求めることができる
(「第7回イオン化ガス中の現象についての国際会議議
事録(Proc. VIIth Int. Conf. Phenom. in Ionised Ga
ses )」ベオグラード、第1巻(1965年)、第31
6〜326ページ参照)。
【0003】パルス状の低圧力ガス放電により制御され
るガス放電スイッチも既に知られている。このスイッチ
は例えば20kVの電圧で10kAの電流を開閉する。
この放電スイッチは陽極と陰極とを備え、陽極及び陰極
は同軸の孔を備え縁をリング形絶縁体により相互に分離
されている。ガス放電のために、かごとして形成された
中空電極を備える制御装置が設けられ、中空電極は陰極
と導電結合され、従って陰極電位に置かれている。中空
電極は陰極の背後空間を囲み、この空間を予イオン化領
域から切り離す。陰極と陽極との間のガス放電は電荷担
体の注入により点弧される。放電路の点弧は2段階で行
われる。まず補助電極により予イオン化が中空電極の外
側のグロー放電により発生させられる。続いてトリガ電
極が負の点弧インパルスを与えられ、中空電極中への電
荷担体の流入は阻止電極の電位がゼロにされることによ
り可能となる。中空電極中への電荷担体の流入により放
電が導入される。このガス放電スイッチは比較的構造が
複雑である。(「ジャーナル オブ フィジックス E
編:サイエンティフィック インストルーメンツ(J. P
hys. E: Sci. Instr. )」第19巻(1986年)、英
国物理学会、第466〜470ページ参照)。
【0004】中空電極が陰極と導電結合されている中空
電極スイッチの別の公知の構成は、それぞれ中心孔を備
える陰極及び陽極を有する。これらの孔の間には放電路
が形成される。放電域中で相互に平行に配置された電極
の間隔は、半径方向へ放電域の外側で電極の間に形成さ
れた溝中での距離より大きい(ドイツ連邦共和国特許出
願公開第3721529 号公報、第3図参照)。
【0005】ガス放電スイッチは共通のトリガ装置を有
する複数の放電溝を備えることもできる。このトリガ装
置は共通な陰極と導電結合された共通な中空電極を備え
る。放電溝の同期点弧は、予イオン化域からかごの底の
孔を経て陰極背後空間中へ流入する電荷担体により導入
される。
【0006】この公知の構成では陽極及び陰極が個々の
放電路にそれぞれ凹所を備えるので、陽極及び陰極の相
向かい合う表面が放電域中で平行には延びない。放電路
はこの装置でも中心穴の間に形成される(国際特許出願
公開第89/10646号公報、第13図参照)。
【0007】スイッチの耐電圧強度はガス圧力が一定の
場合に、主として電極の間隔、電極の穴の直径及び電極
の材料厚さ従って穴の深さにより影響を受ける。その際
穴の直径が特に重要であることが判明している。なぜな
らば一方では高い耐電圧強度を得るには小さい直径を必
要とするが、他方ではトリガを確実にするには所定の最
小直径を必要とするからである。大電流の開閉の際に電
極材料が穴の周縁領域で開閉数の増加と共に浸食され
る。この浸食は例えば107 の開閉数の場合に、約50
%だけ穴直径を増し従って耐電圧強度を低減し、また陰
極背後空間への突き抜け率を高める。このことは過電圧
によるトリガ装置の故障の増大を招くおそれがある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、中
空電極スイッチの公知の構成を簡単化かつ改善し、特に
中空電極スイッチのための点弧装置を簡単化し、積p×
dを著しく高め、動作遅延及びジッタの電圧依存性を低
減することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】この課題はこの発明に基
づき、放電路が陰極と陽極との間の放電室の中央の放電
域中に置かれ、この放電室が放電域で最大の内側高さ
(最大電極間隔)を有し、この高さが放電路の長さdを
決定しかつ半径方向へ向かって減少し、放電域の外側で
は陰極が少なくとも一つの孔を備えることにより解決さ
れる。
【0010】
【作用効果】この発明の構成では、放電路は放電室によ
り囲まれ、放電室は電極の間に形成され、この放電室が
中空電極の中空室と孔を経て結合される。これらの孔は
中空電極スイッチの回転軸線に対し対称に配置されるの
が有利である。これらの孔は、最大電極間隔dを有し放
電が行われる放電域の外側に配置され、実際上制御電極
の中空室から放電室内部の放電路への電荷担体の注入の
ためにだけ用いられる。従って放電は常に陰極及び陽極
の閉じられた表面領域の間で生じる。これらの孔は中空
電極スイッチの回転軸線に対して傾けると有利である。
傾斜角は少なくとも15°、特に少なくとも30°とす
ると有利である。
【0011】基準電極はこの構成では二重の機能を有す
る。すなわち基準電極の放電路に向かう面はガス放電の
ための陰極を形成し、中空電極に向かう面はグロー放電
のための陰極を形成する。この中空電極スイッチにより
同じ圧力の場合に小さい電圧依存性が得られる。
【0012】特に高い開閉電圧及び非常に小さい動作遅
延は、少なくとも3:1、望ましくは少なくとも5:
1、特に少なくとも10:1の放電室内部の最大電極間
隔d対外側の電極間隔aの比により得られる。中空電極
スイッチの回転軸線に対して傾けられた陰極の孔に関連
して、この比は場合によっては僅かに2:1とすること
もできる。
【0013】中空電極が制御電極として用いられ放電路
の電極から電気的に絶縁されているガス放電スイッチの
特に有利な別の実施態様では、この制御電極の中空室中
に少なくとも空間電荷望ましくはグロー放電が発生させ
られる。冷陰極低圧力ガス放電によるガス放電スイッチ
のこの実施態様では、制御電極が予イオン化電極と同時
にトリガ電極の機能を兼備し、特別な阻止電極はもはや
必要でない。それにより高い開閉電圧と短い動作遅延と
少ないジッタとを有する冷陰極低圧力ガス放電スイッチ
が得られる。
【0014】放電路の点弧に必要な空間電荷の発生のた
めに例えば赤熱陰極を設けることができる。この赤熱陰
極は基準電極と制御電極の底との間に配置されている。
更に空間電荷は例えばマイクロ波励起又は光学的点弧装
置特にレーザ光線によっても発生させることができる。
【0015】中空電極スイッチの特に有利な実施態様
は、放電路の点弧のために必要な空間電荷が制御電極の
中空室中にグロー放電により準備されるということにあ
る。この目的のために制御電極を簡単に直接的に、十分
なエネルギーを有する負のトリガ電圧のためのトリガ電
圧源に接続することができる。制御電極がグロー放電の
ための陽極を形成し、制御電極の穴に向かい合わせに配
置された基準電極がグロー放電のための陰極を形成す
る。
【0016】別の実施態様では、中空電極を予イオン化
のための正電位を有する補助電圧源に接続することがで
きる。この予イオン化は制御電極内部にまだ放電路の点
弧をもたらさない弱電流のグロー放電を発生させる。こ
のグロー放電により放電路の耐電圧強度従ってスイッチ
の安定性が高められる。その場合放電路の点弧は、トリ
ガ電極の急傾斜の前縁及び短い持続時間を有し重畳され
た負のトリガインパルスにより初めて発生させられる。
【0017】
【実施例】次にこの発明に基づく中空電極スイッチの複
数の実施例を示す図面により、この発明を詳細に説明す
る。
【0018】図1に示す中空電極スイッチは二つの電極
を備え、これらの電極のうちの一方は陰極2としてまた
他方は陽極3として接続されている。陰極2は少なくと
も一つの孔を備え、これらの孔のうち図には二つの孔が
示され符号4、5が付けられている。これらの両孔4、
5を経て放電室8中の放電路9が点弧される。放電室8
は陰極2と陽極3との間の中央の放電域中に電極の少な
くとも一つの凹所により形成されている。陰極2と陽極
3の相向かう表面は、放電室8が相向かい合う底面を有
する二重円錐の形で生じるように成形されている。一般
にそれぞれ回転体を形成する放電室8の外側にある陰極
2及び陽極3の表面領域は相互に間隔aを置いて配置さ
れる。間隔aは例えば約2〜5mmとすることができ
る。放電室8内の陰極2と陽極3の最大間隔dの領域で
放電路9が点弧される。従って放電は陰極2と陽極3の
閉じられた表面領域の間で生じるので、この中央空間域
の外に存在する孔4、5の浸食が実際上防止される。放
電室8内のこの最大電極間隔dは少なくとも3mm、望
ましくは少なくとも6mm、特に10mm以上とする。
陰極2及び陽極3は導電性材料望ましくは合金鋼から成
り、放電室8の範囲に一般に高融点金属例えばW又はM
oを含む合金から成る特別な嵌入物6又は7を備える
か、又は全体がこの高融点金属から成ることができる。
【0019】特に有利な実施例では、中空電極の形の制
御電極10が放電路9のためのトリガ装置として使用さ
れる。中空電極の底11及び側壁12は中空室13を囲
み、その穴が放電室8の方に向き、かつ制御電極10自
体は陰極2から電気的に絶縁されている。この制御電極
10は導電性材料例えば合金鋼から成り、少なくとも皿
の形望ましくはつぼの形を有し、その深さTはその直径
Dより大きい。制御電極10のつぼの形は深さT対直径
Dの比が約1〜5特に約2であるように選ばれるのが有
利である。
【0020】中空室13及び放電室8はイオン化可能な
作動ガス、望ましくは水素又は重水素又はこれらのガス
の混合体から成るガスで充填されている。更に周知のよ
うに作動ガスとしては窒素又は例えばアルゴン又はヘリ
ウムのような希ガスも適している。図に略示された作動
ガスのためのガス貯蔵器24は図示されていない加熱装
置を備え、加熱装置のリード線はスイッチの壁を貫いて
導かれ符号25、26が付けられている。ガス貯蔵器2
4を囲む空間は制御電極10の底11にある圧力平衡孔
15、16を経て中空室13に結合されている。
【0021】中空電極スイッチの特別な構成では、ガス
貯蔵器24は同時に中空電極スイッチのための圧力調節
装置として用いると有利である。
【0022】制御電極10にはトリガ電圧源17が付設
され、この電圧源は例えば限流抵抗18及び減結合コン
デンサ19を介して制御電極10に接続することができ
る。トリガ電圧源17は急傾斜の前縁及び陰極2の基準
電位に対して例えば約0.5〜10kV望ましくは約1
〜5kVの負電圧を有するトリガインパルスを供給す
る。基準電位は例えば大地電位とすることができ、基準
電位に対して制御電極10が電気的に絶縁されている。
トリガインパルスの長さは少なくとも放電路9の動作遅
延と同じ大きさであり、例えば約0.1〜2μs望まし
くは約0.5〜1μsとすることができる。
【0023】この発明に基づく中空電極スイッチの特別
な構成では、制御電極10に更に予イオン化のための補
助電圧源21を付設することができる。この電圧源の陰
極2の基準電位に比べて正の電圧は例えば約0.1〜5
kVとすることができる。電圧源21は望ましくは数M
Ωの高い直列抵抗22を介して制御電極10に接続する
ことができる。電圧源21のこの正電圧は制御電極10
内部に、放電路9の火花閃絡をもたらすに至らない例え
ば数μAないし数mAの電流範囲の弱電流グロー放電を
発生させるように選ばれている。この火花閃絡はトリガ
電圧源17のトリガインパルスにより初めて導入され
る。中空円筒形の絶縁体30は陰極2と陽極3との間の
電気的絶縁のために並びにスイッチのハウジングの側壁
として用いられる。絶縁体30は例えばガラス又はセラ
ミックから成ることができ、絶縁体の内壁は陰極2及び
陽極3から中空円筒形のスリット31により分離され
る。スリット31の幅Sは放電室8の外側の溝14中の
陰極2と陽極3との間の間隔aより小さい。このスリッ
ト幅Sは大きくとも間隔aの半分にすると有利である。
例えばU0 =30kVの電圧、及び溝14の電極間隔a
=3.5mm、並びに放電室8内部の放電路9の長さ
(最大電極間隔)d=10.5mmと、圧力を例えばp
=28.5Paとすべき作動ガスとしての水素を用いた
中空電極スイッチの実施例では、積p×d=300Pa・m
m が得られる。
【0024】開閉電圧U0 の極性とは無関係に、陰極2
と呼ばれる基準電極がトリガ電圧源17及び電圧源21
に対する基準電位を形成する。
【0025】陰極2の孔4、5は図ではドリル孔として
示されているが、スリット又はまっすぐな又はリング形
の長孔として構成された孔を用いることもできる。
【0026】図1には二重円錐の形の放電室8が示され
ている。しかしこの放電室8は他の形、例えば皿形又は
球形又は円筒形又はこれらの形の組み合わせから成る少
なくとも一つの凹所を形成することもできる。
【0027】図2に示す中空電極スイッチの実施例で
は、陰極2及び陽極3の向かい合う表面が放電室8の外
側の表面領域B1 でそれぞれ同じ頂角βを有する中空円
錐の一部を形成するように、陰極2及び陽極3が形成さ
れている。スリット31の近くの外側の表面領域B2
は電極の円リング形の表面部分によりリング形溝が形成
されている。放電室8は、中空電極スイッチの回転軸線
に対して傾けることができる孔4、5を介して、制御電
極10の中空室13と結合されている。傾斜角αを少な
くとも15°とすると有利である孔4、5の傾斜によ
り、制御電極10の中空室13は放電室8の放電路9か
ら減結合されている。放電室8は陰極2の中空円錐形部
分及び陽極3の同様に中空円錐形凹所により画成され
る。少なくとも20mmの放電室8内の最大電極間隔d
に関連して積p×dを600Pa・mm 以上とすることがで
きる。
【0028】図2に示す実施例ではリング形のガス貯蔵
器24が設けられ、この貯蔵器の環状開口中に制御電極
10のための符号の付けられていないリード線が示さ
れ、制御電圧源17、21と接続されている。
【0029】図3には、孔4、5を有する陰極2と陽極
3及び制御電極10と絶縁体30の一部だけが示されて
いる。この実施例では中空円錐形の放電室8は陰極2の
相応の凹所により形成される。放電室8は円錐形の孔
4、5により制御電極10の中空室13と結合されてい
る。孔4、5のこの形により放電室8中の放電路への電
荷担体の注入が改善される。放電室8の外側の陰極2及
び陽極3の向かい合う表面がそれぞれ同じ頂角を有する
円錐台の側面を形成し、この表面領域では相互に間隔a
を置いて配置されている。円錐形の放電室8のこの実施
例では最大電極間隔dにより、陽極3の表面の放電室8
の中空円錐の底面と陰極2の円錐の望ましくは丸められ
た頂点とでの間で放電路が得られる。
【0030】しかしながら図4に示すように、中空円錐
形の放電室8は陽極3の相応の凹所により形成すること
もできる。この実施例では放電室8の領域に、放電室8
と制御電極10の中空室13との間の相応に短い孔4、
5を備えるほぼ円板形の陰極2が形成される。
【0031】図5に示す放電室8の実施例では陰極2ば
かりでなく陽極3も放電室8の範囲にそれぞれ凹所を備
える。陽極3は丸帽形の凹所を備え、陰極2の凹所はま
ず中空円筒形に延びそして例えば丸帽形と同じアーチ形
で終わる。放電室8のこの実施例では、放電路9は円錐
形の孔4、5により制御電極10の図示されていない中
空室13に結合されている。
【0032】図6に示す中空電極スイッチの実施例で
は、ほぼ同一の厚さを有する成形体の形の陰極2が設け
られる。この成形体は中空円錐形の放電室8の外被を形
成し、放電室8の円錐頂点が制御電極10の中空室13
の中へ突入する。放電室8の範囲の陽極3の相応の凹所
はほぼ平らに延び中空円錐形放電室8の底面を形成す
る。この実施例では、中空電極スイッチの図示されてい
ない中心軸線に対する孔4、5の傾斜を約90°に選ぶ
ことができ、制御電極10の中空室13に対する放電路
9の相応に良好な減結合が得られる。
【0033】図7に示す中空電極スイッチの実施例で
は、陰極2と陽極3との間に円錐の断面を有するリング
形の凹所により相応にリング形の放電室8が形成され
る。陰極2は放電室8の領域にほぼ均一な厚さを有する
成形体と、この成形体の制御電極10の中空室13に向
かう側の表面部分の凹所とを備える。この凹所により中
空室13が実質的に増大されるので、この実施例では深
さTが直径Dより著しく大きくはない制御電極10で十
分である。孔4、5は陰極2の同一の厚さを有する範囲
に配置されている。
【0034】図1及び図2に示す実施例には、唯一の陰
極2及び陽極3を備える中空電極スイッチが示されてい
る。しかしながら図8に示すように、それぞれ中心孔を
備える中間電極34を有する多重電極装置を用いること
もできる。この実施例により電極間の低減された電界強
さ、従って特別に高い開閉電圧のための中空電極スイッ
チが得られる。
【0035】図9に示す別の実施例では、中空電極スイ
ッチは各一つの放電路9を有する複数の放電室8を備え
ることもできる。これらの放電室は電気的に相互に並列
接続され、また基準電極としての陰極2から電気的に絶
縁された共通な制御電極10を備える。共通な制御電極
10は空間電荷特にグロー放電の形成のための図示され
ていない装置を備える。それにより電流上昇率の向上及
びスイッチインダクタンスとスイッチ抵抗の低減、従っ
て高い電流負荷容量及び長い寿命が得られる。個々の放
電室8は一直線に並べて、又は中空電極スイッチの中心
軸線に対し回転対称に配置することができる。
【0036】図10に示す制御電極10の実施例では、
制御電極10の底11が突出部32を備え、突出部の自
由端部が放電室8の方へ向いている。突出部32は円筒
形を有し端部の縁が丸められている。この突出部32は
グロー放電特に制御電極10内部の空間電荷密度分布に
影響を与えるために用いられる。
【0037】図11によれば、突出部33は円錐の形を
有し、その丸められた頂点は放電室8の方へ向いてい
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に基づく中空電極スイッチの一実施例
の縦断面図である。
【図2】スイッチの異なる実施例の縦断面図である。
【図3】スイッチの異なる実施例の要部縦断面図であ
る。
【図4】スイッチの異なる実施例の要部縦断面図であ
る。
【図5】スイッチの異なる実施例の要部縦断面図であ
る。
【図6】スイッチの異なる実施例の要部縦断面図であ
る。
【図7】スイッチの異なる実施例の要部縦断面図であ
る。
【図8】スイッチの異なる実施例の要部縦断面図であ
る。
【図9】スイッチの異なる実施例の要部縦断面図であ
る。
【図10】図1に示す制御電極の異なる実施例の要部縦
断面図である。
【図11】制御電極の異なる実施例の要部縦断面図であ
る。
【符号の説明】
2 陰極 3 陽極 4、5 孔 8 放電室 9 放電路 10 制御電極 11 底 13 中空室 17 トリガ電圧源 18、22 減結合抵抗 19 減結合コンデンサ 21 電圧源 32、33 突出部 34 中間電極 d 放電室内の最大電極間隔(放電路の長さ) a 放電室外の電極間隔

Claims (33)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 陽極と陰極を備える少なくとも二つの電
    極が設けられ、これらの電極が高電圧に接続され、放電
    域の外側では間隔aを置いて相向かい合い、また低圧力
    ガス放電のための長さdを有する放電路を形成し、この
    放電路には中空電極を備えるトリガ装置が付設され、放
    電路がイオン化可能な充填ガス中に設けられ、ガスの圧
    力pはガス放電の点弧電圧が積p×dの増加と共に減少
    するように選ばれている中空電極スイッチにおいて、放
    電路(9)が陰極(2)と陽極(3)との間の放電室
    (8)の中央の放電域中に置かれ、この放電室(8)が
    放電域で最大の内側高さを有し、この高さが放電路
    (9)の長さdを決定しかつ半径方向へ向かって減少
    し、放電域の外側では陰極(2)が少なくとも一つの孔
    (4、5)を備えることを特徴とする中空電極スイッ
    チ。
  2. 【請求項2】 放電域では放電室(8)の内側表面が閉
    じられていることを特徴とする請求項1記載の中空電極
    スイッチ。
  3. 【請求項3】 圧力p及び長さdは積p×dが少なくと
    も150Pa・mm となるように選ばれていることを特徴と
    する請求項1又は2記載の中空電極スイッチ。
  4. 【請求項4】 積が少なくとも300Pa・mm であること
    を特徴とする請求項3記載の中空電極スイッチ。
  5. 【請求項5】 陰極(2)の孔(4、5)が中空電極ス
    イッチの回転軸線に対して角度αを成して傾けられてい
    ることを特徴とする請求項1ないし4の一つに記載の中
    空電極スイッチ。
  6. 【請求項6】 角度αが少なくとも15°特に少なくと
    も30°であることを特徴とする請求項5記載の中空電
    極スイッチ。
  7. 【請求項7】 傾いた孔(4、5)に関連して、放電室
    (8)の最大内側高さd対放電室(8)の外側の陰極
    (2)と陽極(3)との間隔aの比が少なくとも2であ
    ることを特徴とする請求項5又は6記載の中空電極スイ
    ッチ。
  8. 【請求項8】 放電室(8)の最大内側高さd対放電室
    の外側の陰極(2)と陽極(3)との間の間隔aの比が
    少なくとも3、望ましくは少なくとも5、特に少なくと
    も10であることを特徴とする請求項1ないし6の一つ
    に記載の中空電極スイッチ。
  9. 【請求項9】 放電室(8)の外側の陰極(2)と陽極
    (3)の相向かい合う表面が、一方の領域B1 ではそれ
    ぞれ同じ頂角βを有する円錐台の側面を形成し、他方の
    表面領域B2 ではそれぞれ間隔aを置いて相互に向かい
    合うリング面を形成することを特徴とする請求項1ない
    し8の一つに記載の中空電極スイッチ。
  10. 【請求項10】 放電室(8)の断面が中空円錐形を有
    することを特徴とする請求項1ないし9の一つに記載の
    中空電極スイッチ。
  11. 【請求項11】 放電室(8)の断面が相向かい合う底
    面を備えた二重中空円錐であることを特徴とする請求項
    1ないし9の一つに記載の中空電極スイッチ。
  12. 【請求項12】 放電室(8)が丸帽の形を有すること
    を特徴とする請求項1ないし9の一つに記載の中空電極
    スイッチ。
  13. 【請求項13】 放電室(8)が相向かい合う底面を備
    えた二重丸帽の形を有することを特徴とする請求項1な
    いし9の一つに記載の中空電極スイッチ。
  14. 【請求項14】 放電室(8)がアーチ形の底面と上面
    を備える中空円筒の形を有することを特徴とする請求項
    1ないし9の一つに記載の中空電極スイッチ。
  15. 【請求項15】 孔(4、5)の直径が中空室(13)
    へ向かう方向へ増加することを特徴とする請求項1ない
    し14の一つに記載の中空電極スイッチ。
  16. 【請求項16】 スリット形の孔を備えることを特徴と
    する請求項1ないし15の一つに記載の中空電極スイッ
    チ。
  17. 【請求項17】 中空電極がガス放電のための制御電極
    (10)として形成され、ガス放電路(9)の電極から
    電気的に絶縁され、制御電極(10)内部に空間電荷を
    発生させる手段が設けられることを特徴とする請求項1
    ないし16の一つに記載の中空電極スイッチ。
  18. 【請求項18】 制御電極(10)が中空室(13)内
    のグロー放電のための陽極として設けられることを特徴
    とする請求項17記載の中空電極スイッチ。
  19. 【請求項19】 制御電極(10)が負の制御インパル
    スのためのトリガ電圧源(17)と導電結合されている
    ことを特徴とする請求項18記載の中空電極スイッチ。
  20. 【請求項20】 制御電極(10)が減結合抵抗(1
    8)及び減結合コンデンサ(19)を介してトリガ電圧
    源(17)に接続されていることを特徴とする請求項1
    9記載の中空電極スイッチ。
  21. 【請求項21】 制御電極(10)がトリガ変圧器に接
    続されていることを特徴とする請求項19記載の中空電
    極スイッチ。
  22. 【請求項22】 制御電極(10)内部に予イオン化を
    発生させる補助手段が設けられていることを特徴とする
    請求項18記載の中空電極スイッチ。
  23. 【請求項23】 制御電極(10)が減結合抵抗(2
    2)を介して正の直流電圧のための電圧源(21)に接
    続されていることを特徴とする請求項22記載の中空電
    極スイッチ。
  24. 【請求項24】 制御電極(10)がつぼ形を有するこ
    とを特徴とする請求項12記載の中空電極スイッチ。
  25. 【請求項25】 制御電極(10)のつぼの深さT対直
    径Dの比が1ないし5の範囲に選ばれることを特徴とす
    る請求項24記載の中空電極スイッチ。
  26. 【請求項26】 つぼの深さT対直径Dの比が約2であ
    ることを特徴とする請求項25記載の中空電極スイッ
    チ。
  27. 【請求項27】 中空円錐又は二重中空円錐としての放
    電室(8)の形と放電室(8)の範囲でほぼ同じ厚さを
    有する陰極(2)とを備え、陰極(2)が制御電極(1
    0)の中空室(13)へ突入するように配置されている
    ことを特徴とする請求項17ないし24の一つに記載の
    中空電極スイッチ。
  28. 【請求項28】 中空リングとして形成された放電室
    (8)と、放電室(8)の外皮として放電室(8)の範
    囲でほぼ一定の厚さを有する陰極(2)とを備え、外皮
    の中心域に形成された陰極(2)の凹所が制御電極(1
    0)の中空室(13)の深さTを増加させるように陰極
    (2)が配置されていることを特徴とする請求項17な
    いし26の一つに記載の中空電極スイッチ。
  29. 【請求項29】 中間電極(34)と共通な放電溝とを
    備える多重電極装置が設けられ、この電極装置に対し制
    御電極(10)が設けられることを特徴とする請求項1
    ないし28の一つに記載の中空電極スイッチ。
  30. 【請求項30】 電気的に相互に並列に接続され共通な
    制御電極(10)を備える多数の個別放電路が設けら
    れ、制御電極(10)が基準電極から電気的に絶縁され
    ていることを特徴とする請求項1ないし28の一つに記
    載の中空電極スイッチ。
  31. 【請求項31】 制御電極(10)の底(11)が突出
    部(32)を備えることを特徴とする請求項17記載の
    中空電極スイッチ。
  32. 【請求項32】 円筒形の突出部(32)を備え、この
    突出部の放電室(8)に向かう端部が丸められた縁を備
    えることを特徴とする請求項31記載の中空電極スイッ
    チ。
  33. 【請求項33】 円錐形の突出部(33)を備え、その
    丸められた頂点が放電室(8)の方に向いていることを
    特徴とする請求項32記載の中空電極スイッチ。
JP3244597A 1990-09-03 1991-08-28 中空電極スイッチ Withdrawn JPH076851A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT90116902.9 1990-09-03
EP90116902A EP0473814B1 (de) 1990-09-03 1990-09-03 Hohlelektrodenschalter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH076851A true JPH076851A (ja) 1995-01-10

Family

ID=8204424

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3244597A Withdrawn JPH076851A (ja) 1990-09-03 1991-08-28 中空電極スイッチ

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5146141A (ja)
EP (1) EP0473814B1 (ja)
JP (1) JPH076851A (ja)
DE (1) DE59009153D1 (ja)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4214331C2 (de) * 1992-04-30 1995-07-06 Siemens Ag Gasentladungsschalter und Verfahren zu dessen Fertigung
DE4214359A1 (de) * 1992-04-30 1993-11-04 Siemens Ag Gasentladungsschalter
WO1994003949A1 (de) * 1992-08-06 1994-02-17 Siemens Aktiengesellschaft Elektrodenanordnung für gasentladungsschalter und werkstoff zur verwendung bei dieser elektrodenanordnung
US5336975A (en) * 1992-10-20 1994-08-09 Hughes Aircraft Company Crossed-field plasma switch with high current density axially corrogated cathode
US6104022A (en) * 1996-07-09 2000-08-15 Tetra Corporation Linear aperture pseudospark switch
DE10118210B4 (de) * 2001-04-11 2012-02-23 Dehn + Söhne Gmbh + Co. Kg Gekapselter Überspannungsableiter mit einer Funkenstreckenanordnung
US8789772B2 (en) 2004-08-20 2014-07-29 Sdg, Llc Virtual electrode mineral particle disintegrator
US7825595B2 (en) * 2005-06-02 2010-11-02 Viktor Dmitrievich Bochkov Controllable gas-discharge device
US8258632B1 (en) * 2005-10-24 2012-09-04 Lawrence Livermore National Security, Llc Optically-initiated silicon carbide high voltage switch with contoured-profile electrode interfaces
US10060195B2 (en) 2006-06-29 2018-08-28 Sdg Llc Repetitive pulsed electric discharge apparatuses and methods of use
US10407995B2 (en) 2012-07-05 2019-09-10 Sdg Llc Repetitive pulsed electric discharge drills including downhole formation evaluation
US9294085B1 (en) * 2013-01-14 2016-03-22 Sandia Corporation High-voltage, low-inductance gas switch
BR112016006434B1 (pt) 2013-09-23 2022-02-15 Sdg, Llc Método para fornecer um pulso de alta tensão a uma broca de perfuração eletrotrituradora ou eletrohidráulica, e, equipamento para chavear potência para uso em perfuração eletrotrituradora ou eletro-hidráulica
DE102014015610B4 (de) * 2014-10-23 2017-02-23 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Überspannungsableiter
CN104966712B (zh) * 2015-06-05 2017-12-15 上海交通大学 一种固态绝缘介质脉冲功率开关及其制备方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2122932A (en) * 1934-03-23 1938-07-05 Ora S Duffendack Gaseous discharge tube
ZA753564B (en) * 1975-06-03 1977-01-26 South African Inventions A high voltage electric switch
US4280098A (en) * 1979-05-25 1981-07-21 Veradyne Corp. Coaxial spark gap switch
US4320321A (en) * 1980-03-25 1982-03-16 Alexandrov Vitaly V Hollow-cathode gas-discharge tube
US4481630A (en) * 1981-12-03 1984-11-06 Photochemical Research Associates Inc. Spark gap switch
EP0259045A3 (en) * 1986-08-30 1989-10-25 English Electric Valve Company Limited Gas discharge devices
DE3721529A1 (de) * 1987-06-30 1989-01-12 Christiansen Jens Triggerung und isolation von pseudofunkenschaltern
ATE108946T1 (de) * 1988-04-11 1994-08-15 Siemens Ag Gasentladungschalter.
JPH03504063A (ja) * 1988-04-26 1991-09-05 シーメンス、アクチエンゲゼルシヤフト マルチチヤネル‐擬似火花スイツチを有するガスレーザー用励起回路および励起回路の用途
JP2564390B2 (ja) * 1989-03-10 1996-12-18 株式会社日立製作所 真空スイツチ
US5055748A (en) * 1990-05-30 1991-10-08 Integrated Applied Physics Inc. Trigger for pseudospark thyratron switch

Also Published As

Publication number Publication date
DE59009153D1 (de) 1995-06-29
US5146141A (en) 1992-09-08
EP0473814A1 (de) 1992-03-11
EP0473814B1 (de) 1995-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5091819A (en) Gas-electronic switch (pseudospark switch)
JPH076851A (ja) 中空電極スイッチ
Bochkov et al. Sealed-off pseudospark switches for pulsed power applications (current status and prospects)
US5502356A (en) Stabilized radial pseudospark switch
Korolev et al. Nanosecond triggering for sealed-off cold cathode thyratrons with a trigger unit based on an auxiliary glow discharge
US5075592A (en) Gas discharge switch
ES2201040T3 (es) Conjunto de descargadores de chispa encapsulado resistente a la presion para derivar magnitudes perturbadoras perjudiciales debidas a sobretension.
WO2006130036A1 (fr) Instrument commande a decharge gazeuse
US5055748A (en) Trigger for pseudospark thyratron switch
US6417604B1 (en) Low pressure gas discharge switch
JP2561900B2 (ja) ガス放電ギヤップ
US5159243A (en) Hollow electrode switch
US5229688A (en) Method of operating a gas discharge switch and an arrangement for carrying out the method
RU2089003C1 (ru) Газоразрядный прибор с холодным катодом
US20070297479A1 (en) Triggered spark gap
US3382402A (en) Multi-stable series connected gaseous discharge devices
US3719852A (en) Coaxial electric arc discharge devices
JP3153623B2 (ja) ガス放電スイッチ
US5189346A (en) Gas-discharge switch
RU2300157C1 (ru) Управляемый газоразрядный прибор
US4937838A (en) Gas laser arrangement
Billault et al. Pseudospark switches
CA1101040A (en) Method for breaking direct current and d.c. breaker for effecting same
RU2519591C2 (ru) Газоразрядный прибор
RU2676756C1 (ru) Газоразрядный коммутатор

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19981112