RU200561U1 - Управляемый вакуумный разрядник - Google Patents
Управляемый вакуумный разрядник Download PDFInfo
- Publication number
- RU200561U1 RU200561U1 RU2019140196U RU2019140196U RU200561U1 RU 200561 U1 RU200561 U1 RU 200561U1 RU 2019140196 U RU2019140196 U RU 2019140196U RU 2019140196 U RU2019140196 U RU 2019140196U RU 200561 U1 RU200561 U1 RU 200561U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- anode
- hole
- window
- laser radiation
- cathode
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T14/00—Spark gaps not provided for in groups H01T2/00 - H01T13/00
Landscapes
- Lasers (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области импульсной техники, к формированию импульсов токов и напряжения, представляет собой управляемый вакуумный разрядник и может использоваться в качестве коммутатора емкостных накопителей энергии. Управляемый вакуумный разрядник содержит катод и анод, расположенные в герметичном диэлектрическом корпусе с окном для ввода сфокусированного управляющего лазерного излучения. Анод выполнен со сквозным отверстием для пропуска лазерного излучения, отверстие в аноде выполнено цилиндрическим, при этом одна из кромок отверстия имеет механический контакт с окном для ввода сфокусированного управляющего лазерного излучения. Техническим результатом полезной модели является увеличение ресурса работы разрядника. 1 ил.
Description
Полезная модель относится к области импульсной техники, к формированию импульсов токов и напряжения, а именно к управляемым вакуумным разрядникам для коммутации токов, для использования в качестве коммутаторов емкостных накопителей энергии.
Известен вакуумный разрядник, включающий герметичную диэлектрическую оболочку, содержащую коаксиальную электродную систему, состоящую из двух электродов, и оптически прозрачное окно для ввода управляющего сфокусированного импульсного оптического излучения по оси симметрии разрядника, в котором оболочка выполнена из корунда, каждый из электродов выполнен со сквозным отверстием для пропуска управляющего излучения, отверстия расположены на оси симметрии разрядника, управляющее излучение фокусируется за пределами межэлектродного промежутка на внутренней поверхности герметичной оболочки, оболочка откачана до давления остаточных газов, обеспечивающих электропрочность коммутируемого промежутка до срабатывания разрядника. Патент Российской Федерации №170782, МПК Н01Т 1/20, Н01Т 14/00, 11.05.2017. Недостатком являются большие временные задержки, которыми обладает устройство, возникающие ввиду удаленности катода от места фокусировки оптического излучения.
Известен управляемый разрядник, содержащий установленные в герметичном изоляционном корпусе противостоящие анод и катод, при этом один из электродов выполнен конической формы. Патент Российской Федерации №119935, МПК H01J 17/64, 27.08.2012. Недостатком является его малый ресурс работы, что обусловлено выбранным диаметром отверстия в аноде, а также значительной эрозией вершины конуса при воздействии лазерного изучения и при работе в электрическом разряде.
Известен управляемый вакуумный разрядник, содержащий катод, выполненный из сплава ВНБ-3, и анод, расположенные в герметичном диэлектрическом корпусе с окном для ввода сфокусированного управляющего лазерного излучения, при этом в аноде на оси разрядника выполнено отверстие цилиндро-коническо-цилиндрической формы, при этом цилиндр большего диаметра обращен к катоду и имеет острые кромки, а диаметр меньшего цилиндра является минимально достаточным для прохождения луча лазера и его фокусировки на поверхности катода. Патент Российской Федерации №183129, МПК Н01Т 14/00, H01J 17/64, 12.09.2018. Данное техническое решение принято в качестве прототипа.
Недостатком прототипа является ограниченный ресурс работы разрядника. Выбранная конструкция электродной системы не позволяет в полной мере ограничить распыляющийся (при срабатывании устройства) материал катода и его осаждение на внутренней поверхности окна для ввода лазерного излучения, а также поверхности электродов и стенках корпуса, что приводит к перекрыванию окна распыляющимся материалом катода и пробоям.
Задачей и техническим результатом полезной модели является увеличение ресурса работы разрядника.
Технический результат достигается тем, что в управляемом вакуумном разряднике, содержащем катод и анод, расположенные в герметичном диэлектрическом корпусе с окном для ввода сфокусированного управляющего лазерного излучения, анод выполнен со сквозным отверстием для пропуска лазерного излучения, отверстие в аноде выполнено цилиндрическим, при этом одна из кромок отверстия имеет механический контакт с окном для ввода сфокусированного управляющего лазерного излучения.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором представлен поперечный разрез разрядника, где:
1 - технологический диск;
2 - кольцо;
3 - окно;
4 - анод;
5 - катод;
6 - система фокусировки;
7 - лазер.
Полезная модель состоит из герметичного корпуса и размещенной в нем электродной системы. Корпус включает технологический диск 1 и кольцо 2, выполненные, например, из алюмооксидной керамики, и окно для ввода сфокусированного оптического излучения 3. В корпусе расположены анод 4, выполненный из тугоплавкого металла или сплава, например ВТ1-0, и катод 5, выполненный из тугоплавкого металла или сплава, например ВТ1-0. Анод выполнен с отверстием на оси разрядника, имеющим диаметр, достаточный для прохождения сфокусированного системой фокусировки 6 на поверхности катода, луча лазера 7. При этом отверстие в аноде выполнено цилиндрическим, при этом одна из кромок отверстия имеет механический контакт с окном для ввода сфокусированного управляющего лазерного излучения.
Разрядник работает следующим образом.
Импульс оптического излучения, испускаемый лазером, проходя через систему фокусировки, окно герметичного корпуса и анод, фокусируется на поверхности катода, что приводит к плавлению и испарению материала катода. Образовавшаяся плазма замыкает промежуток между анодом и катодом, вызывает коммутацию импульса тока. Благодаря указанной конструкции анода, обеспечивается электрический контакт с тонким слоем металла, напыляемым в процессе работы на внутреннюю поверхность окна для ввода лазерного излучения. Таким образом, при работе устройства окно постепенно запыляется тонкой металлической пленкой, возникает электрический контакт тонкой металлической пленки с анодом, после чего напыленный за предыдущий акт работы слой металла на окне участвует в инициировании разряда, испаряя металл из зоны прохождения луча лазера, тем самым уменьшая степень запыленности в зоне прохождения луча лазера и увеличивая ресурс работы разрядника. За счет описанных выше принципа работы и конструкционных решений, в частности, за счет сближения плоскостей анода и катода, уменьшения внутреннего объема устройства, полезная модель также позволяет уменьшить массогабаритные характеристики разрядника.
Claims (1)
- Управляемый вакуумный разрядник, содержащий катод и анод, расположенные в герметичном диэлектрическом корпусе с окном для ввода сфокусированного управляющего лазерного излучения, анод выполнен со сквозным отверстием для пропуска лазерного излучения, отличающийся тем, что отверстие в аноде выполнено цилиндрическим, при этом одна из кромок отверстия имеет механический контакт с окном для ввода сфокусированного управляющего лазерного излучения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019140196U RU200561U1 (ru) | 2019-12-09 | 2019-12-09 | Управляемый вакуумный разрядник |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019140196U RU200561U1 (ru) | 2019-12-09 | 2019-12-09 | Управляемый вакуумный разрядник |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU200561U1 true RU200561U1 (ru) | 2020-10-29 |
Family
ID=73399143
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019140196U RU200561U1 (ru) | 2019-12-09 | 2019-12-09 | Управляемый вакуумный разрядник |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU200561U1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1641161A1 (ru) * | 1989-06-14 | 1994-04-15 | Научно-исследовательский институт высоких напряжения при Томском политехническом институте им.С.М.Кирова | Способ управления срабатыванием газового разрядника |
WO2013185824A1 (de) * | 2012-06-14 | 2013-12-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Funkenstrecke |
RU183129U1 (ru) * | 2018-06-18 | 2018-09-12 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Управляемый вакуумный разрядник |
-
2019
- 2019-12-09 RU RU2019140196U patent/RU200561U1/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1641161A1 (ru) * | 1989-06-14 | 1994-04-15 | Научно-исследовательский институт высоких напряжения при Томском политехническом институте им.С.М.Кирова | Способ управления срабатыванием газового разрядника |
WO2013185824A1 (de) * | 2012-06-14 | 2013-12-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Funkenstrecke |
RU183129U1 (ru) * | 2018-06-18 | 2018-09-12 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Управляемый вакуумный разрядник |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU183129U1 (ru) | Управляемый вакуумный разрядник | |
US3087092A (en) | Gas generating switching tube | |
US5399941A (en) | Optical pseudospark switch | |
US4458180A (en) | Plasma electron source for cold-cathode discharge device or the like | |
US20190319432A1 (en) | A laser triggered multi-stage vacuum switch | |
EP0473233A1 (fr) | Tube neutronique à flux élevé | |
Mao et al. | Research on the interaction of primary plasma and main electrode for laser triggered vacuum switch | |
JP2014235948A (ja) | イオン源およびイオンミリング装置 | |
US3465192A (en) | Triggerable arc discharge devices and trigger assemblies therefor | |
US3465205A (en) | Vacuum gap devices with metal ionizable species evolving trigger assemblies | |
RU200561U1 (ru) | Управляемый вакуумный разрядник | |
Mao et al. | Research on the time-delay characteristics of the laser-triggered vacuum switch | |
RU196890U1 (ru) | Управляемый разрядник | |
US3323002A (en) | Triggered vacuum gap device having field emitting trigger assembly | |
EP0300566A1 (fr) | Source d'ions de métaux liquides à arc sous vide | |
US3230410A (en) | Arc discharge device with triggering electrode | |
RU2638954C2 (ru) | Коммутирующее сильноточное устройство | |
RU196889U1 (ru) | Управляемый разрядник | |
US3093766A (en) | Gas generating electric discharge device | |
US3612937A (en) | Low-pressure controlled discharge device with trigger electrode within hollow cathode | |
CN102296274B (zh) | 用于阴极弧金属离子源的屏蔽装置 | |
EP0295743B1 (fr) | Source d'ions à quatre électrodes | |
US3271619A (en) | Triggered vacuum discharge device | |
JPS581950A (ja) | 高電圧同軸スイツチ | |
RU2297117C1 (ru) | Устройство для получения импульсного рентгеновского и нейтронного излучения |