RU2758584C1 - Gas-discharge current interrupter with cylindrical hole geometry in grid node - Google Patents
Gas-discharge current interrupter with cylindrical hole geometry in grid node Download PDFInfo
- Publication number
- RU2758584C1 RU2758584C1 RU2020142760A RU2020142760A RU2758584C1 RU 2758584 C1 RU2758584 C1 RU 2758584C1 RU 2020142760 A RU2020142760 A RU 2020142760A RU 2020142760 A RU2020142760 A RU 2020142760A RU 2758584 C1 RU2758584 C1 RU 2758584C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- grid
- grid node
- discharge
- hole
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J17/00—Gas-filled discharge tubes with solid cathode
- H01J17/02—Details
- H01J17/04—Electrodes; Screens
- H01J17/12—Control electrodes
Abstract
Description
Изобретение относится к газоразрядной импульсной технике, в частности к газоразрядным коммутаторам тока низкого давления тиратронного типа. Оно может применяться в качестве коммутатора в генераторах высоковольтных импульсов с индуктивным накопителем энергии с целью повышения стабилизации процесса обрыва тока, уменьшения времени выключения и разогрева прибора.The invention relates to a gas-discharge pulsed technique, in particular to gas-discharge low-pressure current switches of the thyratron type. It can be used as a switch in high-voltage pulse generators with an inductive energy storage in order to increase the stabilization of the current cut-off process, reduce the time for switching off and warming up the device.
Известен газоразрядный прибор с инверсным расположением отверстий в сеточном узле, содержащий анод, катод, сеточный узел, состоящий из сеточного электрода (далее сетка) 2 и экрана 1 (Фиг. 1). Сетка имеет одно отверстие, расположенное по оси симметрии прибора, со стороны анода. Центры отверстий в экране сеточного узла расположены на концентричных окружностях. Отверстия, принадлежащие к разным окружностям, радиально смещены друг относительно друга. Совокупная площадь отверстий экрана превышает площадь сеточного отверстия. Минимальная площадь сечения разрядного канала прилегает к отверстию в сетке [1].Known gas-discharge device with an inverted arrangement of holes in the mesh unit, containing an anode, cathode, mesh unit consisting of a mesh electrode (hereinafter referred to as mesh) 2 and screen 1 (Fig. 1). The grid has one hole located along the axis of symmetry of the device, from the side of the anode. The centers of the holes in the screen of the mesh node are located on concentric circles. Holes belonging to different circles are radially offset from each other. The total area of the screen openings exceeds the area of the mesh opening. The minimum cross-sectional area of the discharge channel is adjacent to the hole in the grid [1].
Недостатками применения описанного прибора в режиме обрыва тока являются сильный разогрев электродов и объема прибора, наличие большой временной нестабильности момента обрыва тока.The disadvantages of using the described device in the current cut-off mode are strong heating of the electrodes and the volume of the device, the presence of a large temporary instability of the current cut-off moment.
Работа подобных приборов в схеме генератора высоковольтных импульсов с индуктивным накопителем энергии в большей степени определяется конструкцией сеточного узла. За счет введения в конструкцию газоразрядного коммутатора нового сеточного узла с цилиндрическим разрядным каналом (с цилиндрической геометрией отверстия), достигается улучшение рабочих характеристик.The operation of such devices in a high-voltage pulse generator circuit with an inductive energy storage device is largely determined by the design of the grid unit. By introducing a new grid unit with a cylindrical discharge channel (with a cylindrical hole geometry) into the design of the gas-discharge switch, improved performance is achieved.
Чертеж нового сеточного узла показан на фигуре 2. В узле выполнено сплошное отверстие цилиндрической формы, расположенное под углом к нормали поверхности сеточного узла. Площадь сечения отверстия сохраняется по всей длине сеточного узла. В данной конструкции отсутствует экранирующий электрод. Толщина сеточного узла значительно увеличена. Расстояние между анодно-сеточной и катодно-сеточной областями увеличено. Краевые кромки отверстий скруглены. Площадь отверстия с анодно-сеточной области в 4 раза меньше площади отверстия сеточного электрода в газоразрядном приборе с инверсным расположением отверстий. Площадь отверстия со стороны катодно-сеточной области в 12 раз меньше совокупной площади отверстий экранирующего электрода в газоразрядном приборе с инверсным расположением отверстий.A drawing of the new mesh unit is shown in figure 2. The unit has a solid cylindrical hole located at an angle to the normal of the mesh unit surface. The cross-sectional area of the hole is maintained along the entire length of the mesh node. This design does not have a shielding electrode. The thickness of the mesh knot has been significantly increased. The distance between the anode-grid and cathode-grid regions is increased. The edges of the holes are rounded. The area of the hole from the anode-grid area is 4 times less than the area of the hole of the grid electrode in a gas-discharge device with an inverted arrangement of holes. The area of the hole on the side of the cathode-grid region is 12 times less than the total area of the holes of the shielding electrode in a gas-discharge device with an inverted arrangement of holes.
Подобная конструкция сеточного узла обуславливает ряд особенностей работы газоразрядного прибора. В отличие от предыдущей конструкции, в новом сеточном узле за счет значительного увеличения толщины сеточного электрода, увеличивается теплоотвод сеточного узла, что обеспечивает уменьшение разогрева прибора. Благодаря увеличению расстояния между анодной и катодной областями и расположению отверстия под углом к нормали поверхности, сеточный узел позволяет сохранить электропрочность прибора на достаточном уровне, необходимом для нормальной работы. Геометрия отверстия непосредственно определяет область и форму разрядного канала [2]. В результате этого исключаются возможные переходы разряда из отверстия в отверстие и газонатекание в область горения разряда [3], как в случае газоразрядного прибора с инверсным расположением отверстий, что обеспечивает непрерывность формирования плазменной дуги. Обрыв тока в данной конструкции локализуется со стороны отверстия в анодно-сеточной области, что способствует уменьшению времени выключения [4]. Скругление краевых кромок способствует уменьшению их разогрева и увеличению порога напряжения для возникновения автоэлектронной эмиссии.Such a design of the grid unit determines a number of features of the operation of the gas-discharge device. Unlike the previous design, in the new mesh assembly, due to a significant increase in the thickness of the mesh electrode, the heat dissipation of the mesh assembly increases, which reduces the heating of the device. By increasing the distance between the anodic and cathodic regions and the location of the hole at an angle to the surface normal, the mesh assembly allows maintaining the electrical strength of the device at a sufficient level necessary for normal operation. The hole geometry directly determines the area and shape of the discharge channel [2]. As a result, possible transitions of the discharge from the hole to the hole and gas flow into the area of the discharge combustion [3] are excluded, as in the case of a gas-discharge device with an inverted arrangement of holes, which ensures the continuity of the formation of the plasma arc. The current cutoff in this design is localized from the side of the hole in the anode-grid region, which helps to reduce the turn-off time [4]. The rounding of the edge edges reduces their heating and increases the voltage threshold for the occurrence of field emission.
Список литературыBibliography
1. Патент №171094 МПК H01J 17/12.1. Patent No. 171094 IPC H01J 17/12.
2. Райзер Ю.П. Физика газового разряда: Учеб. руководство для вузов. Изд. 2-е, перераб. и доп.М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит.1992. 536 с.2. Raizer Yu.P. Gas discharge physics: Textbook. a guide for universities. Ed. 2nd, rev. and additional Moscow: Nauka. Ch. ed. physical-mat. lit. 1992. 536 s.
3. Фогельсон Т.Б., Бреусова Л.Н., Вагин Л.Н. Импульсные водородные тиратроны. М: Сов. радио. 1974.3. Fogelson T.B., Breusova L.N., Vagin L.N. Pulsed hydrogen thyratrons. M: Sov. radio. 1974.
4. Верещагин Н.М., Круглов С.А., Сережин А.А., Шатилов С.Г., Агалыдов К.Д., Павлов М.Б. Газоразрядные прерыватели тока низкого давления в генераторе высоковольтных наносекундных импульсов с индуктивным накопителем энергии // ПТЭ. 2017. №6.4. Vereshchagin NM, Kruglov SA, Serezhin AA, Shatilov SG, Agalydov KD, Pavlov M.B. Gas-discharge low-pressure current interrupters in a generator of high-voltage nanosecond pulses with an inductive energy storage // PTE. 2017. No. 6.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020142760A RU2758584C1 (en) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | Gas-discharge current interrupter with cylindrical hole geometry in grid node |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020142760A RU2758584C1 (en) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | Gas-discharge current interrupter with cylindrical hole geometry in grid node |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2758584C1 true RU2758584C1 (en) | 2021-11-01 |
Family
ID=78466664
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020142760A RU2758584C1 (en) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | Gas-discharge current interrupter with cylindrical hole geometry in grid node |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2758584C1 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4620135A (en) * | 1982-10-27 | 1986-10-28 | English Electric Valve Company Limited | Electric circuit interrupting devices |
US20060125368A1 (en) * | 2002-02-04 | 2006-06-15 | Ruey-Jen Hwu | Solid state vacuum devices and method for making the same |
RU171094U1 (en) * | 2016-11-21 | 2017-05-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | GAS DISCHARGE SWITCHING DEVICE WITH INVERSE LOCATION OF HOLE HOUSES IN THE NETWORK ASSEMBLY |
RU2644416C2 (en) * | 2016-06-03 | 2018-02-12 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Алмаз" (АО "НПП "Алмаз") | Cathode-grid knot with auto emission cathode from carbon material |
RU187851U1 (en) * | 2018-12-21 | 2019-03-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | GAS DISCHARGE CIRCUIT BREAKER WITH TWO-GLASS CONFIGURATION OF HOLE HOLES |
RU2686454C1 (en) * | 2018-08-15 | 2019-04-26 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Алмаз" (АО "НПП "Алмаз") | Cathode-mesh assembly with spatially-developed axially symmetric field-emission cathode |
RU2726140C1 (en) * | 2019-12-24 | 2020-07-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Gas-discharge current interrupter with a sectoral hole in the screen and a circular hole in the grid asymmetrically arranged relative to the central axis |
-
2020
- 2020-12-22 RU RU2020142760A patent/RU2758584C1/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4620135A (en) * | 1982-10-27 | 1986-10-28 | English Electric Valve Company Limited | Electric circuit interrupting devices |
US20060125368A1 (en) * | 2002-02-04 | 2006-06-15 | Ruey-Jen Hwu | Solid state vacuum devices and method for making the same |
RU2644416C2 (en) * | 2016-06-03 | 2018-02-12 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Алмаз" (АО "НПП "Алмаз") | Cathode-grid knot with auto emission cathode from carbon material |
RU171094U1 (en) * | 2016-11-21 | 2017-05-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | GAS DISCHARGE SWITCHING DEVICE WITH INVERSE LOCATION OF HOLE HOUSES IN THE NETWORK ASSEMBLY |
RU2686454C1 (en) * | 2018-08-15 | 2019-04-26 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Алмаз" (АО "НПП "Алмаз") | Cathode-mesh assembly with spatially-developed axially symmetric field-emission cathode |
RU187851U1 (en) * | 2018-12-21 | 2019-03-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | GAS DISCHARGE CIRCUIT BREAKER WITH TWO-GLASS CONFIGURATION OF HOLE HOLES |
RU2726140C1 (en) * | 2019-12-24 | 2020-07-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Gas-discharge current interrupter with a sectoral hole in the screen and a circular hole in the grid asymmetrically arranged relative to the central axis |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10594113B2 (en) | Laser triggered multi-stage vacuum switch | |
Li et al. | Repetitive gas-discharge closing switches for pulsed power applications | |
US5329205A (en) | High voltage crossed-field plasma switch | |
US5502356A (en) | Stabilized radial pseudospark switch | |
RU170980U1 (en) | GAS DISCHARGE COMMUNICATING DEVICE WITH SLIT CONFIGURATION | |
RU134697U1 (en) | HIGH-FREQUENCY RADIATION GENERATOR BASED ON A Hollow Cathode Discharge | |
CN110600999B (en) | Novel high-voltage large-current rotary arc switch | |
RU2758584C1 (en) | Gas-discharge current interrupter with cylindrical hole geometry in grid node | |
RU2726140C1 (en) | Gas-discharge current interrupter with a sectoral hole in the screen and a circular hole in the grid asymmetrically arranged relative to the central axis | |
RU171094U1 (en) | GAS DISCHARGE SWITCHING DEVICE WITH INVERSE LOCATION OF HOLE HOUSES IN THE NETWORK ASSEMBLY | |
RU2654494C1 (en) | Vacuum spark discharger | |
RU181255U1 (en) | TYRATRON TYPE DISCHARGE DEVICE WITH IMPROVED DISCHARGE PARAMETERS | |
CN114006271B (en) | Low-jitter self-triggering spark discharge preionization switch | |
Kruglov et al. | Modeling and development of thyratron type grid node with improved discharge parameters for specialized gas-discharge current interrupter | |
RU2314589C2 (en) | Gas-discharge switching device | |
RU2476950C1 (en) | Gas discharge switching device | |
Vereshchagin et al. | Low-pressure gas-discharge current interrupters in a generator of high-voltage nanosecond pulses with an inductive energy storage | |
RU2559027C1 (en) | Triggered vacuum gap | |
RU2306683C1 (en) | Plasma electron source | |
CA1104635A (en) | Vacuum arc discharge device with tapered rod electrodes | |
EA202190038A1 (en) | A DEVICE FOR GENERATING A FILAMENTED AUXILIARY DISCHARGE FOR A DEVICE FOR GENERATING X-RAY AND CORPUSCULAR RADIATION, AND ALSO FOR A THERMONUCLEAR REACTOR WITH A DEVICE FOR GENERATING X-RAY AND CORPUSCULAR RADIATION | |
SU736374A1 (en) | Method and device for dc cutout | |
Schanin et al. | Plasma-emitter electron accelerators | |
Kruglov et al. | Study of gas discharge thyratron-type interrupter with sector hole in the screen in high-voltage pulse generator circuit with inductive energy storage | |
RU2237942C1 (en) | Heavy-current electron gun |