SU1119097A1 - Strong-current gaseous-discharge rectifier valve - Google Patents

Strong-current gaseous-discharge rectifier valve Download PDF

Info

Publication number
SU1119097A1
SU1119097A1 SU833606192A SU3606192A SU1119097A1 SU 1119097 A1 SU1119097 A1 SU 1119097A1 SU 833606192 A SU833606192 A SU 833606192A SU 3606192 A SU3606192 A SU 3606192A SU 1119097 A1 SU1119097 A1 SU 1119097A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
grid
anode
cathode
current
valve
Prior art date
Application number
SU833606192A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Лукьянович Баранников
Александр Сергеевич Гладников
Михаил Михайлович Капустин
Original Assignee
Предприятие П/Я В-2572
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 Предприятие П/Я В-2572 filed Critical Предприятие П/Я В-2572
Priority to SU833606192A priority Critical patent/SU1119097A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1119097A1 publication Critical patent/SU1119097A1/en

Links

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

1, СИЛЬНОТОЧНЫЙ ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ ВЕНТИЛЬ, содержащий койцентрические анод, катод и сетку, соединенную с радиатором, отличающийс  те, что, с целью повьшени  электрической прочности при сотсранении удельных характеристик, он дополнительно содержит по крайней мере по одному катоду, аноду и сетке, ко торые расположены концеитри но первым . 2. Вентиль по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  габаритов, его электроды расположены в последовательности; анод- сетка- катод- сетка- анод. (Л QD О СО 1, HIGH-SPEED DISTRIBUTIVE VENT, containing a coicentric anode, cathode and grid connected to a radiator, characterized in that, in order to increase the electrical strength during the separation of specific characteristics, it additionally contains at least one cathode, anode and grid, which are located the endtitle but the first. 2. A valve according to claim 1, characterized in that, in order to reduce the dimensions, its electrodes are arranged in a sequence; anode-grid-cathode-grid-anode. (L QD O CO

Description

111 Изобретение относитс  к преобразовательной технике, а именно к устройству газоразр дных полностью управл емых изделий. В преобразовательной технике известны сильноточные управл емые трех электродные газор зр дные вентили таситроны , содержащие термозмиссионный катод, анод и сетку, расположенную между ними. В качестве рабочего тела (газа) используютс  пары ртути, которыми заполнена герметична  межэлектродна  полость, либо водород f1 Однако из-за высоких падений напр жени  как в водородном газовом разр де, так и при горении разр да в парах ртути (20-60 В) зти приборы отличаютс  низкой экономичностью при работе в цеп х низкого напр жени , что затрудн ет их использование дл  преобразовани  напр жени  посто нного тока меньше 60-100 В. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  полностью управл емый сильноточный газоразр дный вентиль с Cs-Ba наполнением , содержащий концентрические анод, катод и сетку, соединенную по торцу с радиатором L2. Увеличение разр дного тока таких приборов при неизменных удельньпс характеристиках производитс  путем увеличени  электродов. При этом расте размер сетки от ее центра до охлаждаемого кра , а значит и перепад температур по сетке. Между тем этот перепад ограничен, поскольку ограниче на температура сетки как сверху - величиной эмиссионного тока с сетки, вли ю щего на напр жение пробо  промежутка сетка - анод, так и снизу -возможностью сброса тепла, снимаемого с сетки излучением или конвекцией с поверхности сеточного редиатора. Ограничение снизу может быть св зано также с температурой конденсации паров плазмообразующего вещества. Поэтому приходитс  ограничивать полный ток прибора или принимать какие-либо дополнительные меры по уменьшению перепада температур по сетке - уве;личивать ее толщину, уменьшать прозрачность . Все это приводит к дополни тельным потер м в плазме и, следовательно , .к увеличению падени  напр жени  на вентиле при прохождении по нему тока или к снижению электрической прочности. Цель изобретени  - повышение электрической прочности при сохранении удельных характеристик. Указанна  цель достигаетс  тем, что сильноточный газоразр дный вентиль , содержащий концентрические анод, катод и сетку, соединенную по торцу с радиатором, дополнительно содержит по крайней мере по одному аноду, и сетке, которые расположены концентрично первым. Дл  уменьшени  габаритов нтил  целесообразно располагать эти электроды в последовательности: анодсетка- катод, сетка- анод. На чертеже приведен вариант конструкции Предлагаемого вентил . Вентиль имеет цилиндрические катоды 1, укрепленные на керамических изол торах 2, сетки 3 неразъемно соединены с сеточным радиатором 4 и прикрыты сверху экранами 5, наход щимис  под потенциалом сетки. Аноды 6 выполнены как одно целое с анодным фланцем, соединенным вакуз но плотно через керамические кольца 7 с сеточным радиатором. Анодный фланец и радиатор образуют корпус прибора, заполненный плазмообразующим газом. Ток к катодам и их нагревателем 8 подводитс  через гермовводы 9. Экраны 5 сеток 3 служат дл  предотвращейи  пробо  между катодом и анодным . фланцем. Установка катодов на дистанционаторы обеспечивает малые перетечки тепла между катодом и сеточным радиатором. Нагреватель катода может быть выполнен контактным, т.е. нагревающим катод теплопроводностью через тонкий слой керамики. Перед началом работы .в приборе устанавливаютс  рабочие температуры катодов 1 с помощью нагревателей 8 и создаютс  необходимые уровни давлени  Ва и Cs с помощью системы паров рабочего тела. В запертом управл емом приборе теплообмен между электродами осуществл етс  теплопроводностью через керамические изол торы 2, пары наполнителей, -а также излучением. Йа анод 6 подаетс  посто нное напр жение wlOO В. При подйче положительного управл ющего сигнала на сетку 3 относительно катодов 1 между катодами и анодами зажигаетс  разр д. Протекание тока через прибор сопровождаетс  дополнительным тепловьщрлением на сетках 3 за счет токо31 вой составл ющей теплового потока сеток. За счет теплопроводности теп ло от сеток обводитс  к сеточному радиатору 4 и сбрасываетс  с него излучением. При этом температура поддерживаетс  на заданном уровне 600-700 С. После подачи на сетки 3 запирающего потенциала разр д в вентиле гаснет и он переходит в непровод ще Состо ние. Электропрочность прибора т.е. предельное напр жение между ан дом и катодом, которое он способен |вьщержать в этом состо нии без самопроизвольного зажигани  разр да тем больще, чем ниже температура сеток 3. В вентиле предлагаемой конструкции практически при любом токе вентил  обеспечиваетс  надежное охлаждение сетки, поскольку перепад темп ратур по ней уже не зависит от вели чины этого тока. По вл етс  возможность ставить в сильноточные прибор сетки с оптимальными толщинами и прочностью, благодар  чему обеспечиваютс  высокие параметры одновременно по плотности тока и электропрочности вентил , которые до сих пор удавалось.получить только на Сл боточных вентил х. Кроме того, с ростом полного тока, а значит и диаметра вентил  растет пропорциональ его квадрату площадь сеточного ради атора, что дополнительно облегчает 74 охлаждение сетки. Например, при плот ,ности тока , прозрачности молибденовой сетки 0,5 и толщине перепад температур по йёй около 50 град/см. Дл  вентил -прототипа диаметр катода обычно 30-40 мм (так удобнее делать нагреватель). Тогда при токе в 1000 А высота электродов примерно 8 см и перепад тёмператур по ceTice vAOO. Поскольку дл  Cs-Ba вентил  минимальна  Температура около , то гор чий край сетки имеет температуру . При этом эмисси  с ее поверхности настолько велика, что самопроизвольное заЛига- ние разр да в запертом вентиле происходит уже при 50 В. В данном вентиле необходима  пло- , щадь электродов набираетс  с помощью трех пакетов электродов при высоте сетки в 1 см. Максимальна ее температура 650°С, что обеспечивает электропрочность около 200 В. Концентрическое расположение электродов в общем корпусе позвол ет эффективно использовать весь объем вентил  он приобретает форму диска, заполнен ного электродами. При указанной последовательности расположени  электродов каждый из анодов и катодов рабо тает одновременно на два разр дных промежутка, что позвол ет использовать всю их. noBepixHOCTb с обеих сторон как рабочую.111 The invention relates to a converter technique, namely, a gas discharge device for fully controlled products. In converter technology, high-current controlled three-electrode gaseous voltage valves tacitrons, containing a thermionic cathode, anode, and a grid located between them, are known. Mercury vapor is used as the working medium (gas), which is used to fill the tight electrode-cavity or hydrogen f1. However, due to high voltage drops both in the hydrogen gas discharge and in the combustion of the discharge in mercury vapor (20-60 V) These devices are characterized by low efficiency when operating in low voltage circuits, which makes it difficult to use them to convert a DC voltage of less than 60-100 V. The most close to the technical essence of the offer is a fully controlled high-current gas discharge. valve with Cs-Ba filling, containing a concentric anode, cathode and grid, connected at the end to the radiator L2. The increase in the discharge current of such devices, with unchanged specific characteristics, is obtained by increasing the electrodes. At the same time, the size of the grid from its center to the cooled edge, and hence the temperature difference across the grid, grows. At the same time, this difference is limited because the grid temperature is limited both from above by the emission current from the grid, which affects the gap-grid-anode voltage, and from the bottom, by the possibility of heat removal from the grid by radiator radiation or convection. . The lower limit may also be related to the condensation temperature of the vapor of the plasma-forming substance. Therefore, it is necessary to limit the total current of the device or take any additional measures to reduce the temperature difference across the grid - to increase its thickness, to reduce transparency. All this leads to additional losses in the plasma and, consequently, to an increase in the voltage drop across the valve when current flows through it or to a decrease in the electric strength. The purpose of the invention is to increase the electric strength while maintaining the specific characteristics. This goal is achieved by the fact that a high-current gas-discharge valve containing a concentric anode, a cathode and a grid connected at the end with a radiator, additionally contains at least one anode, and a grid that are concentrically arranged first. In order to reduce the dimensions of the ntils, it is advisable to arrange these electrodes in the sequence: anodsett – cathode, grid –– anode. The drawing shows the design of the proposed valve. The valve has cylindrical cathodes 1 mounted on ceramic insulators 2, grids 3 are inseparably connected to grid radiator 4 and are covered from above with screens 5, which are under grid potential. The anodes 6 are made in one piece with the anode flange, which is connected together by a vacuum and tightly through the ceramic rings 7 with the grid radiator. The anode flange and radiator form the instrument body filled with plasma-forming gas. The current to the cathodes and their heater 8 is supplied through a pressure inlet 9. The screens 5 of the grids 3 serve to prevent breakdown between the cathode and the anode one. flange. Installing the cathodes on the distancters provides small heat transfer between the cathode and the grid radiator. The cathode heater can be made contact, i.e. cathode heating thermal conductivity through a thin layer of ceramics. Before starting work, the device establishes the working temperatures of the cathodes 1 using heaters 8 and creates the necessary pressure levels Ba and Cs using a system of working medium vapor. In a locked controlled device, heat exchange between the electrodes is carried out by heat conduction through ceramic insulators 2, pairs of fillers, and also radiation. The anode 6 is supplied with a constant voltage wlOO V. When a positive control signal is applied to the grid 3 relative to the cathodes 1, a discharge is ignited between the cathodes and the anodes. . Due to thermal conductivity, heat from the grids is circled to the grid radiator 4 and is emitted from it by radiation. At the same time, the temperature is maintained at a predetermined level of 600-700 ° C. After the locking potential is supplied to the grids 3, the discharge in the valve goes out and it goes into a non-conducting State. The strength of the device ie the maximum voltage between the anode and the cathode, which it is able to hold in this state without spontaneous ignition of the discharge, the greater the lower the temperature of the grids 3. In the valve of the proposed design, virtually any current of the valve ensures reliable cooling of the grid, since the temperature difference it is no longer dependent on the magnitude of this current. It is possible to put nets with optimal thicknesses and strength into high-current devices, which means that high parameters are simultaneously obtained in current density and electro-strength of the valves, which have so far been achieved. Only at Inlet valves. In addition, with the growth of the total current, and hence the diameter of the valve, the grid area is proportional to its square, which is due to the atomic angle, which additionally facilitates the cooling of the grid. For example, when the density, current, transparency of the molybdenum grid is 0.5 and thickness, the temperature difference in it is about 50 degrees / cm. For a valve prototype, the diameter of the cathode is usually 30-40 mm (it is more convenient to make a heater). Then, at a current of 1000 A, the height of the electrodes is about 8 cm and the temperature difference along ceTice vAOO. Since for Cs-Ba the valve is at a minimum temperature of about, the hot edge of the mesh has a temperature. In this case, the emission from its surface is so high that spontaneous discharge of the discharge in a locked valve occurs already at 50 V. In this valve, the area of electrodes is collected using three sets of electrodes at a grid height of 1 cm. 650 ° C, which provides an electrical strength of about 200 V. The concentric arrangement of the electrodes in the common case allows the efficient use of the entire volume of the valve; it takes the form of a disk filled with electrodes. With the specified sequence of arrangement of the electrodes, each of the anodes and cathodes works simultaneously for two discharge spaces, which makes it possible to use all of them. noBepixHOCTb on both sides as a working.

Claims (2)

1, СИЛЬНОТОЧНЫЙ ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ ВЕНТИЛЬ, содержащий концентрические анод, катод и сетку, соединенную с радиатором, отличающийс я тем, что, с целью повышения электрической прочности при сохранении удельных характеристик, он дополнительно содержит по крайней мере по одному катоду, аноду и сетке, которые расположены концентрично первым.1, HIGH-CURRENT DISCHARGE VALVE containing a concentric anode, cathode and grid connected to a radiator, characterized in that, in order to increase electric strength while maintaining specific characteristics, it additionally contains at least one cathode, anode and grid, which are located concentrically first. 2. Вентиль по п. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов, его электроды расположены в последовательности: анод- сетка- катод- сетка- анод.2. The valve according to claim 1, characterized in that, in order to reduce the dimensions, its electrodes are arranged in the sequence: anode-grid-cathode-grid-anode. SU„., 1119097SU „., 1119097
SU833606192A 1983-06-17 1983-06-17 Strong-current gaseous-discharge rectifier valve SU1119097A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833606192A SU1119097A1 (en) 1983-06-17 1983-06-17 Strong-current gaseous-discharge rectifier valve

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833606192A SU1119097A1 (en) 1983-06-17 1983-06-17 Strong-current gaseous-discharge rectifier valve

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1119097A1 true SU1119097A1 (en) 1984-10-15

Family

ID=21068753

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833606192A SU1119097A1 (en) 1983-06-17 1983-06-17 Strong-current gaseous-discharge rectifier valve

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1119097A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Каганов И.Л. Ионные приборы. М., Энерги , 1973, с. 385. 2. Кайбышев В.З. и др. О возможности использовани термоэмиссионного преобразовател дл управлени током в электрических цеп х. -ЖТФ, т. 42, 1972, № 10, с. 1265 (прототип). 1 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wilson Conversion of heat to electricity by thermionic emission
US3267308A (en) Thermionic energy converter
US5492570A (en) Hybrid thermal electric generator
US3543841A (en) Heat exchanger for high voltage electronic devices
GB968392A (en)
US3194989A (en) Thermionic power conversion devices
US4297615A (en) High current density cathode structure
US2518879A (en) Hydrogen thyratron
SU1119097A1 (en) Strong-current gaseous-discharge rectifier valve
US3215868A (en) Tiiermionic converter
US2650997A (en) Heat shielded cathode
US2266735A (en) Glow discharge oven
US2218331A (en) Grid-controlled discharge tube
US3412275A (en) Vapor discharge lamp with cooling means for portion of electrode
US3699384A (en) Offswitching of liquid metal arc switching device by internal current diversion to an auxiliary electrode
US1920649A (en) High amperage rectifier
US3202843A (en) Thermionic converters
KR910001418B1 (en) Fluorescent lamp for unipolar mode of operation
US2108539A (en) Electron discharge device
US3005924A (en) Cold cathode hydrogen thyratron
US3300661A (en) Thermionic energy converter
US2098380A (en) Gas discharge device
SU1133627A1 (en) Gaseous-discharge rectifier valve with non-selfmaintained discharge
US3054012A (en) High power electron discharge device
US3274404A (en) Electron tubes and methods of operation thereof for energy conversion