SU1333180A1 - Разр дник - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , в. частности к разр дникам дл  импульсных коммутаторов. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей путем расширени  диапазона рабочих напр жений в сторону низких значений. Устройство содержит игольчатый электрод 1 и дисковый электрод 2, размещенные в изолирующем корпусе. 3. Соосно с электродами установлен блок поджига со стороны игольчатого электрода 1, состо щий из лазера 4 и фокусирующего элемента, выполненного в виде аксикона 5, расположенного перед игольчатым электродом 1, укрепленным на металлических раст жках 6. Угол наклона образующей конической поверхности игольчатого электрода, к оси устройства /з должен быть меньше угла пересечени  фокусируемых лучей с этой же ось, т.е. /J с 2rf(n-1) , где d - прелсгмл ющий угол аксикона, п - показатель преломлени  материала аксикона относительно среды , заполн ющей разр дник, преломл ющий угол аксикона d f D/2L(n-1), где D - диаметр излучающей апертуры лазера , L 7 рассто ние между аксиконом и дальним от него дисковом электродом разр дника. 1 ил. (О (Л с оо 00 со

Description

Изобретение относитс  к импульсным коммутаторам, а именно к плазменным замыкател м нагрузки в импульсной электрической цепи, и может быть использовано в импульсных сильноточных установках дл  устранени  паразитных полупериодов разр дного тока, увеличени  срока службы электродов и предотвращени  загр знени  плазмы продуктами эрозии электродов.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей путем расширени  диапазона рабочих напр жений в сторону низких значений, а также уменьшени  задержки и разброса момента срабатьтвани  разр дника до величины наносекундного диапазона.

На чертеже изображена схема уст-% ройства.

Устройство содержит игольчатый . электрод 1 и дисковьй электрод 2, размещенные, в изолирующем корпусе 3. Соосно с электродами установлен блок

На электроды 1 и 2 подаетс  по то- копровод щим раст жкам напр жение. Далее запускаетс  лазер. Луч лазера, пройд  через аксикон 5, образует в промежутке между игольчатым 1 и дисковым 2 электродами сплошной цилиндподжига со стороны игольчатого элект- 25 ,

рода 1, состо щий из лазера А.и фоку- Рическии лазернр-искровый канал, осуществл юш нй коммутацию.

сирующего элемента, выполненного в ввде аксикона 5, расположенного перед игольчатым электродом 1, укрепленньм на токопровод щих, например, металли- ческих раст жках 6 соосно с аксиконом 5 и лазером 4, выполненным в виде обращенного к аксикону 5 основанием конуса. Дисковый электрод 2 укреплен на токопровод щих, например, металлических проволочных раст жках 6 соосно с игольчатым электродом. 1,

Угол наклона образующей конической поверхности игольчатого электрода к оси: устройства /ь должен быть меньше угла пересечени  фокусируемых лучей с этой же осью, т,е. ((n-1) l, где ci - преломл ющий угол аксикона J п - показатель преломлени - материала аксикона относительно среды, заполн ющей разр дник, В случае невьшолнени  этого услови  возникают тени от игольчатого электрода в межэлектродНом промежутке, что приводит к увеличению граничной напр женности электрического пол  срабатьгоани  разр дника. Соблюдение услови  ij обеспечивает также облучение конической поверхности игольчатого электрода мощным лазерным излучением, что позвол ет снизить падение напр жени  в зоне контакта плазменного канала с электродом за счет возникновени  плазменных факелов из вещества электрода и уменьшить разброс момента срабатьгеани  разр дника. Преломл ющий угол аксикона должен

5

удовлетвор ть условию o iiry/ 2Цп

Ь f 3где D - диаметр излучающей апертуры лазераJ L - рассто ние между аксико- ном и дальним от,него дисковым электродом разр дника, Вьшолнение данного услови  обеспечивает создание сплошной лазерной искры с каналом, длийа которого равна или превышает jpaccTOH- ние между коммутируемыми электродами и, следовательно, разр дник может работать при низких напр женност х электрического пол .

Устройство работает следующим образом , .

На электроды 1 и 2 подаетс  по то- копровод щим раст жкам напр жение. Далее запускаетс  лазер. Луч лазера, пройд  через аксикон 5, образует в промежутке между игольчатым 1 и дисковым 2 электродами сплошной цилинд

,

Рическии лазернр-искровый канал, осу0

5

0

ществл юш нй коммутацию.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Разр дник, содержащий корпус, элек-i троды, один из которых игольчатый, и блок поджига, состо щий из лазера и фокусирующего элемента, установленного соосно с игольчатым электродом, о-т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем расширени  диапазона рабочих напр женностей электрического пол  в сторону низких значений , а также уменьшени  задержки и разброса момента срабатывани  разр дника до величин наносекундного диапазона , фокусирующий элемент вьтолнен в виде аксикона и расположен перед игольчатым электродом, укрепленным на токопровод щих раст жках соосно с аксиконом и лазером и выполненным в виде обращенного к аксикону основанием конуса с углом при вершине, выбранным из услови 

   (п-1),1

   ГД6 d - преломл ющий угол аксикона; п - показатель преломлени  материала аксикона относительно среды, заполн йщёй разр дник; другой электрод - дисковьй и укреплен на токопровод щих раст жках соосно с игольчатым электродом, а диаметр аксикона выбран равным излучающей :

   5

   0

   31333180

   апертуре лазера, или превьппающим ее, где причем преломл нлций угол аксикона выбран в соответствии с условием :/.

   2ЕТ;:ТТ

   диаметр излучающей апертуры

   лазера;

   рассто иие между аксиконом

   и дальним от него дисковым

   электродом разр дника.

   Редактор М.Кузнецова

   Составитель В.Трифонов

   Техред М.Двдык -Корректор А.Зимокосов

   Заказ 5162Тираж 633 Подписное

   ВЙИШШ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4