SU1563488A1 - Method of modulating current in gas discharge of heavy-current switch member - Google Patents

Method of modulating current in gas discharge of heavy-current switch member Download PDF

Info

Publication number
SU1563488A1
SU1563488A1 SU884416030A SU4416030A SU1563488A1 SU 1563488 A1 SU1563488 A1 SU 1563488A1 SU 884416030 A SU884416030 A SU 884416030A SU 4416030 A SU4416030 A SU 4416030A SU 1563488 A1 SU1563488 A1 SU 1563488A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
voltage
discharge
current
key element
pressure
Prior art date
Application number
SU884416030A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.И. Бабанин
В.И. Кузнецов
И.Н. Колышкин
А.С. Пащина
В.И. Ситнов
А.Я. Эндер
Original Assignee
Физико-технический институт им.А.Ф.Иоффе
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 Физико-технический институт им.А.Ф.Иоффе, Предприятие П/Я В-2572 filed Critical Физико-технический институт им.А.Ф.Иоффе
Priority to SU884416030A priority Critical patent/SU1563488A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1563488A1 publication Critical patent/SU1563488A1/en

Links

Landscapes

  • Gas-Filled Discharge Tubes (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к области сильноточной высокотемпературной газовой электроники и может быть ис- пользовано при создании мощных высо- котемпературных преобразователей тока , коммутации больших токов с малыми потер ми, при разработке сильноточных генераторов килогерцовой частоты. Цель изобретени  повышение надежности модул ции за счет создани  условий повторного зажигани  разр да в диодном режиме, а также стабилизаци  частоты модул ции. Способ реализуетс  следующим образом. В двухэлектродном ключевом элементе с разр дным проме- жутком, межэлектродное рассто ние которого меньше длины свободного пробега электронов, давление газа- накопител  выбирают таким образом, что произведение давлени  на величину межэлектродного рассто ни  выше минимального значени , при котором возможно существование разр да. При этом вольт-амперна  характеристика (ВАХ) состоит из двух ветвей - низковольтной и высоковольтнойо Плотность анодного тока устанавливают выше критического значени , при котором возможна компенсаци  объемного зар да тока при полной ионизации атомов плазмообраэующего вещества и ниже плотности максимального тока эмиссии катода„ Критическое значение тока определ етс  отношением масс электронов и ионов, давлением и температурой газа, средней скоростью ионов. Напр жение на разр дном промежутке выбирают выше напр жени  зажигани  разр да на низковольтном участке ВАХ и ниже напр жени  зажи- гани  на высоковольтном участке той же характеристике при уменьшении напр жени . Дл  стабилизации частоты модул ции ключевой элемент включают в колебательный контур, параметры которого выбирают таким образом, чтобы врем  непровод щего состо ни  ключевого элемента превышало врем  восстановлени  давлени  в разр дном промежутке. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. сл С ел Os со 4 00 00The invention relates to the field of high-current high-temperature gas electronics and can be used to create powerful high-temperature current transducers, to switch high currents with low losses, to develop high-current kilohertz frequency generators. The purpose of the invention is to increase the modulation reliability by creating conditions for re-igniting the discharge in a diode mode, as well as stabilizing the modulation frequency. The method is implemented as follows. In a two-electrode key element with a discharge gap, the interelectrode distance of which is less than the electron mean free path, the pressure of the storage gas is chosen so that the product of the pressure and the interelectrode distance is higher than the minimum value at which the discharge may exist. At the same time, the volt-ampere characteristic (VAC) consists of two branches — low voltage and high voltage. The anode current density is set higher than the critical value, at which the volume charge of the current can be compensated for when the plasma-forming substance is fully ionized and below the cathode maximum current emission density is determined by the mass ratio of the electrons and ions, the pressure and temperature of the gas, the average velocity of the ions. The discharge voltage across the gap is chosen above the ignition voltage of the discharge at the low-voltage portion of the I – V characteristic and below the ignition voltage at the high-voltage portion of the same characteristic with decreasing voltage. In order to stabilize the modulation frequency, the key element is included in an oscillating circuit, the parameters of which are chosen in such a way that the time of the nonconducting state of the key element exceeds the pressure recovery time in the discharge gap. 1 hp f-ly, 4 ill. Sl S ale Os from 4 00 00

Description

Изобретение относитс  к области управлени  током в сильноточных газоразр дных приборах, в частности кThis invention relates to the field of current control in high-current gas discharge devices, in particular

области сильноточной высокотемпературной газовой электроники, и может быть использовано при создании газоразр д-areas of high-current high-temperature gas electronics, and can be used to create a gas discharge

315634315634

ных приборов дл  различных областей промышленности, например при создании мощных высокотемпературных преобразователей тока дл  решени  задач коммутации больших токов с малыми потер ми , при создании мощных сильноточных высокотемпературных генераторов кило- герцовой частоты.devices for various areas of industry, for example, when creating powerful high-temperature current transducers for solving problems of high-current switching with low losses, while creating powerful high-current high-temperature generators of kilohertz frequency.

Целью изобретени   вл етс  повыше- JQ ние надежности модул ции за счет обеспечени  условий повторного зажигани  разр да в диодном режиме, а также стабилизации частоты модул ции.The aim of the invention is to increase the modulation reliability by ensuring the conditions for re-igniting the discharge in the diode mode, as well as stabilizing the modulation frequency.

На разр дный промежуток, межэлект- j родное- рассто ние которого d меньше длины свободного пробега электрона в газе, подают такое напр жение, приFor a discharge gap, the interelectrodeposition, the distance of which d is less than the electron mean free path in a gas, is applied such a voltage, while

2525

котором плотность анодного тока 1 больше критической I ev;/kTa Va x 2Q r-rtwhere the anode current density 1 is greater than the critical value I ev; / kTa Va x 2Q r-rt

Xnt-Ч объемный зар д которого можетXnt-h volumetric charge which can

быть скомпенсирован при полной ионизации атомов плазмообразукщего вещества , но меньше максимального тока эмиссии термокатода 15 (т;, tag - массы ионов и электронов; е - зар д электрона; a, TQ - давление и температура атомов газа наполнител ; k - .посто нна  Больцмана; vj - средн   30 скорость ионов в плазме). Величину напр жени  на разр дном промежутке . устанавливают выше напр жени  зажигани  разр да на низковольтном участке предразр дной вольт-амперной характе-35 .ристики (ВАХ) U{ и ниже напр жени  .зажигани  разр да при уменьшении наге. р жени  на высоковольтном участке предразр дной ВАХ, причем давление газа наполнител  выше минимального 40 давлени  существовани  разр да.be compensated for the complete ionization of the plasma-forming substance atoms, but less than the maximum emission current of the thermal cathode 15 (t ;, tag are the masses of ions and electrons; e is the electron charge; a, TQ is the pressure and temperature of the filler gas atoms; k is the Boltzmann constant ; vj - 30 average velocity of ions in the plasma). The magnitude of the voltage at the bit bottom. set above the ignition voltage at the low-voltage portion of the predischarge volt-ampere characteristic (35) of the voltage (VAC) U {and lower than the ignition voltage at low voltage. the voltage on the high-voltage portion of the predischarge VAC, and the gas pressure of the filler is above the minimum 40 discharge pressure.

Дл  стабилизации частоты модул ции газоразр дный ключевой элемент включают последовательно с контуром, содержащим индуктивность L, емкость С и сопротивление R, параметры которогб выбираютс  из услови  превышени  временем непровод щего состо ни  ключевого элемента Тнепр времени восстановлени  начального давлени  в разр дном промежутке„In order to stabilize the modulation frequency, the gas-discharge key element is connected in series with a circuit containing inductance L, capacitance C and resistance R, the parameters of which would be chosen based on the time that the non-conductive state of the key element Tpn is exceeded by the recovery time of the initial pressure in the discharge interval

На фиг.1 представлено семейство расчетных ВАХ с цезиевым наполнением; на фиг. 2 показаны зависимости минимального напр жени  зажигани  разр да U и максимальное напр жение„ при котором существует разр д, на фиг.З представлена ЪАХ газонаполненного диода и нагрузочна  характеристика источника; на фиг.4 изображены осциллограммы тока и напр жени  на ключевом элементе в одном из вариантов реализации способаFigure 1 shows the family of calculated CVC with cesium filling; in fig. Figure 2 shows the dependences of the minimum ignition voltage U and the maximum voltage at which there is a discharge; FIG. 3 shows the “A” of a gas-filled diode and the source loading characteristic; Figure 4 shows current and voltage waveforms on a key element in one embodiment of the method.

Установлено, что из-за немонотонной зависимости, сечени  ионизации плазмообразующей компоненты от энергии электронов зажигание несамосто тельного дугового разр да возможно в области не слишком низких значении1 приэведени  давлени  газа-наполнител  PQ на размер межэлектродного зазора d, когда безразмерный параметрIt has been established that, due to the non-monotonic dependence of the ionization cross section of the plasma-forming component on the electron energy, ignition of a non-self-sustaining arc discharge is possible in the region of not too low 1 value of reduction of the PQ filling gas pressure d to the size of the interelectrode gap d, when the dimensionless parameter

больше Ъ0 ( CQ макси-greater than b0 (CQ maxi

ш sh

е и° ктаe and ° cta

5five

Q Q

0 5 0 0 5 0

5five

мальное значение сечени  ионизации газа-наполнител ). Если , то зажигание дугового разр да оказываетс  невозможным. Область существовани  разр да при заданном Pfld ограничена как со стороны низких, так,и со стороны высоких напр жений на разр дном промежутке. При ) в диоде осуществл етс - устойчивый предраэр дный режим t током пор дка вакуумного. При происходит зажигание разр да , и в диоде устанавливаетс  ток, величина которого при достаточно высокой эмиссионной способности катода определ етс  количеством ионов, образующихс  в межэлектродном зазоре при полной ионизации атомов наполнител ,, и параметрами внешней цепи. Существенно, что при достаточно боль ших значени х напр жени  (b) из-за уменьшени  ионизационной способности электронов с увеличением их энергии диод снова переходит в разр дный режим с током, близким к вакуумному, определ емому из закона 3/2. В качестве единицы измерени  напр жени  на ключевом элементе (фиг.1) выбран потенциал ионизации атомов наполнител  ИО(, (дл  цези  ,89 В), а единицы измерени  тока - ток по закону 3/2 J-2,33 xthe maximum value of the ionization cross section of the filler gas). If, the ignition of the arc discharge turns out to be impossible. The region of existence of a discharge for a given Pfld is limited both on the side of the low and on the side of high voltages on the discharge gap. When) in the diode, a stable pre-aerial mode t is applied with a current of the order of the vacuum. When the discharge is ignited, a current is established in the diode, the magnitude of which, at a sufficiently high emissivity of the cathode, is determined by the number of ions formed in the interelectrode gap with full ionization of the filler atoms and the parameters of the external circuit. It is significant that with sufficiently high voltages (b) due to a decrease in the ionization capacity of electrons with an increase in their energy, the diode again goes into discharge mode with a current close to the vacuum one, determined from the 3/2 law. As the unit of measurement for the voltage on the key element (Fig. 1), the ionization potential of the IO filler atoms was selected (, (for cesium, 89 V), and the unit of current measurement is the current according to the 3/2 J-2.33 x law

фи он/ 8 где фион измер етс  в вольтах, d - в сантиментрах, а J - в А/см2. При ,55 (кривые 1 - 3) ВАХ соответствуют предразр дному режиму , и диод имеет положительное дифференциальное сопротивление при любом напр жении. При (кривые 4-6) предразр дным режимам соответствуют два участка ВАХ при UC cU4(b) и (Ь)„ где II, и иг точки нулевого дифференциального сопротивлени  диода на левой и правой | ветв х соответственно. Из фиг.2 следует, что при увеличении параметра Ь (при условии Ь§.Ь0) U,1 (Ь) над а- where it is measured in volts, d in centimeters, and J in A / cm2. At, 55 (curves 1–3), the current – voltage characteristics correspond to the predischarge mode, and the diode has a positive differential resistance at any voltage. With (curves 4-6), the pre-discharge modes correspond to two sections of the I – V characteristic at UC cU4 (b) and (b) „where II and ig points of the zero differential resistance of the diode on the left and right | branch x respectively. From figure 2 it follows that with increasing parameter b (assuming Lg.b0) U, 1 (b) over a-

ет, a Uji(b) растет, т.е. происходит расширение диапазона существовани  разр да по напр жению0em, a Uji (b) grows, i.e. there is an expansion of the range of existence of the discharge for voltage0

Анализ за вл емого решени  показы- вает, что дл  осуществлени  повторного зажигани  разр да после обрыва тока и перехода сильноточного ключевого элемента в непровод щее состо ние необходимо прикладывать к разр д- ному промежутку напр жение U, определ емое из соотношени Analysis of the proposed solution shows that in order to re-ignite the discharge after a current interruption and the transition of the high-current key element to the non-conducting state, a voltage U, determined from the ratio

U,(b)Ј UЈU2(b) .U, (b) Ј UЈU2 (b).

Поскольку при обрыве тока в меж- электродном зазоре происходит резкое уменьшение давлени  Рд, значение параметра Ь становитс  меньше Ьо. Зажигание в этом случае возможно, когда давление снова примет свое первоначальное значение, соответствующееSince at current interruption in the interelectrode gap a sharp decrease in pressure Рd occurs, the value of parameter b becomes less than b. In this case, the ignition is possible when the pressure again takes its initial value corresponding to

значению параметра . Восстановление давлени  в межэлектродном зазоре происходит в течение конечного интервала времени , которое определ ют экспериментально дл  каждых конкретных условий эксперимента. Если рабоча  точка совпадает с напр жением U раньше момента, когда происходит полное восстановление давлени  в межэлектродном зазоре, то в этом слу- чае более раннее зажигание разр да может привести к тому, что положение рабочей точки будет находитьс  на ВАК, соответствующей другому значению Ь. Это может привести к нестабильной модул ции тока по частоте и амплитуде . Поэтому с целью стабилизации частоты модул ции, момент повторного зажигани  разр да регулируют путем подбора параметров контура R, L . С, исход  из услови  Тнепр ТвоССТ .parameter value. The restoration of pressure in the interelectrode gap occurs during a finite interval of time, which is determined experimentally for each specific experimental condition. If the operating point coincides with the voltage U before the time when the full pressure is restored in the interelectrode gap, then in this case the earlier ignition of the discharge may lead to the position of the operating point on the BAK corresponding to another value of b. This can lead to unstable modulation of the current in frequency and amplitude. Therefore, in order to stabilize the modulation frequency, the moment of re-ignition of the discharge is controlled by selecting the parameters of the circuit R, L. C, the outcome of the conditions Tnepr TvOSST.

Таким образом, в за вл емом способе нет необходимости в наличии управл ющей сетки и формировател  сигнала управлени .Thus, in the inventive method there is no need for a control grid and a control signal generator.

Предлагаемый способ модул ции тока в газовом разр де сильноточного ключевого элемента осуществл ют сле дующим образом.The proposed method of modulating the current in the gas discharge of a high-current key element is carried out as follows.

Кривыми 7 - 8 на фиг.З показаны ВАХ ключевого элемента соответственно на высоковольтной и низковольтной ветв х дл  заданного значени  параметра . Напр жение U (точка 9Curves 7–8 in FIG. 3 show the current-voltage characteristics of the key element in the high-voltage and low-voltage branches x, respectively, for a given parameter value. U voltage (point 9

на Фиг.)1) с |,тветс вурт ча/п1Г п.-шч разр па при увеличении ъ.шр -кеничon Fig.) 1) with |, tvets vurt cha / p1G p.-shch raz pa with an increase in shr-kenich

на дно, с1to the bottom c1

а напр жениеand the voltage

U9 (точка и))U9 (dot and))

5 five

0 0

5five

00

0 5 0 5

00

5five

5five

соответствует зажиганию разр да при уменьшении напр жени  на диоде. Момент зажигани  разр да характеризуетс  относительно низким уровнем проход щего тока, поэтому напр жение, приложенное к диоду, практически равно ЭДС источника Е„ Таким образом, выбор напр жений и и U дл  осуществлени  зажигани  разр да мо;.сьо производить из услови  U( Ј U хК . и После зажигани  разр да напр жение и ток на диоде определ ютс  точкой пересечени  нагрузочной характеристики источника К (крива  11 на фш ,3) с разр дным участком ВАХ диода (точка 12 на фиг.З).corresponds to the ignition of the discharge with decreasing voltage on the diode. The moment of ignition of the discharge is characterized by a relatively low level of the passing current, therefore the voltage applied to the diode is almost equal to the emf of the source EE. Thus, the choice of voltages and and U for the ignition of the discharge is possible; U xK and After ignition of the discharge, the voltage and current on the diode are determined by the point of intersection of the load characteristic of the source K (curve 11 for flash, 3) with the discharge section of the IV curve of the diode (point 12 in FIG. 3).

Дл  заданного значени  ЭДС источника Е наход т параметр Ь,, при котором U ()E или ) Е (фиг.2). Тогда, очевидно, что при Ь Ьмии11,(Ъ)(Ь) . Далее, поль , го / For a given EMF value of source E, find the parameter b ,, for which U () E or) E (figure 2). Then, obviously, with b b bmi 11, (b) (b). Next, pol, go /

зу сь св зью ---, опредеп ют mg к. qby communication ---, mg mg. q

произведение Р d и, таким образом, выбирают давление наполнител  Ра и величину межэлектродного зазора j. Следует отметить, что выбранное значение давлени  при данном bM(1t( соответствует минимальному значению давлени  Рд, при котором возможно зажигание разр да дл  заданного значени  Е. Согласно прототипу из услови  наход т максимальное значение давлени  PMQKC, при превышении которого обрыва тока в цепи не происхог дит. Таким образом, диапазон давлений PMQirc соответствует рабочему режиму, при котором возможно осуществление предлагаемого способа модул ции тока.product P d and, thus, choose the filler pressure Pa and the interelectrode gap j. It should be noted that the selected pressure value at a given bM (1t (corresponds to the minimum pressure value Pd at which the discharge can be ignited for a given value of E.) According to the prototype, the maximum pressure PMQKC is found at which the current does not occur Thus, the pressure range of PMQirc corresponds to the operating mode at which it is possible to implement the proposed method of current modulation.

После зажигани  разр да (точка 12 на фиг.З) стационарное провод щее состо ние диода существует в течение конечного интервала времени Т„осст, на прот жении которого происходит откачка ионов из межэлектродного засораа В результате этого процесса в разр де развиваетс  неустойчивость типа Пирса, привод ща  к обрыву тока и переходу диода в запертое состо ние . Поскольку контур обладает конечной индуктивностью L, то ток в цепи не может сразу скачком изменитьс  до нул . Поэтому рабоча  точка перемещаетс .с сильноточной ветви на слаботочную высоковольтную ветвь предразр дной ВАК (точка 13 на фиг.З) по пути поз о 14С Величина напр жени  в точке 13 определ етс  параметрами контура К, L, С исход  из соотношенийAfter ignition of the discharge (point 12 in Fig. 3), the stationary conductive state of the diode exists for a finite time interval Tcc, during which ions are pumped out from the interelectrode blockage. As a result of this process, Pierce-type instability develops in the discharge, leading to an interruption of the current and the transition of the diode to the locked state. Since the circuit has a finite inductance L, the current in the circuit cannot immediately jump to zero. Therefore, the operating point moves from the high current branch to the low current high voltage branch of the predischarge VAK (point 13 in FIG. 3) along the path of 14 ° C. The voltage value at point 13 is determined by the parameters of the circuit K, L, C based on the ratios

дл  R t. ifor R t. i

10ten

J0J0

tftf

ь.s

-- expC- arctg)- expC- arctg)

QCQC

tf,tf,

х. sin (arctg g) + Ktx sin (arctg g) + Kt

.L. .L.

2kc -JuTлкс2kc-JuTlks

ГДеWhere

Jn - ток в момент обрыва;Jn - current at the moment of break;

г, 1 Пg, 1 P

дл  R г -U Ј jfor R g -U Ј j

иП E+lЈ Л° еХр( ))IP E + lЈ L ° eXr ())

л - |LC-4R2 С2 ГДе р .l - | LC-4R2 C2 GD p.

2RC HLC2RC HLC

Поскольку напр жение в точке 13 больше напр жени  источника Е, последний не может обеспечить поддержание такого напр жени . Поэтому рабоча  точка 13 перемещаетс  по высоковольтной ветв  предразр дной ВАХ по направлению к значению Е, тем самым уменьша  напр жение на диоде. Врем  непровод щего состо ни  сильноточного ключевого элемента, в течение которого рабоча  точка перемещаетс  от значени  U до U2, можно оценитьSince the voltage at point 13 is greater than the voltage of source E, the latter cannot ensure the maintenance of such a voltage. Therefore, the operating point 13 moves along the high voltage branch of the predischarge IVC towards the value of E, thereby reducing the voltage across the diode. The time of the non-conducting state of a high-current key element during which the operating point moves from a value of U to U2 can be estimated.

из выражени from the expression

tLtL

ЛL

1непр со1nepr with

где (0 where (0

4l4R2 С2-LC4l4R2 C2-LC

2КС -$U2KS - $ U

Параметры контура R, L, С подбирают таким образом, чтобы удовлетворить условию Тиер Твосст.The parameters of the circuit R, L, C are selected in such a way as to satisfy the condition of Tier Twosct.

Предлагаемый способ был реализован в кнудсеновском диоде с цезий- бариевым наполнением с плоской геометрией электродов. Рабочими поверхност ми катода и анода служили торцы цилиндров диаметром 15 мм, меж-, электродный промежуток мог варьироватьс  в пределах от 0,1 до 2 мм. На рассто нии 2 мм от боковых поверхностей электродов располагалс  изоли-The proposed method was implemented in a Knudsen diode with a cesium-barium filling with a flat electrode geometry. The ends of the cylinders with a diameter of 15 mm served as the working surfaces of the cathode and anode; the inter-, electrode gap could vary from 0.1 to 2 mm. At a distance of 2 mm from the side surfaces of the electrodes, insulated

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

рованный от катода и анода цилиндрический электрод.A cylindrical electrode from the cathode and anode.

Модул ци  тока и напр жени  наблюдалась в широком диапазоне температур катода и давлени  бари  и в диапазоне изменени  давлени  цези  от (Г4до 5-Ю-з „м рт.СТо На фиго4 в качестве примера приведены осциллограммы тока и напр жени , полученные при подаче на анод пр моугольного импульса напр жени  длительно-. стью а 1 мс от источника напр жени  с ЭДС 21 В. Температура катода составл ла 14ЬО К, температура анода - 1100 К, ,5-10-3 мм рт.ст., Vfa мм pT.CT.,d - 1,6 мм. Пос- ледовательно в анодную цепь был включен контур из параллельно соединенных сопротивлени , индуктивности и емкости: Ом, мкГ, . При этом величина модулируемого тока достигает «10 Л/см2 , а напр жение на стадии горени  разр да составл ет #4 В„ Таким образом, экспериментальные результаты подтверждают, что предлагаемый способ модул ции /тока в газовом разр де сильноточного ключевого элемента можно реализовать на практике.Current and voltage modulation was observed in a wide range of cathode temperatures and barium pressure and in the range of cesium pressure from (G4 to 5-U-3m). Figure 4 shows, as an example, the current and voltage waveforms obtained by applying anode of a rectangular voltage pulse with a duration of 1 ms from a voltage source of EMF 21 V. The cathode temperature was 14CO, the anode temperature was 1100 K, 5-10-3 mm Hg, Vfa mm pT .CT., D - 1.6 mm. A circuit consisting of parallel-connected resistances, ind In this case, the experimental results confirm that the proposed modulation / current method in the field of current and capacitance: Ohm, μg,. In this case, the magnitude of the modulated current reaches “10 L / cm2, and the voltage at the burning stage of the discharge is # 4 V”. The gas discharge of the high current key element can be realized in practice.

Использование предлагаемого способа модул ции тока в газовом разр де сильноточного ключевого элемента обеспечивает по сравнению с прототипом повышение надежности модул ции и упрощение схемы модул ции за счет возможности управлени  моментом повторного зажигани  разр да и модул ции тока стабильной частоты без формировани  сигнала управлени , что позвол ет существенно уменьшить мае- согабаритные показатели сильноточного ключевого элемента.Using the proposed method of modulating the current in a gas discharge of a high-current key element provides, in comparison with the prototype, increasing the modulation reliability and simplifying the modulation scheme due to the possibility of controlling the moment of re-ignition of the discharge and modulating the current of a stable frequency without generating a control signal that allows significantly reduce the overall dimensions of the high-current key element.

Claims (1)

1. Способ модул ции тока в газовом разр де сильноточного ключевого элемента путем подачи напр жени  на разр дный промежуток с межэлектрод- ным рассто нием, меньшим длины свободного пробега электронов в газе, при превышении величины плотности анодного тока критического значени  и ограничении его меньше плотности тока эмиссии, отличающий- с   темл что, с целью .повышени  надежности модул ции за счет обеспечени  услови  повторного .зажигани 1. A method for modulating a current in a gas discharge of a high-current key element by applying a voltage to a discharge gap with an interelectrode distance shorter than the electron mean free path in a gas when the anode current density exceeds a critical value and is less than the current density emission, distinguished by the fact that, in order to increase the modulation reliability by providing the condition of repeated ignition разр да в диодном режиме, напр жение на разр дном промежутке устанавливают выше напр жени  зажигани  разр да при увеличении напр жени  на низковольтном участке предразр дной вольт- амперной характеристики и ниже напр жени  зажигани  разр да при: уменьшении напр жени  на высоковольтном участке той же характеристики, а газовый разр д осуществл ют при условии , что произведение давлени  наполнител  на величину межэлектродногоdischarge in a diode mode, the voltage across the discharge gap is set higher than the ignition voltage of the discharge while increasing the voltage on the low-voltage portion of the predischarge volt-ampere characteristic and lower than the discharge ignition voltage when: decreasing the voltage of the high-voltage portion of the same characteristic and the gas discharge is performed under the condition that the product of the filler pressure by the interelectrode value рассто ни  не менее минимального значени  существовани  разр да.no less than the minimum value of the existence of the discharge. 20 Способ по п.1, отличающийс  тем, что, с целью повышени  коэффициента стабилизации частоты модул ции, ключевой элемент включают в колебательный контур и регулируют параметры из услови .превышени  временем непровод шего состо ни  ключевого элемента времени восстановлени  начального давлени  в разр дном промежутке.20. The method according to claim 1, characterized in that, in order to increase the modulation frequency stabilization factor, the key element is included in the oscillating circuit and the parameters are adjusted for the time required for the nonconductive state of the key element to restore the initial pressure in the discharge interval. ,.-.- UWUw чh г,/5g / 5 10 1510 15 Фиг.11 iziz 20 .1520.15 10ten WiWi ион and he iv/#iv / # t i -лt i l i ii i го  go IT IT ..Гл ..Gl : У: 0 ZOO 400 Ш 800 Г.мкс0 ZOO 400 W 800 G.mks Фиг.44 i t Ii t I
SU884416030A 1988-04-21 1988-04-21 Method of modulating current in gas discharge of heavy-current switch member SU1563488A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884416030A SU1563488A1 (en) 1988-04-21 1988-04-21 Method of modulating current in gas discharge of heavy-current switch member

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884416030A SU1563488A1 (en) 1988-04-21 1988-04-21 Method of modulating current in gas discharge of heavy-current switch member

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1563488A1 true SU1563488A1 (en) 1991-10-23

Family

ID=21371098

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884416030A SU1563488A1 (en) 1988-04-21 1988-04-21 Method of modulating current in gas discharge of heavy-current switch member

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1563488A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2727927C1 (en) * 2019-11-18 2020-07-27 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Method of gridless modulation of current in unstable mode of discharge combustion

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Суетин Т.А. Стенотрон-ионна генераторна лампа. Электричество, 1946, N- 5, с 44-48. Авторское свидетельство СССР № 693472, кл0 И 01 J 17/44, 1979. 54) СПОСОБ МОДУЛЯЦИИ ТОКА В ГАЗОВОМ РАЗРЯДЕ СИЛЬНОТОЧНОГО КЛЮЧЕВОГО ЭЛЕМЕНТА *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2727927C1 (en) * 2019-11-18 2020-07-27 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Method of gridless modulation of current in unstable mode of discharge combustion

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6005218A (en) Process and circuit for the bipolar pulse-shaped feeding of energy into low-pressure plasmas
US4574219A (en) Lighting unit
US6172468B1 (en) Method and apparatus for igniting a gas discharge lamp
SU1563488A1 (en) Method of modulating current in gas discharge of heavy-current switch member
Pabst et al. Igniting high-pressure lamps with electronic ballasts
Nikolaev et al. Vacuum arc trigger systems based on E× B discharges
US3382402A (en) Multi-stable series connected gaseous discharge devices
EP0651592B1 (en) Circuit arrangement for igniting and operating a discharge lamp
US5151630A (en) Triggerable switching spark gap
RU2624000C2 (en) Generator of high-frequency emission based on discharge with hollow cathode
Tsuruta Prebreakdown field emission current and breakdown mechanism of a small vacuum gap
RU2727927C1 (en) Method of gridless modulation of current in unstable mode of discharge combustion
GB1509665A (en) Arrangement including a gas and/or vapour discharge lamp
Harvey et al. Current interruption at powers up to 1 GW with crossed-field tubes
US5189345A (en) Gas-discharge switch
Tsuruta et al. Ignition and instability of low-current DC vacuum arcs ignited by the opening of the electrodes
KR100710525B1 (en) Electrical ignition apparatus for cathodic arc
Harvey et al. High power on-off switching with crossed field tubes
Pirrie et al. A new gas discharge switch for discharging high energy capacitor banks
US5189346A (en) Gas-discharge switch
SU750592A1 (en) Sealed contact
SU1637033A1 (en) Method for firing a heavy-current glow discharge
US3749978A (en) Method and apparatus for offswitching crossed field switch device
Tsuruta et al. Ignition and lifetime of low current DC vacuum arc ignited by the opening of the electrodes
JPS6314511B2 (en)