SU311568A1 - LIBRARY - Google Patents
LIBRARYInfo
- Publication number
- SU311568A1 SU311568A1 SU1373681A SU1373681A SU311568A1 SU 311568 A1 SU311568 A1 SU 311568A1 SU 1373681 A SU1373681 A SU 1373681A SU 1373681 A SU1373681 A SU 1373681A SU 311568 A1 SU311568 A1 SU 311568A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- radiation
- laser
- electrodes
- electrode
- gap
- Prior art date
Links
Description
Изобретение относитс к устройствам, содержащим р д синхронно за нускаемых разр дников и примен емым, например, в высоковольтной импульсной технике.The invention relates to devices containing a number of synchronously applied gaps and used, for example, in high-voltage impulse technology.
Известны блоки управл емых разр дников , в частности, с газообразным диэлектриком , запускаемых с помощью луча оптического квантового генератора - лазера. Поток лазерного излучени направл ют либо на один из электродов разр дника, либо фокусируют в одну из точек межэлектродного пространства . В результате взаимодействи лазерного излучени с веществом электрода (фотоэмисси , быстрое испарение поверхностного сло электрода и т. п.) или с диэлектрнко .м рабочего промежутка разр дника происходит ининиирование пробо в промежутке , к которому приложено напр жение.Blocks of controlled arrays, in particular, with a gaseous dielectric, are known that are triggered by a beam of an optical quantum generator — a laser. The laser flux is directed either to one of the glitter electrodes or focused into one of the points in the interelectrode space. As a result of the interaction of laser radiation with the substance of the electrode (photoemission, rapid evaporation of the surface layer of the electrode, etc.) or with the dielectric gap of the working gap of the discharge, the initialization of the breakdown occurs in the gap to which a voltage is applied.
В современной импульсной технике очень часто возникает необходимость в синхронном коммутировании р да электрических схем с использованием в качестве коммутаторов искровых разр дников. К таким схемам можно отнести одновременное коммутирование независимых накопителей на разделенные или общую нагрузку, как, например, в совмещенном генераторе импульсного напр жени и тока, в генераторах импульсных токов, где коммутируютс в нараллель несколько наконнтелей , в генераторах импульсных напр жениГ но схеме умножени Аркадьева-Маркса, в генераторах с умножением напр жени на нолоскопых линн х, отрезках коаксиального кабел и т. п.In modern pulsed technology, it is often necessary to synchronously switch a number of electrical circuits using spark gaps as switches. Such schemes include simultaneous switching of independent drives to separate or total load, such as, for example, in a combined pulse voltage and current generator, in pulse current generators, where several connectors are switched into a parallel circuit, in pulse voltage generators, Arkadyev- Marx, in generators with multiplication of voltage on noloscopic lines, coaxial cable, etc.
Запуск разр дников в таких схемах с помощью лазерного излучени обладает большими преимуществами, так как лазерный луч позвол ет осуществить разв зку по напр жению основной схемы от запускающего устройства , что в высоковольтной импульсной технике весьма существенно.The triggering of arresters in such circuits with the help of laser radiation has great advantages, since the laser beam allows isolation of the main circuit from the triggering device by voltage, which is very significant in high-voltage impulse technology.
В насто щее врем дл одновременного запуска нескольких разр дных промежутков л.-зерным лучом его раздел ют оптическими средствамн. на:1рил ер многогранными прнзмами , зеркаламн. рассеченнымн лннзамн.Nowadays, to simultaneously start several discharge gaps by a l.-grain beam, it is separated by optical means. on: 1rl er multifaceted features, mirrors dissected into lnzamn.
К недостаткам такого рода устройств слсЛ ет отнести сложность онтическоГ системы и больпГ.ю трудоемкость ее юстировки н н; crpoiiKH на каждый промежуток, а также потерп излучени на отражающих и нреломл ющих поверхгюст х оптнческой системы .The disadvantages of this type of device include the complexity of the G system and the greater complexity of its adjustment; crpoiiKH for each gap, as well as radiation tolerances on the reflecting and grounding surfaces of the optical system.
Предлагаемый блок унрощаст распределснне лазерного излучени по коммутируемым разр дным промежуткам н повьштает надежность срабатыпп1;и промежутков за счет более эффективного исполозовани энергии излучени . Он стлнчаетс тем, что поперечное сеченне луча .:i;i:,epa раздел ют путем последовательпого отсечени его частей светопоглощаю1цимн элементами, lianpuMep мишен ми или экранами, вл ющимис част ми рабОЧих электродов, в частном случае путем выделени излучени в кольнеобразиых област х системы диафрагм с постепенно уменьшающимис отверсти ми.The proposed unit to equilibrate the distribution of laser radiation over switched gaps does not increase the reliability of the system, and the gaps due to more efficient use of the radiation energy. It is limited by the fact that the cross section of the ray of the beam.: I; i:, the epa is separated by successively cutting off its parts by light absorbing elements, lianpuMep targets or screens, which are parts of the working electrodes, in a particular case by emitting radiation in wheel-shaped areas of the system diaphragms with gradually decreasing openings.
Рассмотрим механизм пробо искроиого промежутка под воздействием лазср;:0 () нзлучени . Если илотность ;ia3epHoio излучени превосходит некоторую 1 еличнн ij, то основным процессом вл етс испарение материала электродов, причемLet us consider the mechanism of breakdown of the spark gap under the influence of a laser: 0 () radiation. If the emittance; ia3epHoio of radiation exceeds some 1 of ij, then the main process is the evaporation of the material of the electrodes, and
.р„.3..--1,(1).r „.3 ..-- 1, (1)
где Q - теплота испарени материала электродов;where Q is the heat of evaporation of the electrode material;
РО - плотность материала электродов; б - коэффициент температуропроводности материала;PO is the density of the electrode material; b - material thermal diffusivity;
т - длительность импульса лазерного излучени .t is the duration of the laser pulse.
Поэтому основным фактором, привод щи.м к пробою промежутков, должна быть электронна эмисси -- из электрсхюв. Быстрое испарение поверхност-ного сло электродов приводит к созданию ударной волны к газе, а следовательно и к перераспределению плотности газа в промежутке, что увеличивает коэффиги- ент уд.арной ионизации в отмелы:ых облает х .межэлектродного пространства н вызывает пробой про.межутка. Критическа плотность потока дл коикретного случа , натфимер медных электродо;;, около 1000 Мвт-см . Как видно, критическа плотность излучени довольно значительна, хот и достижима при современном уровне развити лазеров. Однако получать такие плотности иеоб зательпо, потому что значительна термоэлектронна эмисси из электродов возникает уже при температуре, близкой к точке плавлени .материала. Так как глубина поглощени излучени в .металле см, то масса иатреваемого вещества при медных электродах составл ет г-слг 2. Дл нагрева ее до температуры плавлеии 1100°С требуетс плотиость излучени около 0Г-С.1Г. Современные квантовые генераторы, работающие в пежиме модул ции добротности, позвол ют получить такую плотность излучени даже без фокусирующих устройств. Действительно, например , дл рубинового лазера е лучом дзга .метро.м 10 мм и мондностью излучени 20 Мет плотность излучени составл ет 26 Мет-см--.Therefore, the main factor driving the gap to breakdowns must be electron emission — from electroschugs. The rapid evaporation of the surface layer of the electrodes leads to the creation of a shock wave to the gas, and consequently to a redistribution of the gas density in the gap, which increases the coefficient of the unit ionization in the shoals: the area of the inter electrode space and the breakdown of the projectile gap. The critical flux density for the co-critical case, sodium copper electrode electrodes ;;, about 1000 MW-cm. As can be seen, the critical radiation density is quite significant, although attainable at the modern level of development of lasers. However, to obtain such densities as a supporter, because significant thermoelectronic emission from the electrodes occurs already at a temperature close to the melting point of the material. Since the absorption depth of the radiation in the metal is cm, the mass of the substance at the copper electrodes is r-sl2. To heat it to a melting temperature of 1100 ° C, a radiation density of about 0Г-С.1Г is required. Modern quantum generators operating in the Q-switching mode make it possible to obtain such a density of radiation even without focusing devices. Indeed, for example, for a ruby laser e with a beam of dzga. Metro.m 10 mm and a monodality of radiation of 20 mt, the density of radiation is 26 m-cm--.
Целесообразно распределить поток лазерного излучени равномергю по всем промежуткам , выполпеппым в частном случае в виде дисков с отверсти ми, диаметры которых лостепеиио у.меньшаюте в направлении излучени . Зависимость диаметра отверетий электродов от но.мера р;;зр дного промежутка «пу при равномерно:; распреде.чснии и;-; ченн выражаетс слелующим равенством: 0л пО - (и- )О1.(2)It is advisable to distribute the laser radiation flux evenly over all the gaps, in the particular case, in the form of discs with holes the diameters of which are narrowed in the direction of the radiation. The dependence of the diameter of the electrodes of the electrodes on the no. Meter p ;; distribute and; -; cnn is expressed by the following equality: 0l π - (and-) O1. (2)
десь DQ-исходный диаметр лазер:10го луча (так как излуче:1ие расиредел етс но сечению луча 1геравиомерi:o , ослаблено по кра м, практически можно иенользовать около 80% нлощадн луча);Here is the DQ-original laser diameter: the 10th beam (since the radiation: 1e is distributed over the beam section 1 heraviomeri: o, weakened along the edges, it is practically possible to use about 80% of the area of the beam);
DI-диаметр отверети первой диафрагмы (выбираетс по конструктивны .м соображени .м, т. е. по соображени .м практической выполнимости разницы в диаметрах иDI is the diameter of the hole of the first diaphragm (chosen by constructive considerations, i.e., due to practical feasibility of the difference in diameters and
юстировки электродов, так какadjusting the electrodes because
величина засвечиваемой площади существенно не вли ет на характеристики пробо искрового промежутка ) ;the magnitude of the illuminated area does not significantly affect the characteristics of the spark gap breakdown);
п-номер электрода.n-number of the electrode.
I ак как и-скровои разр д развиваетс в виде узкого каиала, поперечные размеры которого значитель: о меньще поперечного размера отверсти диафрагмы за исключением iiecKo.iijKHx лослед.них э.тектролов, а врем 11|.-обо опрел .ел егс плот:1остью получени , то размеры oTnepcTHii можно выбрать из ус ,чо:л1 . толпипил кольневон области диафраг:чы, П01 :и цающе11 луч, что у.тобно НС тех1;ологическнм соображенп м.I like the well-borne discharge develops in the form of a narrow caial whose transverse dimensions are significant: the smaller the transverse size of the aperture of the diaphragm, except for the last of the ectrols, and the time of the 11 | By receiving one, the dimensions oTnepcTHii can be chosen from the mustache, cho: h1. Colpillon colnevone area diaphragm: chy, P01: and tsushcheu ray, which is generally not technically sensible;
Ценность любого пред;1оже:1и по одновременн (;.м заихску :1ескольких искро:5ых зазо )ОГ,, НОМИ.М(; КОНСТр КТНВНЬГХ ХДЮбсТВ,The value of any prev; 1uzh: 1i at the same time (; .m zaihsku: 1sek sparkle: 5th zazo) OG ,, NOM.M (; CONSTR.
свол1 тс но схчцестш- к точноети их срабаты: ани во нпемеии.svol1 ts but shchtstest- to precisely their srabaty: ani in nmemeii.
(3)(3)
4four
где /; - чнсло про.межутков;where /; - a piece of pro.mezhutkov;
/ - рассто ние между смежными/ - distance between adjacent
промежутками; с - скорость света.gaps; c is the speed of light.
Условие (3) накладывает ограничение па чис;ю иро: 1ежутков, так как t-t не должно превьпнат ) требуе: 1ой длительности фронта фор: 1 Hip ус.ioi-о :i.upy ijjca.The condition (3) imposes a restriction on the number of numbers; you can do it: 1 turn, since t-t should not exceed the following requirements: 1 st front edge duration: 1 Hip i.ioi-o: i.upy ijjca.
Па чертеже схематически изоб;;а ен блок прав.:1 елп:их разр д:1ико;5, 5ыполиенный дл комму та luiH независимых 11анр же:1ий.Pa in the drawing is a schematic illustration ;; a en block of rights.: 1 elp: their discharge: 1 pic; 5, 5 salted for communica luiH independent 11 en: 1.
Пе)вые семь из восьми последовательноFirst seven of eight consecutive
распо;1ожен11ых дисковых э;1сктродов 1-8 :.|меют отверетн . Си.мволами ±U обозначена раз:1ость нотеннналов, нриложе 1на к соответствуюн1 ,им электрода:м, символами D - дна.метры отверетий в -диафрагмах, а стрелками показан поток лазерного излучепи . Дазерное излучение поглощаете в кольцевой облаети на каждом чет:-1ом электроде 2, 4 и 6, в результате чего инициируетс пробой зазоров между электродами /-2, 3-4, 5-6 i-i1 x disk drives 1–8:. | Signals ±U are marked once: 1nosity of notennals, applied 1a to the corresponding1, electrode: m, symbols D - bottom. Meters of holes in the diaphragms, and arrows show the flow of laser radiation. Daser radiation is absorbed in an annular area at each even: 1st electrode 2, 4 and 6, as a result of which breakdown of gaps between electrodes / -2, 3-4, 5-6 i-i is initiated.
Предмет изобретени Subject invention
Блок управл емых разр дников, содержащий импульсный лазер и р д разр дников, расположенных последовательно на пути лазерного луча, отличающийс тем, что, с целью повышени эффективности использова«и энергии излучени , по крайней мере один из электродов каждого разр дника снабженA block of controlled arresters containing a pulsed laser and a series of arrays arranged in series along the path of the laser beam, characterized in that, in order to increase the efficiency of the use of radiation and the radiation energy, at least one of the electrodes of each of the arrays is supplied
светопоглощающим элементом, поверхность которого вл етс частью рабочей поверхности электрода, например, в виде диафрагм с последовательно уменьшающимис отверсти ми , причем светопоглощающие элементы расположены в апертуре излучени так, что их суммарна засвечиваема площадь равна сечению лазерного луча.a light-absorbing element whose surface is part of the working surface of the electrode, for example, in the form of diaphragms with successively decreasing holes, the light-absorbing elements being located in the radiation aperture so that their total illuminated area is equal to the cross section of the laser beam.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU1373681A SU311568A1 (en) | 1969-11-01 | 1969-11-01 | LIBRARY |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU1373681A SU311568A1 (en) | 1969-11-01 | 1969-11-01 | LIBRARY |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU311568A1 true SU311568A1 (en) | 1973-04-17 |
Family
ID=20448012
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU1373681A SU311568A1 (en) | 1969-11-01 | 1969-11-01 | LIBRARY |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU311568A1 (en) |
-
1969
- 1969-11-01 SU SU1373681A patent/SU311568A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4504964A (en) | Laser beam plasma pinch X-ray system | |
US4536884A (en) | Plasma pinch X-ray apparatus | |
Pendleton et al. | Investigation of a laser triggered spark gap | |
US4633492A (en) | Plasma pinch X-ray method | |
US4618971A (en) | X-ray lithography system | |
US3969628A (en) | Intense, energetic electron beam assisted X-ray generator | |
EP1665907B1 (en) | Method and apparatus for producing extreme ultraviolett radiation or soft x-ray radiation | |
US4401618A (en) | Particle-induced thermonuclear fusion | |
US4570106A (en) | Plasma electron source for cold-cathode discharge device or the like | |
Guenther et al. | 12.2-Laser-triggered megavolt switching | |
SU311568A1 (en) | LIBRARY | |
US3360678A (en) | Fast pulse generator utilizing an electron beam to cause an arc breakdown across thegap region of a coaxial line center conductor | |
Vlastós | Restrike mechanisms of exploding wire discharges | |
US3023380A (en) | Microwave switch | |
US4577114A (en) | High power optical switch for microsecond switching | |
JP2016526261A (en) | Dielectric wall accelerator using diamond or diamond-like carbon | |
US3295011A (en) | Triggering device for spark-gap comprising a laser and destructible shield | |
US4178563A (en) | System for generating a high-energy electrical signal through a brief time, and a laser comprising such a system | |
US4126808A (en) | High voltage two stage triggered vacuum gap | |
US4937838A (en) | Gas laser arrangement | |
US4942337A (en) | Spark gap apparatus triggerable by microwave pulse | |
US3327166A (en) | Thyratron with auxiliary electrode | |
US5545947A (en) | Multiple surface high voltage structure for a gas discharge closing switch | |
US3353059A (en) | Series multiple spark gap switch with a triggering terminal | |
US3295012A (en) | Triggering device for spark-gap and load focusing means |