SU851578A1 - Управл емый разр дник - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электротехиике и предназначено дл  быстрой коммутации электрической энергии из высоковольтных источников на нагрузку , в частности, в схемах формировани  высоковольтных импульсов с круTfcJM (наносекундным) фронтом и может быть использовано в различных област х экспериментальной физики и техники .

Известен управл емый вакуумный разр дник, содержащий вакуумную камеру , два изолированных друг от друга основных электрода, цилиндрический диэлектрический экран, расположенный между электродами и изготовленный из диэлектрика с повышенной газогенерирующей способностью, и поджигающий электрод, установленный на одном из основных электродов 1 Недостатком этого разр дника  вл етс  ограничение его функциональных возможностей вследствие электрической св зи поджигающего устройства с одним из основных электродов.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  управл емый разр дник, содер жащий два электрода, расположенные в разр дной камере с окном дл  ввода инициирующе.го пробой, излучени  и установленный изолированно от электродов источник ультрафиолетового излучени , подсоединенный к окну разр дной камеры. В этом разр днике обеспечена электрическа  разв зка основной разр дной цепи и блока поджига, выполненного в виде источника ультрафиолетового излучени , за счет чего значительно расширены его функциональ10 ные возможности Г 21Однако этот разр дник обладает относительно высокими временем запаздывани  срабатывани  и его разбросом.

Цель изобретени  - повышение ста15 бильности и уменьшение времени запаздывани  срабатывани .

Указанна  цель достигаетс  тем, что управл емый разр дник, содержащий два электрода, расположенные в

Claims (1)

1. 20 разр дной камере с окном дл  ввода инициирующего пробой излучени  и источник ультрафиолетового излучени , подсоединенный к окну разр дной камеры , снабжен диэлектр 1ческой газо25 генерирующей цилиндрической вставкой, котора  установлена между электродами , бокова  поверхность вставки выполнена с кольцевой угловой канавкой с пр мым углом раствора, сиь«1ет30 оичной относительно средней поперечной плоскости сечени  вставки, разр дна  камера откачана до вакуума, а ее окно выполнено сквозным и расположено напротив канавки вставки. Источник ультрафиолетового излучени , который электрически изолирован от разр дных электродов располаЬаетс  от них на большом по сравнению с межэлектродным зазором рассто нии, Достаточном дл  устранени  электрической св зи между ними в момент пробо  и после него, а на линии пр мой видимости между источником излучени  и облучаемой им поверхностью диэлектрической межэлектродной встав ки отсутствует кака -либо среда, эффективно поглоща  вакуумное ультрафиолетовое излучение. Вставка изгота ливаетс  из диэлектрика с высоким поверхностным сопротивлением и повышенной газогенерирукадей способностью Дл  повышени  чувствительности к вакуумному ультрафиолетовому излучению что ведет к достижению минимальных задержек срабатывани  и их разброса, диэлектрическа  вставка имеет со сто роны облучени  углубление, выполненное дл  вставки с осевой симметрией в виде угловой кольцевой канавки с углом, близким к 90. На чертеже представлен предлагаемый разр дник, общий вид с частичныл разрезом. Разр дник имеет коаксиальную конструкцию , согласованную.по волновому сопротивлению с формирующим и нагрузочным фидерами. Основной несущий элемент конструкции - разр дна  каме ра 1 представл ет собой цилиндрический вакуумный объем,к которому вакуумно плотно креп тс  коаксиальные вводы 2 откачной вакуумный агрегат 3 и источник 4 ультрафиолетового излучени  (показанный схематично, поскол ку им может  вл тьс  любой из извест ных источников вакуумного ультрафиолетового излучени ). Минимальное рас сто ние от источника излучени  до ра р дного пройежутка выбираетс  таким, чтобы исключить возможность пробо  с высоковольтного электрода на источник . Между разр дными электродами 5, механически укрепленными на внутренних пррводниках коаксиальных вводов 2 и имеющих с ними электрический кон такт; встроена цилиндрическа  диэлек трическа  вставка б, изготовленна  .из диэлектрика с повышенной газогенерируглцей способностью (орга 1ическо го стекла, виниплас.та, эбонита и т.п и имеюща  симметричную относительно средней поперечной плоскости ее сече ни  кольцевую угловую канавку с углом раство  / близким к 9О-. Ме;кду источником 4 ультрафиолетового излучени  и облучаемой им поверхностью диэлектрической вставки б на линии пр мой видимости отсутствует кака либо среда, эффективно поглощающа  вакуумное ультрафиолетовое излучение (т.е. оптические окна, пленки, газ). Длина диэлектрической вставки 6 выбираетс  из условий обеспечени  достаточной электрической прочности межэлектродного зазора при макси-. мальном рабочем напр жении разр дника . Откачка разр дника осуществл ет-, с  до разрежени , обеспечивающего отсутствие пашеновского пробо . При необходимости возможна дополнительна  откачка источника вакуумного ультрафиолетового излучени . Как показывают эксперименты, при коммутируемых токах до 1 кА (напр жение 10-75 кВ, волново.е сопротивление 75 Ом, длительность импульса 60 не) фронт импульса тока составл ет i не. Врем  запаздывани  срабатывани  плавно спадает от 70±5 не при 10 кВ до 30±1 НС при 70 кВ. Рабочий ресурс (1-1,5)-10 срабатываний до по влени  веро тности самопробо  0,05 при частоте 2 Гц. Область рабочих напр жений занимает диапазон от напр жени  самопробо  до 15-20% о этого напр жени  без каких-либо перестроек как разр дника, так и системы поджига. В качестве источника вакуумного ультрафиолетового излучени  используютс : конденсированна  искра в вакууме между электродами и разр д по поверхности органического стекла (энергоемкость разр дного конденсатора 0,5Дж, расположение излучающей искры в 80 см от коммутирующего зазора), импульсна  рентгеновска  трубка (длительность импульса 40 не, напр жение 40 кВ, ток 80-90 А) и стационарна  рентгеновска  трубка (напр жение 2-5 кВ, ток 520 мА, антикатод трубок располагаетс  в 10 см от зазора;.в последнем случа .е разр дник срабатывает с частотр й линейно завис щей от интенсивности излучени  и мен ющейс  от единиц до тыс чных долей герца. При введении между источником излучени  и диэлектрической вставкой любой среды, поглощающей излучение в диапазоне от 1 до -v 1000 А, разр дник перестает срабатывать . Предлагаемый разр дник обладает широкими функциональными возможност ми благодар  электрической разв зке между поджигающим устройством и коммутирующими электродами и по своим достоинствамПриближаетс  к разр днику с лазерным поджигом,  вл  сь во сравнению с ним более простым и дешевым . Формула изобретени  Управл емый разр дник, содержащий два электрода, расположенные в разр дной камере с окном дл  ввода инициирующего пробой излучени  и установленный изолированно от электродов ис