SU866610A1

SU866610A1 - Катодный узел газоразр дных устройств

Info

Publication number: SU866610A1
Application number: SU792839478A
Authority: SU
Inventors: Владимир Тимофеевич Барченко; Валерий Павлович Голубев; Август Августович Потсар; Геннадий Владиславович Тарвид
Original assignee: Ленинградский Ордена Ленина Электротехнический Институт Им. В.И.Ульянова (Ленина)
Priority date: 1979-11-16
Filing date: 1979-11-16
Publication date: 1981-09-23

Description

(54) КАТОДНЫЙ УЗЕЛ ГАЗОРАЗРЯДНЫХ УСТРОЙСТВ

Изобретение относитс к области электронной техники, а более конкретно к устройству различных газоразр дных приборов и устройств, и может най(ти применение в мощных газоразр дных коммутаторах, плазменных источниках зар женных частиц, газоразр дных источниках света и т.п.

В газоразр дных приборах и устройствах широкое применение наход т как накаленные, так и ненакаливаёмые катоды. Однако в последнее врем наметилась тенденци во многих случа х , там где это возможно, примен ть ненакаливаемые катоды. Особенно это характерно дл разборных газоразр дных устройств технологического назначени .

Среди ненакаливаемых катодов известно устройство, содержсццее плазменный безэмиссионный катод. В нем разр дный ток во внешней цепи замыкаетс не за счет эмиссии электронов с поверхности катода, а за счет разделени зар дов, образующихс в плазме вблизи поверхности катода и отбора на нее ионов.

Одним из наиболее существенных положительных качеств указанного катодного узла вл етс его более высока эффективность по сравнению с холодными катодами с использованиeNj вторичной ионнозлектронной эмиссии 1 .

Недостатком данного катодного узла вл етс значительна по величине сила тока вспомогательного разр да . Она соизмерима с силой тока основной электрической цепи.

10

Наиболее близкой к предлагаемому устройству по технической сущности вл етс конструкци мощного безэмиссионного катода, котора содержит систему возбуж/ ени .вспомогательно15 го разр да дл образовани плазменного катода и набор усилительных электродов кольцевой формы, каждый из которых подключен к источнику потенциала,более отрицательного,

20 чем потенциал плазменного катода t Однако характеристики данного катода не удовлетвор ют разработчиков газоразр дных приборов.

Во многих случа х желательно уве25 личение эффективности катодного узла, котора может быть повышена за счет возрастани коэффициента усилени плазменного тока на единицу длины К(.х) , который равен отношению ионного то30 ка на стенку к разр дному току в данНОИ сечении. Дл указанной конструкции К(X ) обратно пропорционален радиусу колец, поэтому дл улучшени характеристик катодного узла увеличени К(х) необходимо уменьшать радиус колец. Однако это приводит к сильному разогреву колец и вл етс одной из причин ограничивающей величину тока, получаемого с катодного узла.

Цель изобретени - повышение энергетической эффективности катодного узла за счет увеличени коэффициента усилени плазменного тока.

Указанна цель достигаетс тем, что в катодном узле, содержащем систему возбуждени вспомогательного разр да дл образовани плазменного катода, набор усилительных электродов кольцевой формы, каждый из которых подключен к источнику потенциала более отрицательного,чем потенциал плазменного катода, при этом на внутренних поверхност х усилительных электродов выполнены металлические ребра, сориентированные параллельно продольной оси устройства..

На фиг.1 пок&зана конструкци прелагаемого катодного узла; на фиг.2 схема подключени катодного узла к источнику питани .

Катодный узел ( фиг.1 ) состоит из первичного катода 1 и усилительных секций 2,внутренн поверхность которых имеет оребрение 3.

Газоразр дный прибор с предлагаемым катодным узлом подключаетс к источникам питани следующим образом (фиг.2);

Источник разр дного напр жени 4 через балластный резистор 5 подключаетс между анодом 6 и первичным катодом , источник смещени потенциала на усилительных секци х 7 подключаетс /1ежду анодом и усилительными секци ми через резисторы смещени 8.

После зажигани разр да между первичным катодом 1 и анодом 6 в полости , образуемой усилительными секци ми 2, образуетс плазма. При подаче ва усилительные секции 2 от дополнительного источника смещени 8 потенциала более отрицательного, чем потенциал плазмы в области усилительной секции, на них идет ионный ток, величина которого пропорциональна площади внутренней поверхности усилительной секции. Скорость генерации ионов пропорциональна электронной температуре и току разр да, то есть произведению средней плотности тока по сечению на площадь поперечного сечени . Величина коэффициента усилени плазменного тока определ етс отношением ионного тока на единицу длины усилительной секции к разр дному току в этом сечении.

Наличие оребрени 3 приводит к тому, что при сохранении площади поперечного сечени усилительной секции увеличиваетс площадь внутренней поверхности, на которую производитс отбор ионов из плазмы. За счет

5 этого происходит увеличение электронной температуры и градиента потенциала в положительном столбе, что увеличивает скорость генерации ионов. Все это обусловливает повышение

энергетической эффективности катодного узла за счет возрастани коэффициента усилени плазменного тока при сохранении тока первичного катода и габаритных размеров катодного

5 узла в целом.

Claims

1.Авторское свидетельство СССР 320220, Кл. J 15/02, 1967.

2.Stangeby Р.Е. Shmayda W.T. Emissioneess Power Cathode, Reu

Sci Instrum,V.48. № 8, p.935-937,1976, (прототип).