Разрядник с лазерным поджигом

 

РАЗР5ЩНИК С ЛАЗЕРНЫМ ЛОДЖИГОМ , содержащий установленные в корпусе с окном для ввода луча поджигающего лазера два противостоящих основных электрода, один из которых выполнен со сквозным отверстием расположенным напротив окна в корпусе , и собираюосую линзу, установленную между поджиганяцим лазером и указанным основным электродом с отверстием , фокус которой расположен -в 1фОмежутке между основными электродами , о тличающийся тем, что, с целью повышения стабильности . временных характеристик срабатывания при различных полярностях коммутируемого напряжения, мевду основными электродами установлен дополнительно введенный электрод-мишень со сквозным отверстием, расположенным соосно со сквозным отверстием основного электрода, причем средняя точка на оси отверстия электродамишени расположена в -фокусе указан ной линзы. 00 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) (11 Н 01 Т 14/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕРЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3415224/24-07 (22) 31.03.82 (46) 30.11.85.Бюл.В 44 . (72) В.Б.Братчиков, В.С.Диянков, А.И.Кормилицын и В.И.Мартынов (53) 621.31:6.933 (088.8) (54) (57) .РАЗРЯДНИК С ЛАЗЕРНЫМ ПОДЖИ

ГОМ, содержащий установленные в кор.пусе с акном для ввода луча поджи- . гающего лазера два противостоящих основных электрода, один из которых выполнен со сквозным отверстием, расположенным напротив окна в корпусе, и собиракщую линзу, установленную между поджигаяицим лазером и указанным основным электродом с отверстием, фокус которой расположен в промежутке между основными электродами, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности временных характеристик срабатывания при различных полярностях коммутируемого напряжения, между основными электродами установлен дополнительно введенный электрод-мишень со сквозным отверстием, расположен- ным соосно со сквозным отверстием . основного электрода, причем средняя точка на оси отверстия электродамишени расположена в фокусе указанной линзы.

1101133

Изобретение относится к области высоковольтной импульсной техники и может быть использовано для управления моментом срабатывания искро-. вых разрядников с лазерным поджигом при любой полярности коммутируемого напряжения беэ изменения временных характеристик срабатывания разрядника.

Известны разрядники с лазерным

10 поджигом, содержащие два основных электрода, один из которых является мишенью для луча поджигающего лазера, а другой выполнен со сквозным отверстием для прохождения луча поджигающего лазера °

При исследовании, этих разрядников установлено, что при положительной полярности электрода-мишени время запаздывания срабатывания и его раз- >0 брос значительно меньше, чем при отрицательной полярности основного электрода-мишени. Отсюда следует, что при коммутировании напряжения положительной полярности луч лазера должен проходить через заземленный основной электрод. Это довольно легко выполнить конструктивно. Однако при коммутировании напряжения отрицательной полярности входное окно лазерного луча должно располагаться со стороны высоковольтного основного электрода, что требует усложнения конструкции. Кроме того, при работе с одним и тем же разряд- 35 ником на напряжениях с разной полярностью необходимо менять положение входного окна для ввода лазерного излучения (a значит и положение лазера)то со стороны заземленного ос- 40 новноге электрода, то со стороны высоковольтного основного электрода,что вызывает значительные трудности.

Известен разрядник с лазерным 45 поджигом, в котором для улучшения временных характеристик разрядника луч лазера фокусируется в углубление на одном из электродов, чтобы увеличить скорость распростра- 50 нения факельной струи и увеличить величину ее выброса в промежуток между электродами разрядника °

Но и в этом случае временные ха- 55 рактеристики срабатывания разрядника различны при разных полярностях коммутируемого напряжения.

Наиболее близким из известных технических решений к изобретению является разрядник с лазерным поджигом, содержащий установленные в корпусе с окном для ввода луча поджигающего лазера .два противостоящих основных электрода, один из которых выполнен со сквозным отверстием, расположенным напротив указанного окна в корпусе, .и собирающую линзу, установленную между поджигающим лазером и указанным основным электродом с отверстием, фокус которой расположен в промежутке между основными электродами.

Этот разрядник имеет лучшие временные характеристики срабатывания, \

Однако и в этом разряднике временные характеристики срабатывания также зависят от полярности коммутируемого напряжения. Так, например, если электрод-мишень имеет положи тельную полярность, то время запаздывания и его разброс срабатывания разрядника значительно меньше, чем при отрицательной полярности указанного электрода.

Цель изобретения — повышение стабильности временных характеристик срабатывания при различных полярностях коммутируемого напряжения.

Это достигается тем, что в извест. ном разряднике с лазерным поджигом, содержащем установленные в корпусе с окном для ввода луча поджигаю.щего лазера два противостоящих основных электрода, один из которых ° выполнен со сквозным отверстием, расположенным напротив окна в корпусе, и собирающую линзу, установленную между поджигающим лазером и указанным основным электродом с отверстием, фокус которой расположен в промежутке между основными электродами, между основными электродами установлен дополнительно введенный электрод-мишень со сквозным отверстием, расположенным соосно со сквозным отверстием основного электрода, причем средняя точка на оси отверстия электрода-мишени расположена в фокусе укаэанной линзы.

На чертеже представлена принципиальная конструктивная схема разрядника.

11011

Редактор Купрякова Техред И.Асталош Корректор Jl.Ïèëèïåíêî

Заказ 7043/4 Тираж 637 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óêãoðîä, ул.Проектная, 4

Разрядник состоит из корпуса 1 и основных электродов 2 и 3 и расположенного между ними электродамишени 4. В корпусе имеется окно 5 для ввода луча лазера 6, в котором 5 установлена собирающая линза 7. Основной электрод 3, расположенный напротив окна 5 с линзой 7 выполнен со сквозным отверстием 8. В электроде-мишени 4 также имеется сквозное >0 отверстие,.соосное- с отверстием 8 в основном электроде 3, при этом для достижения эффекта струйного истечения плазмы лазерного факела диаметр отверстия в электроде-мишени выбран 15 таким, чтобы не было поглощения энер" гии лазерного луча на краю отверстия (в обычных конструкциях укаэанный диаметр составляет 1-1 5 мм).

Разрядник работает следующими обра- 20 зом.

При срабатывании лазера 6 его луч фиксируется линзой 5 с фокусным расстоянием F в средней части отверстия в электроде-мишени 4, при этом газовая плазма 9 с парами электродамишени начинает истекать иэ отверстия

33 4 в этом электроде по направлению к ,основным электродам 2 и 3 разрядника.

Независимо от полярности напряжения на этих электродах один их промежутков (где полярность электрода-мишени положительная ) пробивается первым с малым временем запаздывания и его разбросом. Другой промежуток разрядника пробивается уже со значительным перенапряжением, что уменьшает время запаздывания и улучшает стабильность его пробоя. При изменении полярности коммутируемого нап-. ряжения очередность пробоя промежутков разрядника изменяется на противоположную, а временные характеристики при этом не меняются.

Например, при изготовлении элект-. рода-ми1пени 4 из латуни в виде диска толщиной 8 мм с отверстием диаметром 1,5 мм выброс факелов составляет по 4 мм в обе стороны при фокусировке луча в среднюю точку на оси отверстия. Временные характеристики срабатывания разрядника при коммутировании напряжения разной полярности примерно совпадают.