Газоразрядный вентиль с несамостоятельным разрядом

 

1. ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ ВЕНТИЛЬ С НЕСАМОСТОЯТЕЛЬНЫМ РАЗРЯДОМ, содержащий подогревный катод, анод и сетку, о тл ич ающий ся тем, что, с целью повышения КПД и удельной мощности, вентиль выполнен в виде электрически параллельно соединенных секций, каждая из которых включает подогревный катод, анод и сетку, причем каждый анод предьщущей секции связан с катодом последующей секции через электроизолирующее покоытие. 2. Вентиль поп.1,отличаю щ и и с я тем, что анод последней секции связан с катодом первой сек- ЦИИ . с со сь

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECflYSJIHH ое (и) 3(Я) Н 01 J 17/56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHO5hY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«1

« (21) 3602963/18-21 (22) 06.06.83 (46) 15.10.84. Бюл. У 38 (72) А.Л.Баранников, А.С.Гладников, В.Г.Голубев, М.М.Капустин и А.В.Косогоров (71) МВТУ им. Н.Э. Баумана (13) .621.387(088.8) (56) 1. Каганов И.Л. Ионные приборы.

М., "Энергия", 1973, с. 365.

2. Кайбышев В.З. и др. О возможности использования -термоэмиссионного преобразователя для управления током в электрических цепях..-ЖТФ, т. 42., 1972 В 10, с. 1265 (прототип). (54)(57) 1. ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ ВЕНТИЛЬ С

НЕСАМОСТОЯТЕЛЬНЫМ РАЗРЯДОМ, содержащий подогревный катод, анод и сетку, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и удельной мощности, вентиль выполнен в виде электрически параллельно соединенных секций, каждая из которых включает подогревный катод, анод и сетку, причем каждый анод предыдущей секции связан с катодом последующей секции через электроизолирующее покоытие.

2. Вентиль по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что анод последней секции связан с катодом первой сек-; ции.

1119096 .2

Изобретение относится к области преобразбвательной техники, в частности к конструкции газоразрядных вентилей с несамостоятельным разрядом. 5

Известны газоразрядные вентили с несамостоятельным разрядом — тиратроны и таситроны, содержащие катод и анод 11 3.

Для управления моментом зажигания 10 (в тиратронах) или гашения (в таситронах) разряда вводится дополнительный элемент — сетка. Такие вентили имею-. сравнительно небольшие падения напряжения на разряд, однако для.t: 15 эмиссии электронов с катода энергия ему должна сообщаться от внешнего источника. Это приводит к дополнительным потерям электрической энергии и уменьшению КПД вентилей. 20

Наиболее близким к предложенному по технической сущности является газоразрядный вентиль для инвертирова-. ния постоянного тока низкого напряжения (до 100 В) в условиях высокой 25 температуры окружающей среды (около

1000 К) и мощных нейтронных потоков с бинарным Cs — Ва наполнением, содержащий подогревный катод, охлаждаемую сетку, управляющую моментом 5б гашения разряда, а также анод. Поте- ри напряжения на разряде в основном определяют КПД вентиля при работе

его в электрической цепи и в данном случае составляет 2 ... 5 В f2).

В известном вентиле потери электроэнергии на нагрев катода лишь немногим меньше потерь в разряде. Электрон уходит с катода с энергией, величину которой можно оценить как 4О работы выхода катода и тепловой энергии электрона. Для параметров, характерных для данного вентиля, эта величина около 2 эВ. Кроме того, всегда существуют утечки тепла через 45 элементы крепления катода, от излучения с его поверхности и т.д.

Цель изобретения — повышение КПД и .удельной мощности. 50

Указанная цель достигается тем, что газоразрядный вентиль, содержащий

,подогретый катод, анод и сетку, вы,полнен в виде электрически. параллельно соединенных секций, каждая из кото- 55 рых включает подогретый катод, анод и сетку, причем каждый анод предыдущей секции связан с катодом последующей секции через электроизолирующее покрытие.

Анод последней секции связан с катодом первой секции.

На чертеже приведена конструктивная-схема одного из вариантов вентиля.

Вентиль состоит из подогревных катодов, 1, сетки 2 и ряда анодов 3 сегментной формы. Взаимное положение электродов фиксируется с помощью керамических изоляторов 4, электрическая изоляция электродов друг от друга (в пределах одной секции) производится с помощью электроизолирующего покрытия, представляющего собой слой напыленной керамики. Аноды

3 нераэъемно соединены со слоями керамики, напыленной на катод, например припаяны. Электрическое соедине-. ние анодов 3 осуществляется с помощью анодного фланца 5, представляющего собой плоскую шайбу, изолированную от сетки 2 слоем керамики. Аноды 3 через отверстия 6 приварены к анодному фланцу 5. Катоды 1 в центре соединены с трубкой подачи рабочего вещества, которая является и токоподводом. Пары рабочего вещества через каналы 7 в секциях катода проникают в рабочее пространство секций вентиля. Между катодами и анодами усТановлена сетка

8, а по внутренней поверхности секций расположена стартовая спираль 9.

Вентиль работает следующим обраSOM °

Предварительный разогрев из холодного состояния .осуществляется с помощью спирали 9. По достижении рабочей температуры катода 1 нагрев спирали 9 выключают. Во время работы вентиля аноды 3 нагреваются и тепловой поток с них поступает за счет теплопроводности на катоды 1, откуда вновь снимается электронами. Избыток тепла на аноды 3, примерно равный потерям в разряде, сбрасывается на охлалдаемый сеточный фланец 2 через .слой керамики, а также на анодный фланец 5. Выбрав соответствующим образом степень черноты анода и сетки можно обеспечить требуемый температурный режим всех электродов вентиля. Наиболее устойчивым будет режим, при котором с повышением температуры катода ток эмиссии с него уменьшается.

В предложенной конструкции вентиля с несамостоятельным разрядом

Составитель В. Гаврюшин

Редактор О. Колесникова Техред Л.Коцюбняк Корректор О. Тигор

Тираж 682

Заказ 7464/40

Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал GIIII "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1119096 4 отпадает неббходимость в затратах КПД устройства, и позволяет примерно электроэнергии на нагрев катода. Это íà 15Х улучшить его массо-габаритные в 1,5-2 раза уменьшает общие потери показатели, что увеличивает удельную электроэнергии в вентиле, повышая мощность вентиля.