Способ управления срабатыванием разрядника с помощью луча лазера

 

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике. Цель изобретения - уменьшение мощности излучения лазера и времени задержки срабатывания разрядника, управляемого с помощью луча лазера 1. Луч лазера 1 направляют после фокусирующей линзы 2 по касательной к поверхности катода 3, покрытой слоем мелкодисперсного порошка вольфрама 4, и фокусируют на границе, обращенной к катоду поверхности анода 5. При интенсивности излучения на поверхности катода 10 Вт/см, кроме образования плазмы в прианодной области и термоэлектронной эмиссии с поверхности отверстия в катоде, в промежутке образуется дополнител ьная зона инте Нсивной иониза- ( ции - плазменный факел в прикатодной области. 1 ил. 1 табл. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 01 Т 1/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ", 3

Н ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СРАБАТЫВАНИЕМ

РАЗРЯДНИКА С ПОМОЩЬЮ ЛУЧА ЛАЗЕРА (57) Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике. Цель (61) 953686 (21) 4164602/24-07 (22) 19.12.86 (46) 15.06.88. Бюл. У 22 (71) Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском политехническом институте им. С.М.Ки-. рова (72) В. В.Устюжин, Г.С.Коршунов и Т.Л.Ботова (53) 621.316.933(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 953686, кл. Н 01 Т 1/20, 1980.

„„SU„„1403174 А 2 изобретения — уменьшение мощности излучения лазера и времени задержки . срабатывания разрядника, управляемого с помощью луча лазера 1. Луч лазера 1 направляют после фокусирующей линзы 2 по касательной к поверхности катода 3, покрытой слоем мелкодисперсного порошка вольфрама 4, и фокусируют на границе, обращенной к катоду поверхности анода 5. При интенсивности излучения на поверхности катода

10 Вт/см, кроме образования плазмы т в прианодной области и термоэлектронной эмиссии с поверхности отверстия в катоде, в промежутке образуется до" полнительная эона интенсивной ионизации — плазменный факел в прикатодной области. 1 ил. 1 табл.

1403174

К=0,45 с,нс

К=О, 5 >,нс

К=О, 6

t>,Hñ

Компактный металл

250

133

71

207

Си

303

Al

228

320 l 05

По изобретению

Мелкодисперсный порошок f 91

50

Си

253

132

62

285

156

Изобретение относится к высоко". вольтной импульсной технике, может быть использовано для управления моментом запуска искровых разрядников с

5 малым временем задержки срабатывания и наносекундной стабильностью в широком диапазоне коммутируемых напряжений, и является дополнительным к авт. св. Ф 953686.

Целью изобретения является уменьше ние времени з адержки ср аб а тыв а ни я разрядника и мощности излучения лазера.

На чертеже представлена принципиальная схема воздушного разрядника, в котором применен предлагаемый способ.

Луч лазера 1 направляют после фокусирующей линзы 2 по касательной к поверхности катода 3, покрытой слоем мелкодисперсного порошка вольфрама

4, и фокусируют на границе, обращенной к катоду поверхности анода 5, обеспечивая при этом плотности мощ25 ности излучения в прикатодной и в прианодной областях, достаточные для эффективной термоэлектронной эмиссии. ,и образования плазмы. Уменьшение времени задержки срабатывания разрядника ( достигается за счет того, что, кроме образования плазмы в прианодной об| ласти и термоэлектронной эмиссии в прикатодной области, образуется до полнительная зона интенсивной ионизации — плазменный факел у катода. Это 35 приводит к преобразованию однородного (Мат ериал . U 1 К=О, 4 поверхнос Б„ t,нс ти катода поля в реэконеоднородное и ускорению процесса формирования разряда.

В таблице приведены результаты исследования времени задержки срабатывания t для различных значений К =

Ux

= †-- воздушного разрядника, в коПпр тором осуществлен данный способ.

Для сравнения были получены t для случая, когда луч лазера взаймодействует с поверхностью катода, выполненной из компактного металла вольфрама, меди, алюминия и когда поверхность покрыта слоем мелкодисперсного порошка с размером частиц )0,3мкм этих же металлов.

Межэлектродное расстояние составляло 18 мм. Напряжение самопробоя разрядника 56 кВ. Плотность мощности излучения на поверхности катода

10 Вт/см2 .

Таким ..образом, при покрытии поверхности катода по касательной, к которой направлен луч лазера, мелкодисперсным порошком вольфрама при

К с 0,5 t> уменьшается на 25-307. по сравнению со случаем, когда луч лазера взаимодействует с поверхностью из компактного металла.

Полученные результаты также показали, что уменьшение плотности мощности излучения на катоде в 2 раза при заявляемом способе запуска позволяет получить t > на 10-15Х меньше по сравнению с прототипом, 1403174

Формул а изобретения срабатыванием луча лазера по

5 тличаюс целью уменьСоставитель В.Гомзин

Редактор М.Келемеш Техред А.Кравчук Корректор М.Максимишинец

Заказ 2871/46 Тираж 632 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ управления разрядника с помощью авт. св, У 953686, о шийся тем, что, шения времени задержки срабатывания разрядника и мощности излучения лазера, на поверхность катода, по касательной к которой направлен луч лазера, предварительно наносят слой мелкодисперсного порошка — вольфрама.