Газоразрядный прибор

 

Изобретение относится к газоразрядной технике и может быть использовано в производстве газоразрядных приборов, предназначенных для прерывания тока в различных схемах. Изобретением решается задача повышения долговечности. Газоразрядный прибор содержит коаксиально расположенные корпус, часть которого служит холодным катодом, постоянные магниты, установленные с внешней стороны корпуса, и первую сетку, а также анод и вторую мелкоструктурную сетку, расположенную между первой сеткой и анодом. При этом рабочие участки второй сетки и анода выполнены плоскими,ориентированы перпендикулярно оси прибора и расположены не ниже рабочего участка первой сетки. 1 з п. ф-лы. 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИ4Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 01 J 17/38

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4808777/21 (22) 02,04.90 (46) 07.05.92. Бюл. N 17 (71) Особое конструкторское бюро "Вега" (72) А.М.Арш, С.Д.Вагнер, В,П.Пядин, С.У.Нисимов и А,И.Баранов (53) 621.387(088,8) (56) Андронова B.Ï., Арш А.М., Крижановский А.Н., Кузьмичев А,И., Шендаков А,И, Мощный газоразрядный прерыватель тока с магнитным управлением. — ПТЭ, 1983, N 3, с. 235-236, Schumacher R.W„HarveyRÌ. Crassatron

modulator switch. YEEE Conf, Rec 16-th

Power Modulator Symp„1984, р. 139 — 151.

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в производстве газообразных приборов с двусторонним управлением.

Целью изобретения является повышение долговечности прибора.

Использование предлагаемого прибора обеспечивает резкое снижение напыляемого под воздействием ионной бомбардировки материала катода на рабочие участки второй сетки анода, Это обьясняется тем. что в предлагаемом устройстве в отличие от известного рабочие участки второй сетки и анода выполнены плоскими, расположены не ниже рабочего участка первой сетки, ориентипованы перпендикулярно оси прибора и таким образом вынесены из зоны прямого попадания на них продуктов распыления материала катода, Рабочим участком второй

„„ Ы„„1732391 А1 (54) ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ ПРИБОР (57) Изобретение относится к газоразрядной технике и может быть использовано в производстве газоразрядных приборов, предназначенных для прерывания тока в различных схемах. Изобретением решается задача повышения долговечности. Газоразрядный прибор содержит коаксиально расположенные корпус, часть которого служит холодным катодом, постоянные магниты, установленные с внешней стороны корпуса, и первую сетку, а также анод и вторую мелкоструктурную сетку, расположенную между первой сеткой и анодом. При этом рабочие участки второй сетки и анода выполнены плоскими, ориентированы перпендикулярно оси прибора и расположены не ниже рабочего уч стка первой сетки, 1 з.п. ф-лы. 1 ил. сетки является часть поверхности сетки, выполненная с отверстиями, а рабочим участком анода является часть его поверхности. расположенная над рабочим участком второй сетки.

Резкое снижение напыляемого под воздействием ионной бомбардировки материала катода на рабочий участок второй сетки исключает уменьшение ее проницаемости при эксплуатации прибора, а это замедляет рост внутрилаMï0вых электродов, что приводит к увеличению долговечности.

Снижение напыляемого на рабочую поверхность анода материала катода замедляет уменьшение электрической прочности прибора при эксплуагации, а следовательно, также ведет к yeuличению долговечности.

1732391

Использование плоских рабочих участков второй сетки и анода позволяет обеспечить необходимый равномерный зазор между этими электродами. Это создает однородную напряженность поля в анодно-сеточной камере, что снижает вероятность возникновения вакуумного пробоя при эксплуатации прибора и, следовательно, уменьшает распыление материала электродов и повышает долговечность, Кроме того, экспериментально установлено, что при гашении разряда на вторую сетку идет ионный ток, не превышающий десятую часть прерываемого сеткой разрядного тока, что в несколько раз меньше, чем в известном приборе, Благодаря этому в предлагаемом приборе интенсивность ионной бомбардировки сетки и ее разрушение намного меньше, чем у известного, а это также приводит к увеличению долговечности.

На чертеже показан газоразрядный прибор.

Прибор содержит корпус 1, часть которого является холодным катодом, постоянные магниты 2, установленные с внешней стороны корпуса, и первую сетку 3, расположенные коаксиально, анод 5. вторую сетку 4, расположенную между первой сеткой

3 и анодом 5, экраны 6-9, изоляторы 10 и 11, штенгель 12. Корпус выполнен из нержавеющей стали. Диаметр корпуса равен 132 мм, высота — 132 мм.

Рабочей поверхностью 13 катода является часть корпуса высотой 50 мм, расположенная на расстоянии 65 мм от верхнего торца корпуса 1, Магниты 2 расположены в два ряда с внешней стороны корпуса 1. Общая высота магнитов равна 40 мм. Магниты изготовлены из феррита М165А-190 — 3 в виде дисков диаметром 20 мм и толщиной

5 мм.

Первая сетка 3 выполнена из нержавеющей стали. Диаметр цилиндрической части сетки, расположенной коаксиально корпусу равен 72 мм. Общая высота этой части сетки 122 мм. На рабочем участке 14 первой сетки 3 высотой 50 мм имеются щелевые отверстия шириной 1 мм и длиной 50 мм, расположен н ые с шагом 2 мм.

Цилиндрическая часть второй сетки 4 диаметром 52 мм выполнена из нержавеющей стали, Плоский рабочий участок второй сетки 4, расположенной на 2 мм выше рабочего участка первой сетки 3 и ориентированный перпендикулярно оси прибора, выполнен из мелкоструктурной молибденовой сетки с ячеей 0,41 мм и прозрачностью 607,.

Анод 5 выполнен из нержавеющей стали с плоским рабочим участком, ориентированным перпендикулярно оси прибора. Для обеспечения необходимой электропрочности прибор имеет экраны 6 — 9, выполненные из нержавеющей стали. Изоляторы 10 и 11, 5 штенгель 12 выполнены из стекла, Межэлектродные зазоры в приборе распределены следующим образом: катод— первая сетка 28 мм; первая сетка — цилиндрическая часть второй сетки 8 мм; плоский

10 рабочий участок второй сетки — плоский рабочий участок анода 2 мм.

Диапазон рабочих давлений водорода в корпусе 0,02 — 0,05 мм рт.ст. Рабочее давление поддерживается с помощью генератора

15 водорода (не показан), выполненного из гидрида титана, Прибор работает следующим образом.

После подачи напряжения на подогреватель генератора водорода. когда давле20 ние в корпусе не менее 0,02 мм рт.ст., подают напряжение между корпусом — катодом " "и первой сеткой 3. В промежутке между рабочими участками первой сетки 3 и катода 1 возникает тлеющий разряд в скре25 щенных электрических и магнитных полях.

Прибор открывается импульсом напряжения, приложенным к второй сетке 4, при этом анодное напряжение падает до уровня напряжения поддержания разряда 500 — 600

30 В, а плазма, образовавшаяся в промежутке рабочий участок катода 1 — рабочий участок первой сетки 3, заполняет объем прибора, проходя через отверстия рабочих участков первой 3 и второй 4 сеток.

35 Прерывание тока в приборе обеспечивается понижением потенциала второй сетки 4 до контактного или ниже него с помощью схемы управления. При этом на вторую сетку идет ионный ток, величина

40 которого в несколько раз меньше, чем в известном приборе. При уменьшении концентрации плазмы в мелкоструктурных отверстиях второй сетки происходит смыкание ионных оболочек, что приводит к

45 прерыванию тока без снятия напряжения с анода.

Повторное зажигание прибора не происходит, так как в аком зазоре между анодом и сеткой и низким давлением водорода

50 ионизации не возникает. Прибор обеспечивает включение и прерывание тока 20 А при напряжении 20 кВ, длительности импульса тока 15 — 20 мкс, частоте повторения импульсов до 1500 Гц. Величина постоянного

55 магнитного поля, локализованного в промежутке рабочая поверхность катода 1 — рабочий участок первой сетки 3 составляет 500 Э вблизи поверхности катода.

Измерение напряжения поддержания разряда в процессе включения прибора и

1732391

Составитель С,Двинин

Техред М.Моргентал Корректор Л.Бескид

Редактор И.Шулла

Заказ 1586 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 при длительной работе показали, что оно не изменяется и остается на уровне 500-600 В.

Ионный ток на вторую сетку 4 при гашении разряда (прерывании тока 200 А) не превышает 20 А и остается неизменным при длительной эксплуатации прибора.

При проведении экспериментальных исследований установлено, что для предлагаемого прибора долговечность определяется в среднем 2 10 импульса, Формула изобретения

1. Газоразрядный прибор; содержащий корпус, часть которого служит холодным катодом, постоянные магниты, установленные с внешней стороны корпуса, и первую се ку, расположенные коаксиально, а также анод и вторую мелкоструктурную сетку, располо5 женную между сеткой и анодом, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения долговечности, рабочие участки второй сетки и анода расположены вне рабочего участка первой сетки и выполнены плоскими, 10 2. Прибор по п.1, отличающийся тем, что рабочие участки второй сетки и анода ориентированы перпендикулярно оси прибора.