Brevet FR2341214A1 — publié le 19770909

La présente invention concerne les éclateurs déclenchés et plus particulièrements ceux de ces éclateurs qui permettent la décharge d'une énergie importante (dix joules par exemple) en un temps bref pouvant être compté en nanosecondes. On connaît de nombreux éclateurs déclenchés comportant outre les électrodes principales (cathode et anode) entre lesquelles passe la décharge principale deux électrodes "de déclenchement". Une de ces électrodes de déclenchement est souvent constituée par l'une des électrodes principales. Une tension continue (20Kv par exemple) peut être appliquée entre cathode et anode, par exemple par exemple par connexion de cette cathode et cette anode aux bornes d'un condensateur chargé à cette tension. Lorsque cette tension est inférieure à la tension de claquage entre cathode et anode, et supérieure a un seuil qui est fonction, comme la tension de claquage, de la disposition géopétrique de Itéclateur et de la nature et de la pression du gaz baignant les électrodes, une décharge électrique convenable créée entre les électrodes de déclenchement suffit à déclencher la décharge principale. Pour cela, on applique entre ces electrodes une impulsion d'une tension de, par exemple quelques KV.Une decharge électrique "de déclenchement" se produit alors entre ces électrodes et amorce la décharge principale. Une utilité de l'éclateur tient au fait que l'énergie de l'impulsion de déclenchement peut être tres inférieure à celle de la décharge principale. I1 y a souvent interêt a pouvoir déclencher l'éclateur au moyen impulsion électrique présentant non seulement une faible énergie, mais encore une faible différence de potentiel, inférieure par exemple à deux kilovolts. Dans ce but, diverses solutions ont été proposées L'une consiste a réduire la distance qui sépare ces électrodes de déclenchement, étant entendu que de ce point de vue, il existe une distance optinale qui dépend de la nature et de la oression du gaz ambiant, et au-dessous de laquelle il est inutile et nuisible de descendre. Dans le cas d'éclateurs à la pression atmosphérique, cette distance est de l'ordre de la dizaine de microns. Une grande précision du déclenchenent dans le temps exige que cette distance soit réalisée avec précision. Or, compte tenu de l'isolement qui doit être assuré entre les électrodes de declenchement la realisation et le maintien d Tune distance aussi faible posent de difficile nroblënes de construction. Dans ce but, il est généralement connu d'occuper l'espace compris entre les électrodes de déclenchement par un diélectrique solide. La décharge de déclenchement prend alors place à la surface de ce diélectrique. ' > n sait en effet qu'une décharge électrique suit préférentiellement, dans un milieu diélectrique, les interfaces entre diélectriques de natures différentes, et plus précisément dans la disposition décrite, l'interface entre diélectrique solide et diélectrique gazeux. Ceci revient à dire que la tension nécessaire au claquage est diminuée. Lorsque l'on veut que cette tension soit très faible, il est connu de donner une faible épaisseur au diélectrique solide separant les electrodes de déclenchement. I1 reste cependant souhaitable de simplifier la fabrication et de diminuer encore la tension de déclenchement sans augmenter la dispersion du retard au déclenchement, ctest-à-dire les variations du temps qui écoule entre l'impulsion de déclenchement et la décharge principale. L'incertitude sur ce retard est appelée en anglais "jitter". Un but de la présente invention est la réalisation d'un éclateur déclenché présentant une faible dispersion du retard au déclenchement et une faible tension de déclenchement tout en n'ayant qu'un faible coût de fabrication. La présente invention a notamment pour objet un éclateur déclenché comportant : - deux électrodes principales entre lesquelles on peut établir une tension électrique durable, et deux électrodes de déclenchement isolées l'une dc l'autre par un matériau diélectrique mince et disposees à proximité des électrodes principales de manière à ce que lorsqu'on crée une décharge électrique de déclenchement entre ces électrodes de déclenchement, cela provoque entre les deux électrodes principales une décharge principale d'énergie supérieure à celle de la décharge de déclenchement caractérisé par le fait que les deux dites électrodes de déclenchement sont constituées respectivement par deux fils métalliques dontl'un au moins est revêtu d'une couche isolante, ce dernier étant coupé de manière à ce que la décharge de déclenchement puisse se produire entre son extrémité coupée et l'autre fil en suivant la surface de coupure de cette couche isolante. A l'aide des figures 1 et 2, ci-jointes on va décrire ci-après à titre non limitatif un mode de mise en oeuvre de l'invention. Les éléments qui se correspondent sur ces figures y sont désignés par les mêmes signes de référence. La figure 1 représente une vue en coupe axiale d'un éclateur selon l'invention. La figure 2 représente une vue partielle en perspective éclatée d'une électrode de l'électrode de la figure I en coupe par un plan A perpendiculaire à l'axe. L'éclateur représente sur les figures 1 et ï présente une symétrie de révolution autour d'un axe 3u I1 est constitué par un manchon cylindrique isolant 32 l'atmosphère à l'intérieur duquel peut être constituée d'azote sec à la pression atomophérique. Ce manchon réunit deux plaques métalliques 34 et 36 connectées à deux électrodes principales circulaires disposées dans l'axe et constituées d'acier, de molybdène, ou d'alliage tungtene cuivre. Ce sont une électrode "adjacente" 38, creuse et une électrode "opposée" pleine presentant deux faces actives planes en regard. La face active de l'électrode adjacente 30 est percée d'une ouverture circulaire axiale 39 communiquant avec l'espace intérieur à cette électrode. Dans cet espace interieur et dans l'axe de lteclateur, sont disposés deux fils métalliques 44 et 46 torsadés ensemble de nanière a être serrés l'un contre l'autre sur toute leur longueur. Ces fils sont identiques et revêtus chacun d'une couche isolante mince respectivement 42 et 43, qui évite le contact électrique entre ces fils. A son extrémité supérieure, la torsade formée par les fils 44 et 46 revetus des couches isolantes 42 et 43 est coupée de manière nette, c'est-à-dire sans bavure pour que la surface de coupure soit régulière et forme sensiblement un plan horizontal sur la figure, c'est-à-dire perpendiculaire à l'axe de la torsade.Cette surface de coupure est située légèrement en retrait, c' est-a-dire en dessous, de la surface de la force active de l'électrode 38. Cette torsade est maintenue dans l'axe de l'espace intérieur à l'électrode 38, c'est-à-dire dans l'axe de l'éclateur par une rondelle isolante 48 traversée selon son axe par cette torsade. Cette rondelle s'appuie par sa surface latérale sur la paroi de l'électrode 38. A l'extrémité inférieure de la torsade les fils 44 et 46 se séparent. Les couches isolantes 42 et 43 sont enlevées dans la zone a ces fils sont séparés. Le fil 44 soude à la surface intérieuré de la paroi de l'électrode 38. Le fil 46 est soudé à l'extrémité supérieure d'un fil métallique rigide 58 traversant une rondelle isolante 56 qui obture l'espace intérieur à I'électrode 38 du côté de la plaque 34. On comprend que la décharge de déclenchement se produit au centre de l'ouverture 39 entre les extrémités par des fils métalliques 44 et 46 en suivant les surfaces de coupure des couches isolantes 42 et 43. Pour cela un circuit de commande extérieur est connecte entre la plaque 34 et le fil 58. Quant au circuit commandé, il est connecté entre les plaques 34 et 36. On peut choisir, à titre d'exemple, les caractéristiques suivantes : diamètre des fils 44 et 46 : 0,50 mm Nature de ces fils : cuivre epaisseur des couches isolantes 42 et 43 : 0,05 ni Nature de ces couches isolantes vernis organique polymérisé d'un type utilisé classiquement pour l'émaillage des fils de bobinage, et cuit au four, par exemple à base d'acétal polyvinylique. Pas de la torsade 2 mn Diamètre de l'ouverture 39 : 2,5 mm Distance entre le plan de coupure des fils 42 et 46 et le plan de la face active de l1électrode 38 : de 1 à 3 mu L'éclateur qui vient d'être décrit permet alors d'obtenir les performances suivantes, par exemple tension entre électrodes principales : de 1 à 30 kv énergie de la décharge principale : de I à 12 ioules tension de déclenchement : 1 kv énergie de la décharge de déclenchement : 1 ni nombre de décharge : 10.000 retard au déclenchement : 22 ns dispersion du retard au déclenchement (pour un eclateur donné) (jitter) : 5 ns. Un avantage important de la présente invention réside dans l'association d'une faible tension de déclenchement avec une faible valeur de la dispersion du retard au déclenchement au cours des décharges successives avec un neume éclateur. Cette faible valeur permet une grande précision temporelle de declenchement après essais et réglage du circuit de commande. REVENDICATIONS 1/ Eclateur déclenche comportant - deux électrodes principales (38, 40) entre lesquelles on peut établir une tension électrique durable - et deux électrodes de déclenchement (44, 46), isoles l'une de l'autre par un matériau diélectrique mince (42, 43) et disposées à proximité des électrodes principales (3o, 40) de manier à ce que lorsqu'on crée une decharge électrique de déclenchement entre ces électrodes de déclenchement (44, 46), cela provoque entre les deux électrodes principales (38, 4u) une décharge principale d'énergie supérieure à celle de la décharge de déclenchement caractérisé par le fait que les deux dites électrodes de déclenchement sont constituées respectivement par deux fils nétalliques (44, 46) dont ltun au moins (44) est revêtu d'une couche isolante (42), ce dernier tant coupe de manière à ce que la décharge de dcclenchensent puisse se produire entre son extrémité coupée et l'autre fil en suivant la surface de coupure de cette couche isolante. 2/ Eclateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les dits fils métalliques (44, 46) sont revêtus chacun d'une couche isolante (42, 43) et sont tous deux coupes sensiblement en un même point de manière à ce que la décharge de déclenchement puisse se produire entre les extrémités coupées de ces deux fils en suivant suivant les surfaces de coupure des deux couches isolantes. 3/ Eclateur selon la revendication 1, caractérise par le fait que la torsade formée par les deux dits fils métalliques (44, 46) est suffisamment serrée pour que ces deux fils s' appuient l'un sur l'autre au voisinage de la zone ou se produit la decharge de déclenchement. 4/ Eclateur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'une (38) des deux dites électrodes principales (38, 40) est creuse et présente une ouverture en regard de l'autre électrode principale (40) les deux dits fils métalliques (44, 46) étant disposés dans cette électrode creuse (38) et leurs dites extrémités coupées étant disposées dans cette ouverture. 5/ Eclateur selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la torsade formée par les deux dits fils metalliques (44, 46) est maintenue en place à l'intérieur de ladite électrode principale creuse (38) à l'aide d'une pièce isolante (48) traverse par cette torsade et s'appuyant intérieurement par sa surface latérale sur la naroi de cette électrode creuse.