ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ ПРИБОР ТИРАТРОННОГО ТИПА С УЛУЧШЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ РАЗРЯДА

Полезная модель прибора относится к газоразрядной импульсной технике, в частности к газоразрядным коммутаторам низкого давления тиратронного типа. Он может быть использован в качестве коммутатора в генераторах высоковольтных импульсов для повышения стабилизации процесса обрыва тока, уменьшения времени выключения, увеличения максимального обрываемого тока.
Известен способ формирования высоковольтных импульсов, [1] в котором в качестве прерывателя тока используются импульсный водородный тиратрон с накаленным катодом и псевдоискровой разрядник, содержащие металлические электроды, расположенные в герметичной оболочке с газовым наполнением - анод, катодный узел и управляющую сетку. У классических тиратронов и псевдоискровых разрядников сетка выполняется в виде диска с несколькими отверстиями, расположенным со стороны анода, которые прикрыты экраном, выполненного также в виде диска с одним отверстием, расположенным со стороны катодного узла (Фиг. 1) [2].
Недостатками использования данного изобретения в режиме обрыва тока являются большое время выключения, наличие большой временной нестабильности момента обрыва тока.
На работу приборов тиратронного типа в схеме генератора высоковольтных импульсов с индуктивным накопителем энергии оказывает влияние конструкция сеточного узла. Уменьшение времени выключения, увеличение максимального обрываемого тока, улучшение стабилизации процесса обрыва тока в приборе тиратронного типа с улучшенными параметрами разряда достигается за счет введения в конструкцию нового сеточного узла.
Чертеж сеточного узла показан на Фиг. 2. В сетке выполнено отверстие круглой формы. В экране выполнены три отверстия в форме радиальной прорези. Края отверстий скруглены. Толщина всех элементов сеточного узла увеличена. Площадь каждого отверстия в экране меньше площади сеточного отверстия. В представленном приборе площадь сеточного отверстия значительно меньше совокупной площади отверстий экрана сеточного узла, в то время как в классическом тиратроне совокупная площадь отверстий сетки практически соизмерима с площадью отверстия в экране.
Особенностью представленного газоразрядного прибора является то, что, минимальная площадь сечения разрядного канала находится в области отверстия в сетке и на треть больше, чем в классическом тиратроне [3]. Утолщение всех элементов сеточного узла позволяет повысить количество теплоты, необходимое для нагрева до определенной температуры. Скругление краев отверстий позволяет снизить напряженность электрического поля посредством устранения элементов с малым радиусом кривизны, что приводит к снижению автоэлектронной эмиссии с краев отверстий. Кроме того, уменьшается разогрев краев отверстий, который вызван бомбардировкой ионами из плазмы разряда. Совокупность вышеуказанных факторов приводит к повышению стабилизации процесса обрыва тока, снижению разогрева прибора, увеличению максимального обрываемого тока в приборе. По сравнению с классическим тиратроном, проникновение поля в катодную область в данной конструкции меньше [4].
Список литературы
1. Патент № 2210180 С2, кл. H03K 3/53.
2. Фогельсон Т.Б., Бреусова Л.Н., Вагин Л.Н. Импульсные водородные тиратроны. М: Сов. радио. 1974.
3. Верещагин Н.М., Круглов С.А. Генератор высоковольтных импульсов с индуктивным накопителем энергии и тиратроном // ПТЭ. 2002. № 2.
4. Райзер Ю.П. Физика газового разряда: Учеб. руководство для вузов. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит. 1992. 536 с.