Управляемый разрядник

Полезная модель относится к области импульсной техники, к формированию импульсов токов и напряжения, а именно к управляемым разрядникам для коммутации больших токов, для использования в качестве коммутаторов емкостных накопителей энергии. Техническим результатом полезной модели является повышение эффективности разрядника, что позволяет использовать лазер с низкой энергией поджига. Технический результат достигается тем, что в двухэлектродном разряднике, расположенном в корпусе, в котором катод выполнен из сплава ВНБ-3, содержащего вольфрам 92%, никель 4,5% и окись бора 3,5%, в корпусе установлено прозрачное окно для ввода луча лазера, анод выполнен с отверстием, а в центре катода из сплава ВНБ-3 сформировано острие. 1 с.п.ф. 1 илл.

Полезная модель относится к области импульсной техники, к формированию импульсов токов и напряжения, а именно к управляемым разрядникам для коммутации больших токов, для использования в качестве коммутаторов емкостных накопителей энергии.

Известен управляемый разрядник, содержащий установленные в герметичном изоляционном корпусе противостоящие анод и катод, внутри камеры установлены пьезодатчики, в котором один из электродов выполнен клиновидной формы. Патент Российской Федерации 2302053, МПК: Н01J 7/64, 2006 г. Электрод имеет большую площадь, а его клиновидность не дает высокого выхода электронов.

Известен разрядник с лазерным управлением, содержащий корпус, в котором установлены два противостоящих электрода, один из электродов имеет сквозное отверстие, в котором на пути прохождения луча лазера установлено прозрачное окно для ввода луча лазера. Окно закрыто металлизированной пленкой для создания лавинного потока. Патент Российской Федерации 1641161, МПК: Н01Т 1/20, 1994 г. Недостатком установки является лавинный поток, напыляющий электроды и стенки корпуса, что приводит к аномальным пробоям.

Известны разрядники - двухэлектродные, реже трехэлектродные, выполненные в стеклянном или в металлокерамическом корпусе. В них обычно использованы активированные катоды: оксидированный или торированный вольфрам, никель, покрытый калием или барием, сплавы вольфрама, никеля и окиси бора или молибдена и вольфрама. Выпускается сплав ВНБ-3 в виде вольфрамового прутка составом: W-92%; Ni-4,5%; остаток-окись бора. СУО 021 048-722 ТУ, 1972. В виде катода сплав ВНБ-3 имеет малую распыляемость и малую работу выхода. Применяют также чистые металлы: вольфрам, нержавеющую сталь, молибден, алюминий. «Теория и практика газоразрядной фотографии». Шустов М.А., Протасевич Е.Т. Томск: Издательство Томского политехнического университета, 2001 г.с.102-103. Прототип. Недостатком прототипа является сравнительно низкая эффективность разрядника, имеющего плоский катод.

Данная полезная модель устраняет недостатки аналога и прототипа.

Техническим результатом полезной модели является повышение эффективности разрядника, что позволяет использовать лазер с низкой энергией поджига.

Технический результат достигается тем, что в двухэлектродном разряднике, расположенном в корпусе, в котором катод выполнен из сплава ВНБ-3, содержащего вольфрам 92%, никель 4,5% и окись бора 3,5%, в корпусе установлено прозрачное окно для ввода луча лазера, анод выполнен с отверстием, а в центре катода из сплава ВНБ-3 сформировано острие.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором схематично представлен разрядник с лазерным управлением, где: 1 - лазер, 2 - окно для ввода лазерного излучения, 3 - корпус, 4 - анод с отверстием, 5 - плоский катод из сплава ВНБ-3 с острием в центре, 6 - двояко выпуклая линза.

Разрядник работает следующим образом.

До начала работы разрядника, включают лазер 1. Острие катода 5 из сплава ВНБ-3 является точкой фокусировки лазерного луча. Луч от лазера 1 фокусируют на острие плоского катода из сплава ВНБ-3 с острием в центре 5.

В зависимости от типа лазера 1 для фокусировки используют двояко выпуклую линзу 6. При подаче импульса от лазера 1 через окно для ввода лазерного излучения 2 на катоде из сплава ВНБ-3 с острием в катоде 5 формируются пробойные процессы.

Острие плоского катода 5 увеличивает напряженность поля, уменьшает работу выхода электрона из материала, в зоне эмиссии, приводит к росту плотности термоэлектронов, обеспечивающих формирование пробойных процессов в основном межэлектродном промежутке разрядника. Увеличивается и плотность термотока, что приводит к снижению уровня энергии излучения, необходимого для срабатывания разрядника в целом.

После формирования проводящего плазменного канала между анодом 4 и катодом 5 происходит передача энергии из емкостного накопителя энергии в нагрузку.

Двухэлектродный разрядник, расположенный в корпусе, в котором катод выполнен из сплава ВНБ-3, содержащего вольфрам 92%, никель 4,5% и окись бора 3,5%, отличающийся тем, что в корпусе установлено прозрачное окно для ввода луча лазера, анод выполнен с отверстием, а в центре катода из сплава ВНБ-3 сформировано острие.