Электродинамический плазменный размыкатель тока

О П И С А Н И Е ()866788

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АатОРСКОМХ СВИДИельСтву

Союз Советскик

Социалистических

Республик

{61) Дополнительное к авт. свид-ву—

{22) Заявлено 14. 01. 80 {21) 2870799/18-21 с присоединением заявки J4—

{23) Приоритет— (51) M. Кл .

Н 05 Н 1/34

Гонударственнь и квинтет

СССР аа делам нэабретеннй н аткрытн11

Опублнковано23.09.81. Бюллетень %35

РЗ)УД 621 384.,6 (088.8) Датя опубликования описания 25.09.81 (72) Авторы изобретения

В. И. Гусев, А. Г. Нечаев и В. П. Федяко (7I ) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ ПЛАЗМЕННЬЙ РАЗИЫКАТЕЛЬ

ТОКА

Изобретение относится к области коммутации больших токов и может быть использовано в ускорительной технике.

Известны быстродействующие коммутаторы в цепи индуктивных накопителей, в частности электрически взрыва- емые проводники. Перенапряжение, возникающее на индуктивности контура, определяется быстрым ростом сонрбтивления при разрушении проводника перетяжечной неустойчивостью 11 ).

Недостатком является относительно большое время разрыва проводника, зависимое от инкременша нарастания неустойчивости.

Наиболее близким техническим решением является электродинамический плазменный размыкатель тока, содержа" щий вакуумную камеру, коаксиальные ускоряющие электроды, изолятор и ускоряемый элемент (2 ).

Недостатком этого устройства яв-. ляется наклон токового слоя к поверхности электродов из-. за неравномерного распределения ускоряющего магнитного поля в межэлектродном зазоре (магнитное поле обратно пропорционально радиусу) Особенно этот эффект отрицательно сказывается при большом отношении радиусов электродов. Во избежание.сильного параболического наклона токового слоя приходится работать с устройством, имеющим большой радиус внутреннего электрода, чтобы отношение радиусов было близко к единице.

Цель изобретения — увеличение быстродействия и надежности коммутации тока.

Поставленная цель достигается тем, что в электродинамическом плазменном размыкателе тока, содержащем вакуумную камеру, коаксиальные ускоряющие электроды, изолятор и ускоряемый элемент, ускоряющие электроды выполнены в форме расходящихся конусов.

866788!

20

30

На чертеже изображена схема электродинамического плазменного размыка/ теля тока.

Устройство содержит внутренний 1 и внешний 2 конические электроды, изолятор 3, инициирующий канал 4, источник 5 энергии разрядник 6, вакуумную камеру 7.

Устройство работает следующим образом.

При запуске разрядника 6 напряжение от источника 5 энергии подается. на межэлектродный промежуток. Возле внутреннего торца инициируется разряд, при прохождении тока через инициирующий канал 4 формируется токовый слой, который, если он непрозрачен, под действием электродинамической силы полностью сгребается вдоль элекродов к наружным торцам.

Энергия источника питания переходит в кинетическую энергию плазменного сгустка и запасается в индуктивном накопителе межэлектродного зазора в виде энергии магнитного поля. Вследствие того, что электроды 1 и 2 имеют коническую форму, кольцевой токовый слой подходит к торцам, практически нормально к поверхности электродов. Поэтому улучшаются условия для отрыва токового слоя от электродов в вакууме и размыкания тока за времена, определяемые массой фольги, сгустка плазмы и энергией источника питания (т.е. скоростью движения токового сло >.

Таким образом, становится возможным использовать фольгу для создания

ВНИИПИ Заказ 8105/83

Тираж 892 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 плазменного сгустка в индуктивном накопителе устройства при небольшой, запасенной энергии источника питания, так как размеры первоначального токового канала могут быть уменьшены.

Улучшается локализация плазменного слоя и, как следствие, надежность и быстродействие плазменного электродинамического размыкателя возрастает на порядки по сравнению с фольговым размыкателем.

Формула изобретения

Электродинамический плазменный размыкатель тока, содержащий вакуумп ную камеру, коаксиальные ускоряющие электроды, изолятор и ускоряемый элемент, отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия и надежности коммутации тока, ускоряющие электроды выполнены в форме расходящихся конусов.

Источники информации, принятые во внимание нри экспертизе

1. Котов 10.А1, Седой В. С. и

Чечидзе Л. И. Энергетические и временные характеристики LC-контуров с взрывающимися проводниками, сб.Разработка и применение источников ин-. тенсивных электроннык пучков. M., "Наука", 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2?45820/25, кл. Н Ol Н 1/00, 1979.