DE4306036C2

DE4306036C2 - Gas discharge switch

Info

Publication number: DE4306036C2
Application number: DE19934306036
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl Phys Dr Lins; Joerg Dipl Phys Dr Kieser; David-Walter Dipl Phy Branston; Werner Dipl Phys Dr Hartmann
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1993-02-26
Filing date: 1993-02-26
Publication date: 1996-08-22
Anticipated expiration: 2013-02-27
Also published as: DE4306036A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gasentladungsschal ter, bei dem wenigstens zwei im Abstand voneinander ange ordnete Hauptelektroden für eine Niederdruck-Gasentladung vorhanden sind, die in einer Schaltkammer eine Kathode und eine Anode einer Entladungsstrecke für die Niederdruck-Gas entladung bilden, die durch Erhöhen der Elektronen dichte in einem Kathodenhohlraum gezündet wird, wobei die Kathode und die Anode jeweils einen Hohlzylinder mit un terschiedlichem Durchmesser bilden, die koaxial zueinander angeordnet sind, und wobei zumindest bei der Kathode eine Vielzahl von Öffnungen als Entladungskanäle auf dem Mantel des Hohlzylinders verteilt sind, denen als Mittel zum Erhöhen der Elektronendichte eine Triggereinrichtung auf der Achse der Hohlzylinder zugeordnet ist. Ein solcher Gasentladungsschalter ist aus der US-PS 5 126 638 vorbe kannt.The invention relates to a gas discharge scarf ter, in which at least two are spaced apart arranged main electrodes for a low pressure gas discharge are present, a cathode and in a switching chamber an anode of a discharge path for the low pressure gas form discharge by increasing the electrons is ignited in a cathode cavity, the Cathode and the anode each have a hollow cylinder with un Different diameters form coaxially with each other are arranged, and wherein at least at the cathode Large number of openings as discharge channels on the jacket of the hollow cylinder are distributed, which as a means for Increase the electron density on a trigger device the axis of the hollow cylinder is assigned. Such a Gas discharge switch is over from US Pat. No. 5,126,638 knows.

Speziell Niederdruck-Gasentladungsschalter nach dem Pseu dofunkenprinzip bestehen im wesentlichen aus zwei einander gegenüberliegenden Hohlelektroden, die insbesondere zen trisch fluchtende Bohrungen mit kreisförmigem Querschnitt aufweisen. Der Abstand d der Elektroden und der Druck p des umgebenden Gases, beispielsweise Wasserstoff oder Deu terium, sind dabei so gewählt, daß das Produkt pxd einen Punkt auf dem linken Ast der Durchbruchskennlinie (Paschenkurve) des Systems definiert. Letzteres impli ziert, daß eine Gasentladung, die durch Anlegen einer hin reichend hohen Spannung an die Elektroden oder durch Trig gerung ausgelöst wird, im Bereich der kreisförmigen Boh rungen beginnt und auch im weiteren Verlauf dort brennt.Especially low pressure gas discharge switch after the pseu dofunken principle consist essentially of two each other opposite hollow electrodes, which in particular zen trically aligned holes with a circular cross-section exhibit. The distance d between the electrodes and the pressure p of the surrounding gas, for example hydrogen or Deu terium, are chosen so that the product pxd one Point on the left branch of the breakthrough characteristic (Paschen curve) of the system defined. The latter implied adorns that a gas discharge by applying a back sufficiently high voltage to the electrodes or by trig is triggered in the area of the circular Boh It begins and burns there as it progresses.

Derartige Niederdruck-Gasentladungsschalter werden bei spielsweise in der DE 28 04 393 A1, der WO-A 89/00354 oder in der EP 0 433 480 A1 schrieben. Bei diesen bekannten Gasentladungsschaltern handelt es sich durchweg um soge nannte Einkanal-Pseudofunkenschalter, bei denen Kathode und Anode jeweils eine einzige Bohrung aufweisen, die ein ander fluchtend gegenüberliegen. Werden mit einem Schalter dieser Art hohe Ströme geschaltet, tritt allmählich eine Erosion der Elektroden ein, die an den Rändern der Elek trodenbohrungen beginnt. Mit der Zeit werden die Bohrungen erweitert, womit die Spannungsfestigkeit des gesamten Schalters reduziert und letztendlich die Lebensdauer des Schalters begrenzt wird.Such low pressure gas discharge switches are used for example in DE 28 04 393 A1, WO-A 89/00354 or in EP 0 433 480 A1. With these known Gas discharge switches are all so-called called single-channel pseudo-radio switches, in which cathode and anode each have a single bore, the one opposite each other in alignment. Be with a switch switched to this type of high current, gradually occurs Erosion of the electrodes on the edges of the elec tread drilling begins. Over time, the holes become expanded, with which the dielectric strength of the whole Switch and ultimately reduces the lifespan of the Switch is limited.

Es sind Niederdruck-Gasentladungsschalter nach dem Pseudo funkenprinzip bekannt, die als sogenannte Vielkanal-Pseu dofunkenschalter (VIPS) oder Multi-Pseudofunkenschalter (MUPS) bezeichnet werden. Bei derartigen Schaltern ent halten Anode und Kathode jeweils eine gleiche Anzahl mehrerer Bohrungen, wobei je eine Anodenbohrung einer Kathodenbohrung gegenübersteht. Je ein Paar einer Katho den- und einer Anodenbohrung bildet einen Entladungskanal, was beispielsweise in der DE 35 42 307 A1 beschrieben ist.They are low-pressure gas discharge switches after the pseudo known spark principle, the so-called multi-channel pseu radio switch (VIPS) or multi-pseudo radio switch (MUPS). With such switches ent hold anode and cathode an equal number each several holes, one anode hole each Facing the cathode bore. One pair each of a Katho and an anode hole forms a discharge channel, what is described for example in DE 35 42 307 A1.

Zweck letzterer Anordnung ist es, den Gesamtstrom gleich mäßig auf mehrere Entladungskanäle zu verteilen und so die Erosion der einzelnen Kanäle im indirekten Verhältnis zur Anzahl der Kanäle zu verringern. Nachteil einer solchen Anordnung ist allerdings, daß es nicht oder nur mit großem Aufwand gelingt, den Strom gleichmäßig zu verteilen. Bei ungleichmäßiger Belastung der Kanäle wird jedoch eine der Bohrungen stärker erodiert und damit stärker aufgeweitet als alle anderen, so daß dieser Kanal schließlich immer als erster zündet. Er trägt dann den größten Teil des Stromes und beendet mit einer überproportionalen Aufwei tung die Lebensdauer des Schalters vorzeitig.The purpose of the latter arrangement is to equal the total current to be distributed evenly over several discharge channels and thus the Erosion of the individual channels in indirect relation to Reduce the number of channels. Disadvantage of such The order is, however, that it is not or only with great Effort is achieved to distribute the electricity evenly. At however, uneven loading of the channels becomes one of the Holes more eroded and thus widened than everyone else, so this channel always ends up being be the first to ignite. He then carries most of the Current and ended with a disproportionate display the life of the switch prematurely.

Die Menge des erodierten Materials ist bei obigen Anord nungen immer der beim Schaltvorgang transportierten Ladung proportional. Wenn es gelingt, das erodierte Material einer möglichst großen Fläche zu entnehmen, kann damit gerechnet werden, daß die Lebensdauer eines Schalters er höht werden kann. Letzteres Prinzip wurde bereits bei der älteren, nicht vorveröffentlichten DE 42 40 198 A1 dahin gehend ausgenützt, daß die Elektrodenöffnungen ringartig ausgebildet sind, sie können dabei beispielsweise einen um den Mittelpunkt der jeweiligen Elektrode konzentrischen Vollkreisring oder aber auch wenigstens Teilkreisringe bilden, die durch ein oder mehrere Stege getrennt sind. Bei der eingangs genannten US-PS 5 126 638 ist dagegen ein koaxialer Aufbau von Anode und Kathode mit einer Vielzahl einzelner Entladungsöffnungen und einer unterhalb der Elektrodenanordnung axial lokalisierten Triggereinrich tung vorhanden.The amount of the eroded material is in the above arrangement always the cargo transported during the switching process proportional. If it succeeds, the eroded material can be taken from as large an area as possible be expected that the life of a switch he can be increased. The latter principle was already used in the older, not previously published DE 42 40 198 A1 there exploited that the electrode openings ring-like are trained, they can, for example, a Concentrate the center of each electrode Full circular ring or at least partial circular rings form, which are separated by one or more webs. In the case of the above-mentioned US Pat. No. 5,126,638, however, is Coaxial construction of anode and cathode with a large number individual discharge openings and one below the Electrode arrangement of axially localized trigger device tion available.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es demgegenüber, einen weiteren Gasentladungsschalter zu schaffen, bei dem die Leistungsfähigkeit und die Lebensdauer weiter erhöht ist.In contrast, the object of the present invention is a to create another gas discharge switch, in which the Efficiency and lifespan is further increased.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Triggereinrichtung durch eine in axialer Richtung der Hohlzylinder durchgehend verlaufende Elektrode gebildet ist, wodurch gleiche Laufzeiten der Ladungsträger zu den Entladungskanälen gewährleistet werden. In einer ersten Ausführungsform der Erfindung, bei welcher der die Kathode bildende Hohlzylinder in seinem Durchmesser kleiner als der die Anode bildende Hohlzylinder ist und sich demzu folge der Kathodenzylinder innerhalb des Anodenzylinders befindet, ist die Triggerelektrode als durchgehende Elektrode axial innerhalb des Kathodenzylinders angeord net. In alternativer Ausführungsform, bei welcher der die Anode bildende Hohlzylinder in seinem Durchmesser kleiner als der die Kathode bildende Hohlzylinder ist und sich demzufolge der Anodenzylinder innerhalb des Kathodenzylin ders befindet, ist die Triggerelektrode ein Hohlzylinder, der den Kathodenzylinder koaxial umgibt. Insbesondere die Kathode kann durch ein weiteres, vorzugsweise koaxiales Rohr als Hohlelektrode ausgebildet sein. Auch die Anode kann mit einem koaxialen Rohr einen Hohlelektrodenaufbau haben und ermöglicht so eine Stromumkehr.The object is achieved in that the Trigger device by an in the axial direction Hollow cylinder continuous electrode formed is, which means the same transit times of the charge carriers to the Discharge channels are guaranteed. In a first Embodiment of the invention in which the cathode forming hollow cylinders in diameter less than is the hollow cylinder forming the anode and accordingly follow the cathode cylinder inside the anode cylinder is the trigger electrode as a continuous Electrode arranged axially within the cathode cylinder net. In an alternative embodiment, in which the Anode-forming hollow cylinders are smaller in diameter than the hollow cylinder forming the cathode and itself consequently the anode cylinder within the cathode cylinder the trigger electrode is a hollow cylinder, which coaxially surrounds the cathode cylinder. especially the Cathode can by another, preferably coaxial Tube be designed as a hollow electrode. The anode too can use a coaxial tube to build a hollow electrode and thus enables a current reversal.

Mit der Erfindung wird also erreicht, daß die Erosion des Elektrodenmaterials bei der Entladung auf möglichst viele Kanäle verteilt wird und zugleich eine weitgehend gleich zeitige Zündung aller einzelnen Kanäle bei Aktivierung des Gasentladungsschalters gewährleistet ist. Letzteres wird erfindungsgemäß durch die Ausdehnung der Triggerelektrode in axialer Richtung erreicht. Durch diese Symmetrie sind gleiche Laufzeiten der Ladungsträger zu den Entladungs kanälen sichergestellt, so daß die Zündung der Entladungs kanäle gleichzeitig erfolgen kann.With the invention it is thus achieved that the erosion of the Electrode material when discharging to as many as possible Channels is distributed and at the same time largely the same early ignition of all individual channels when the Gas discharge switch is guaranteed. The latter will according to the invention by the extension of the trigger electrode reached in the axial direction. Because of this symmetry same runtimes of the charge carriers to the discharge channels ensured so that the ignition of the discharge channels can be done simultaneously.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further configurations of the invention result from the subclaims.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind der nachfolgenden Figurenbeschreibung zu entnehmen.Embodiments of the invention are as follows Figure description can be seen.

Es zeigen jeweils als schematische Schnittdarstellung They each show a schematic sectional illustration

die Fig. 1 bis 3 drei bezüglich des Elektrodenaufbaus unterschiedlich ausgebildete Gasent ladungsschalter. Figs. 1 to 3 show three different designs of the electrode assembly with respect to gas- charge switch.

Gleiche Teile haben in den einzelnen Figuren gleiche Be zugszeichen. Die Figuren werden teilweise zusammen be schrieben. Der übliche Aufbau eines Gasentladungsschalters aus Schaltkammer und darin angeordneten Hauptelektroden aus Anode A, Kathode K und Triggerelektrode T sowie einem Gasspeicher wird vorausgesetzt. Insbesondere letzterer ist in den einzelnen Figuren nicht im einzelnen dargestellt.The same parts have the same Be in the individual figures train sign. The figures are partly together wrote. The usual structure of a gas discharge switch switching chamber and main electrodes arranged in it of anode A, cathode K and trigger electrode T and one Gas storage is required. The latter in particular not shown in detail in the individual figures.

Fig. 1 zeigt einen Gasentladungsschalter mit innenliegen der Kathode K. In einer Schaltkammer 1 ist die Anode A aus einem zylindrischen Anodenrohr 4 und einem ebenfalls zylindrischen Anodenhüllrohr 5, das einen wesentlichen Teil der Gehäusewand bildet, aufgebaut. Es wird so ein Anodenhohlraum 2 umschlossen. Die Stromzuführung zur Anode A erfolgt über einen kreisringförmigen Anodenflansch 7, in dessen zentralen kreisförmigen Ausschnitt ein Isolator 28 zur Bildung der Schaltkammer formschlüssig eingesetzt ist. Das Anodenrohr 4 enthält eine geeignete Anzahl von Entla dungsbohrungen 10, die beispielsweise einen kreisförmigen Querschnitt besitzen. Die Entladungsbohrungen 10 können aber auch als Schlitze ausgeführt sein. An der dem Isola tor 28 abgewandten Seite der mit Hohlraum 2 ausgebildeten Anode A ist der Isolator 30 in die Öffnung des Anoden rohres 4 eingepaßt. Fig. 1 shows a gas discharge switch with the inside of the cathode K. In a switching chamber 1 , the anode A is constructed from a cylindrical anode tube 4 and a likewise cylindrical anode cladding tube 5 , which forms an essential part of the housing wall. An anode cavity 2 is thus enclosed. The current supply to the anode A takes place via an annular anode flange 7 , in the central circular cutout of which an insulator 28 is inserted in a form-fitting manner to form the switching chamber. The anode tube 4 contains a suitable number of discharge holes 10 , which have, for example, a circular cross section. The discharge bores 10 can also be designed as slots. On the Isola gate 28 facing away from the anode A formed with cavity 2 , the insulator 30 is fitted into the opening of the anode tube 4 .

Der Aufbau der Kathode K besteht aus einem zylindrischen Kathodenrohr 18 und einem Hohlkathodenrohr 22, die einen Hohlraum 25 einschließen. Das Kathodenrohr 18 liegt koaxial innerhalb des Anodenrohres 4. Der radiale Abstand d des Anodenrohres 4 zum Kathodenrohr 18 wird durch die Isolatoren 28 und 30 bestimmt und ist so festgelegt, daß sein Produkt pxd mit dem Fülldruck p einen Punkt auf dem linken Ast der Selbstdurchbruchkennlinie bestimmt. Das Kathodenrohr 18 enthält eine geeignete Anzahl von Ent ladungsbohrungen 20, die die gleiche Geometrie wie die Entladungsbohrungen 10 im Anodenaufbau besitzen. In Fig. 1 haben sie beispielsweise einen kreisförmigen Quer schnitt, können aber ebenfalls auch als Schlitze ausge führt sein. Entscheidend ist, daß je eine kathodenseitige Entladungsbohrung 20 einer diesbezüglichen anodenseitigen Entladungsbohrung 10 fluchtend gegenübersteht.The structure of the cathode K consists of a cylindrical cathode tube 18 and a hollow cathode tube 22 , which enclose a cavity 25 . The cathode tube 18 lies coaxially within the anode tube 4 . The radial distance d of the anode tube 4 to the cathode tube 18 is determined by the insulators 28 and 30 and is determined such that its product pxd with the filling pressure p determines a point on the left branch of the self-breakdown characteristic. The cathode tube 18 contains a suitable number of discharge bores 20 , which have the same geometry as the discharge bores 10 in the anode structure. In Fig. 1, for example, they have a circular cross-section, but can also be out as slots leads. It is crucial that one cathode-side discharge bore 20 is aligned with an anode-side discharge bore 10 in this regard.

Im Inneren des Kathodenrohres 18 ist das zylindrische Hohlkathodenrohr 22 koaxial derart angeordnet, daß es min destens an einem Ende leitend mit dem Kathodenrohr 18 ver bunden ist, wozu das Kathodenrohr 18 an einem Ende eine Schulter 19 hat. Die elektrische Verbindung kann dadurch über den gesamten Umfang erfolgen. Das Hohlkathodenrohr 22 enthält eine geeignete Anzahl von Plasmainjektionsbohrun gen 23, die vorteilhafterweise so verteilt sind, daß ihre Achsen nicht mit den Achsen der fluchtenden Entladungs bohrungen 10 und 20 zusammenfallen. Die Stromzufuhr zum Kathodenaufbau erfolgt über einen Kathodenflansch 24.Inside the cathode tube 18 , the cylindrical hollow cathode tube 22 is arranged coaxially such that it is at least at one end conductively connected to the cathode tube 18 , for which purpose the cathode tube 18 has a shoulder 19 at one end. The electrical connection can be made over the entire scope. The hollow cathode tube 22 contains a suitable number of plasma injection holes 23 , which are advantageously distributed so that their axes do not coincide with the axes of the aligned discharge holes 10 and 20 . Power is supplied to the cathode assembly via a cathode flange 24 .

Die bei Gasentladungsschaltern üblicherweise vorhandene Triggerelektrode T ist in Fig. 2 durch einen Rundstab 26 im Kathodenhohlraum gebildet, der koaxial innerhalb des Kathodenrohres 18 angeordnet ist und sich über dessen gesamte Länge erstreckt. An dem dem Kathodenflansch 24 zugewandten Ende ist der Stab 26 über einen Anschlußtopf 37 mit einem Triggeranschlußflansch 39 leitend verbunden. Statt des Stabes 26 kann als Triggerelektrode auch ein Rohr oder ein Draht mit jeweils kreisförmigem Querschnitt vorhanden sein.The trigger electrode T usually present in gas discharge switches is formed in FIG. 2 by a round rod 26 in the cathode cavity, which is arranged coaxially within the cathode tube 18 and extends over its entire length. At the end facing the cathode flange 24 , the rod 26 is conductively connected to a trigger connection flange 39 via a connection pot 37 . Instead of the rod 26 , a tube or wire, each with a circular cross section, can also be present as the trigger electrode.

In Abwandlung zu Fig. 1 ist es auch möglich, den Trigger stab, bzw. das Triggerrohr oder den Triggerdraht innerhalb des Hohlkathodenrohres 22 nichtkoaxial anzuordnen. In die sem Fall können zur Triggereinrichtung weitere (nicht dar gestellte) leitende oder nichtleitende Elemente gehören, die insbesondere einer Fokussierung, Pulsformung, Ab schirmung, Befestigung oder ähnlichen Zwecken dienen. In a modification of Fig. 1, it is also possible for the trigger rod or trigger nichtkoaxial to arrange the tube or the trigger wire within the hollow cathode tube 22. In this case, the trigger device may include further (not shown) conductive or non-conductive elements, which are used in particular for focusing, pulse shaping, shielding, fastening or similar purposes.

Der Triggeranschlußflansch 39 ist in Fig. 1 durch einen Isolator 33 mechanisch mit dem Kathodenflansch 24 verbun den. Der Anschlußtopf 37 begrenzt den Raum 36 für einen üblicherweise vorhandenen (nicht dargestellten) Wasser stoffspeicher zum Kathodenaufbau 16 hin. Weitere Bestand teile der Schaltkammer 1 sind ein Isolator 32 und ein Gehäusedeckel 42 zum Abschluß des Gasspeicherraumes 36.The trigger connection flange 39 is mechanically connected to the cathode flange 24 in FIG. 1 by an insulator 33 . The connection pot 37 delimits the space 36 for a usually present (not shown) hydrogen storage for the cathode assembly 16 . Other inventory parts of the switching chamber 1 are an insulator 32 and a housing cover 42 for completing the gas storage space 36th

In Fig. 2 ist in einer Entladungskammer 100 die Anode A des Gasentladungsschalters innerhalb der Kathode K ange ordnet. Der Aufbau der Anode ist durch ein zylindrisches Rohr 104, das eine geeignete Anzahl von Entladungsbohrun gen 110 enthält, gebildet. Für die Geometrie der Ent ladungsbohrungen 110 gilt entsprechendes wie in Fig. 1. Das Anodenrohr 104 wird an seiner dem Kathodenflansch 124 abgewandten Seite durch einen zylindrischen Stromzufüh rungsbolzen 106 abgeschlossen. An der gegenüberliegenden Stirnseite der Entladungskammer 100 ist in Fig. 2 eine mit Gasaustauschbohrungen 112 versehene Abschlußplatte 108 angeordnet, die den Anodenhohlraum elektrisch gegen den Raum 136 für einen (nicht dargestellten) Wasserstoffspei cher abgrenzt.In Fig. 2, the anode A of the gas discharge switch within the cathode K is arranged in a discharge chamber 100 . The structure of the anode is formed by a cylindrical tube 104 which contains a suitable number of discharge bores 110 . The same applies to the geometry of the discharge bores 110 as in FIG. 1. The anode tube 104 is closed on its side facing away from the cathode flange 124 by a cylindrical current supply bolt 106 . On the opposite end face of the discharge chamber 100 , an end plate 108 provided with gas exchange bores 112 is arranged in FIG. 2, which electrically delimits the anode cavity from the space 136 for a hydrogen storage (not shown).

In Fig. 2 ist der Hohlzylinder 104 der Anode A von einer hohlkörperartig aufgebauten Kathode K koaxial umschlossen. Die Kathode K wird durch einen Kathodenzylinder 118 mit endseitiger Schulter 119 und einem Hohlkathodenrohr 122, die einen Zwischenraum 125 einschließen, gebildet. Der radiale Abstand d des Anodenzylinders 104 zum Kathodenrohr 118 wird durch Isolatoren 28 und 130 bestimmt und ist so festgelegt, daß sein Produkt pxd mit dem Fülldruck p einen Punkt auf dem linken Ast der Selbstdurchbruchkennlinie bestimmt. Das zylindrische Kathodenrohr 118 enthält eine geeignete Anzahl von Entladungsbohrungen 120, die entspre chend Fig. 1 mit gleicher Geometrie wie die Entladungs bohrungen 110 des Anodenzylinders 104 letzteren fluchtend gegenüberliegen. Das zylindrische Hohlkathodenrohr 122 umschließt das Kathodenrohr 118 koaxial derart, daß es an mindestens einem Ende leitend mit dem Kathodenrohr 118 verbunden ist. Das Hohlkathodenrohr 122 enthält eine ge eignete Anzahl von Plasmainjektionsbohrungen 123, die vorteilhafterweise so verteilt sind, daß ihre Achsen nicht mit den Achsen der Entladungsbohrungen 110 und 120 zusam menfallen. Die Stromzufuhr zum Kathodenaufbau K erfolgt über den Kathodenflansch 124.In FIG. 2, the hollow cylinder 104 of the anode A of a hollow-body-like-structured cathode K enclosed coaxially. The cathode K is formed by a cathode cylinder 118 with an end shoulder 119 and a hollow cathode tube 122 , which enclose an intermediate space 125 . The radial distance d between the anode cylinder 104 and the cathode tube 118 is determined by insulators 28 and 130 and is determined such that its product pxd with the filling pressure p determines a point on the left branch of the self-breakdown characteristic. The cylindrical cathode tube 118 contains a suitable number of discharge bores 120 , which accordingly FIG. 1 with the same geometry as the discharge bores 110 of the anode cylinder 104 are opposite the latter. The cylindrical hollow cathode tube 122 coaxially surrounds the cathode tube 118 such that it is conductively connected to the cathode tube 118 at at least one end. The hollow cathode tube 122 contains a suitable number of plasma injection bores 123 , which are advantageously distributed such that their axes do not coincide with the axes of the discharge bores 110 and 120 . Power is supplied to the cathode assembly K via the cathode flange 124 .

Bei außenliegendem Kathodenaufbau ist in Fig. 2 die Trig gerelektrode T ein im Außenraum der Kathode K vorzugsweise koaxial angeordnetes zylindrisches Rohr 126, das durch die Isolatoren 130 und 132 elektrisch von den Hauptelektroden getrennt ist. Dieses Rohr begrenzt gleichermaßen die Schaltkammer 100. Zur Triggereinrichtung können wiederum weitere nicht im einzelnen dargestellte leitende oder nichtleitende Elemente gehören. Weiterhin sind beispiels weise im Raum 136 oder an einer anderen geeigneten Stelle der Schaltkammer 100 ein dem Stand der Technik entspre chender, nicht im einzelnen dargestellter Wasserstoffspei cher und Vorrichtungen, die zu seiner mechanischen Be festigung bzw. elektrischen Isolierung dienen, vorhanden. Ein Abschirmblech 138 dient als Schutz.In outwardly lying cathode assembly 2, the Trig gerelektrode T is shown in FIG. A preferably coaxially arranged in the outer space of the cathode K cylindrical tube 126, which is separated by the insulators 130 and 132 electrically insulated from the main electrodes. This tube likewise limits the switching chamber 100 . The trigger device can in turn include further conductive or non-conductive elements not shown in detail. Furthermore, for example, in the room 136 or at another suitable location of the switching chamber 100, a state of the art corre sponding, not shown in detail hydrogen storage and devices that serve for its mechanical loading or electrical insulation, are available. A shield plate 138 serves as protection.

In Fig. 3 ist ein Gasentladungsschalter mit Schaltkammer 1 und mit innenliegendem Kathodenaufbau entsprechend Fig. 1 dargestellt, bei dem speziell der Anodenaufbau 2 durch Isolierscheiben 9 in mehrere, beispielsweise in Fig. 3 speziell in drei elektrisch voneinander getrennte Teil stücke 2a, 2b und 2c aufgeteilt ist. Jedes Teilstück 2a, 2b und 2c besteht dabei aus einem Anodenrohr 4a, 4b, 4c und einem dieses konzentrisch umgebendes Anodenhüllrohr 5a, 5b, 5c. Durch eine derartige Aufteilung können bei Be darf mehrere vor der Schaltung galvanisch voneinander ge trennte Stromquellen, beispielsweise die Kondensatoren einer oder mehrerer Kondensatorbatterien, simultan auf einen Verbraucher wie etwa einen Laser geschaltet werden.In Fig. 3, a gas discharge switch with switching chamber 1 and with internal cathode structure corresponding to Fig. 1 is shown, in which in particular the anode structure 2 by insulating washers 9 in several, for example in Fig. 3 in three electrically separate parts 2 a, 2 b and 2 c is divided. Each section 2 a, 2 b and 2 c consists of an anode tube 4 a, 4 b, 4 c and an anode cladding tube 5 a, 5 b, 5 c concentrically surrounding this. Such a division allows several current sources, for example the capacitors of one or more capacitor banks, which are galvanically separated from one another before the circuit to be switched simultaneously to a consumer such as a laser.

Beim Betrieb eines Gasentladungsschalters gemäß einer der vorstehend beschriebenen Figuren liegt kurz vor dem Schaltvorgang beispielsweise eine Spannung von 40 kV zwi schen Anode und Kathode. Zwischen Triggerelektrode 26 und Hohlkathodenrohr 22 brennt mindestens während einer kur zen Zeitspanne vor der Triggerung eine Glimmentladung, wobei die Triggerelektrode bezüglich der Kathode auf positivem Potential liegt. Durch Anlegen eines Trigger impulses geeigneter Polarität werden durch die Plasma injektionsbohrungen Ladungsträger in den Kathodenhohl raum injiziert, wodurch die Hauptentladung zwischen Anode und Kathode zündet.When operating a gas discharge switch according to one of the figures described above, a voltage of 40 kV between the anode and cathode is shortly before the switching operation, for example. A glow discharge burns between the trigger electrode 26 and the hollow cathode tube 22 at least for a short period before the triggering, the trigger electrode being at a positive potential with respect to the cathode. By applying a trigger pulse of suitable polarity, charge carriers are injected into the cathode cavity through the plasma injection holes, as a result of which the main discharge between the anode and cathode ignites.

Claims

1. Gas discharge switch, in which there are at least two main electrodes arranged from one another for a low-pressure gas discharge, which form a cathode and an anode of a discharge path for the low-pressure gas discharge in a switching chamber, which are produced by increasing the electron density in a cathode cavity ge is ignited, the cathode and the anode each forming hollow cylinders with different diameters, which are arranged coaxially to one another and wherein at least in the cathode a plurality of openings are distributed as discharge channels on the jacket of the hollow cylinder, which as a means for increasing the Electron density is assigned to a trigger device on the axis of the hollow cylinder, characterized in that the trigger device is formed by an electrode ( 26 , 126 ) extending continuously in the axial direction of the hollow cylinder ( 18 , 118 ), whereby the same run times of the charge carriers to the discharge channels ( 20 , 120 ) can be guaranteed.

2. Gas discharge switch according to claim 1, characterized in that the hollow cylinder ( 18 ) forming the cathode (K) is smaller in diameter than the hollow cylinder ( 4 ) forming the anode (A), that the cathode cylinder ( 18 ) is located within the anode cylinder ders ( 4 ) and that the continuous trigger electrode ( 26 ) is arranged axially inside the Kathodenzylin ders ( 18 ).

3. Gas discharge switch according to claim 1, characterized in that the anode (A) forming the hollow cylinder ( 104 ) is smaller in diameter than the cathode (K) forming Hohlzylin ( 118 ) that the anode cylinder ( 104 ) is located within the cathode cylinder ( 118 ) and that the continuous trigger electrode is a hollow cylinder ( 126 ) which coaxially surrounds the cathode cylinder ( 118 ).

4. Gas discharge switch according to claim 2 or claim 3, characterized in that between the cathode cylinder ( 18 , 118 ) and trigger electrodes ( 26 , 126 ) a potential with the cathode (K) verbun denes tube ( 22 , 122 ) with apertures ( 23 , 123 ) is arranged, which with the cathode cylinder ( 18 , 118 ) encloses the cathode cavity ( 25 , 125 ).

5. A gas discharge switch according to claim 4, characterized in that the axes of the blen den openings ( 23 , 123 ) do not coincide with the axes of the electrical den openings ( 10 , 20 ; 110 , 120 ).

6. Gas discharge switch according to claim 5, characterized in that the diaphragm openings ( 23 , 123 ) are smaller than the electrode openings ( 10 , 20 ; 110 , 120 ).

7. Gas discharge switch according to claim 2, characterized in that the trigger electrode ( 26 ) consists of solid material, for example a wire, rod or the like.

8. Gas discharge switch according to claim 2, characterized in that the trigger electrode ( 126 ) consists of a tube.

9. Gas discharge switch according to claim 2, characterized in that the hollow cylinder forming the anode ( 4 ) is closed and at the same time closes the switching chamber ( 1 ) to the outside.

10. Gas discharge switch according to claim 2, characterized in that the hollow cylinder forming the anode is designed as a double ring cylinder ( 4 , 5 ) and realizes a hollow anode.

11. Gas discharge switch according to claim 10, characterized in that the outer cylinder wall ( 5 ) of the hollow anode consists of high-melting material.

12. Gas discharge switch according to one of the preceding claims, characterized in that the anode (A) is divided into electrically individually connectable partial anodes ( 4 a, 4 b, 4 c, 5 a, 5 b, 5 c).