[go: up one dir, main page]

RU2654494C1 - Vacuum spark discharger - Google Patents

Vacuum spark discharger Download PDF

Info

Publication number
RU2654494C1
RU2654494C1 RU2017108064A RU2017108064A RU2654494C1 RU 2654494 C1 RU2654494 C1 RU 2654494C1 RU 2017108064 A RU2017108064 A RU 2017108064A RU 2017108064 A RU2017108064 A RU 2017108064A RU 2654494 C1 RU2654494 C1 RU 2654494C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cathode
anode
gap
coaxial
cylindrical
Prior art date
Application number
RU2017108064A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Геннадьевич Давыдов
Александр Николаевич Долгов
Рустам Халимович Якубов
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"
Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом", Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"
Priority to RU2017108064A priority Critical patent/RU2654494C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2654494C1 publication Critical patent/RU2654494C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T1/00Details of spark gaps
    • H01T1/20Means for starting arc or facilitating ignition of spark gap

Landscapes

  • Lasers (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering and high-current electronics, it is a vacuum spark gap and can be used for switching high-current high-voltage electrical systems. Vacuum spark-gap switch includes a sealed dielectric shell containing a coaxial electrode system comprising a cathode and igniting electrode separated by a cylindrical dielectric washer and anode. Cathode and anode surfaces facing each other are provided with coaxial core protrusion separated by a gap, the cathode being provided with a coaxial cylindrical projection surrounding the core protrusion. Igniting electrode has a ring shape with an opening diameter equal to the inner diameter of the cylindrical cathode projection. Between the cylindrical cathode projection and the igniting electrode, a dielectric washer is fixed, distance between the end surfaces of the cathode and the anode core protrusions is less than the distance between the anode and the coaxial cylindrical projection of the cathode. Pressure inside the spark discharger shell is 10-2-100 Pa.
EFFECT: technical result is higher life and stability of a vacuum electric-discharge switching device functioning.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и сильноточной электронике, в частности к средствам коммутации, и может использоваться для коммутации сильноточных высоковольтных электрических систем.The invention relates to electrical engineering and high-current electronics, in particular to switching means, and can be used for switching high-current high-voltage electrical systems.

Известен разрядник с лазерным поджигом, содержащий в корпусе с окном для ввода луча поджигающего лазера два противостоящих основных электрода, один из которых выполнен со сквозным отверстием, расположенным напротив окна в корпусе, и собирающую линзу, установленную между поджигающим лазером и указанным основным электродом с отверстием, фокус которой расположен в промежутке между основными электродами, при этом между основными электродами установлен дополнительно введенный электрод-мишень со сквозным отверстием, расположенным соосно со сквозным отверстием основного электрода, причем средняя точка на оси отверстия электрода-мишени расположена в фокусе указанной линзы. Авторское свидетельство SU 1101133, МПК Н01Т 14/00, 30.11.1985. В разряднике используется эффект лазерной искры для ионизации диэлектрической среды - газа - в межэлектродном промежутке, реализация которого требует достижения интенсивности излучения оптического диапазона в фокусе собирающей линзы примерно 1011 Вт/см2 и выше [1, 2], что требует применения импульсного лазера высокой мощности и является препятствием на пути создания компактного вакуумного электроразрядного коммутирующего устройства.A known spark gap with laser ignition, containing in the case with a window for inputting the beam of the ignition laser two opposing main electrodes, one of which is made with a through hole located opposite the window in the housing, and a collecting lens mounted between the ignition laser and the specified main electrode with the hole, the focus of which is located in the gap between the main electrodes, while an additionally inserted target electrode is installed between the main electrodes with a through hole located coaxially of the through hole of the main electrode, and the middle point on the axis of the target electrode hole is at the focus of said lens. Copyright certificate SU 1101133, IPC Н01Т 14/00, 11/30/1985. The spark gap uses the laser spark effect to ionize the dielectric medium — gas — in the interelectrode gap, the implementation of which requires achieving an optical radiation intensity in the focus of the collecting lens of about 10 11 W / cm 2 and higher [1, 2], which requires the use of a high-frequency pulsed laser power and is an obstacle to creating a compact vacuum electric-discharge switching device.

Известен управляемый вакуумный разрядник, содержащий коаксиальную электродную систему в герметичной диэлектрической оболочке: внутренние катод и поджигающий электрод, разделенные цилиндрической диэлектрической прокладкой, и внутренний анод, выполненный в виде полого стакана. Патент Российской Федерации №143137, МПК Н01Т 2/02, 20.07.2014. Катод, поджигающий электрод и плотно сжатая между ними прокладка из диэлектрика образуют поджигающую систему. Промежуток разрядника «катод - анод» обладает высокой электрической прочностью: его напряжение самопробоя в несколько раз превышает рабочее напряжение между катодом и анодом. При подаче на поджигающий электрод импульса положительной относительно катода полярности амплитудой в несколько киловольт у кромки катода возникают токи автоэлектронной эмиссии, приводящие к испарению материала катода и ионизации испаренного вещества. Ионизация паров вещества катода превращает их в проводящую среду - плазму. На границе «плазма - катод» формируется область электронной эмиссии - катодное пятно. Образующаяся у поверхности катода плазма - катодный факел - в силу большой подвижности электронов под действием электрического поля смещается в направлении поджигающего электрода. Происходит искровой пробой по поверхности диэлектрической прокладки с ионизацией молекул сорбированного на ее поверхности газа. В условиях продолжающегося поступления плазмы из катодного пятна и выравнивания потенциалов катода и поджигающего электрода происходит расширение катодного факела в направлении анода. С замыканием промежутка «катод - анод» плазмой факела между катодом и анодом начинает падать напряжение, и разряд в вакуумном промежутке за время порядка 10-7 с переходит в дуговую стадию. Происходит срабатывание коммутирующего устройства. Данное техническое решение принято в качестве прототипа.Known controlled vacuum spark gap containing a coaxial electrode system in a sealed dielectric sheath: the inner cathode and the ignition electrode, separated by a cylindrical dielectric gasket, and the inner anode, made in the form of a hollow glass. Patent of the Russian Federation No. 143137, IPC Н01Т 2/02, 07.20.2014. The cathode, an ignition electrode and a dielectric gasket tightly compressed between them form an ignition system. The gap between the cathode-anode spark gap has high electrical strength: its self-breakdown voltage is several times higher than the working voltage between the cathode and the anode. When a pulse with a polarity positive relative to the cathode is supplied with a pulse amplitude of several kilovolts at the cathode edge, field emission currents occur, leading to the evaporation of the cathode material and ionization of the vaporized material. Ionization of the vapors of the cathode substance turns them into a conducting medium - plasma. At the plasma – cathode interface, a region of electron emission — a cathode spot — is formed. The plasma formed at the surface of the cathode — the cathode torch — shifts in the direction of the ignition electrode due to the high mobility of the electrons under the influence of an electric field. A spark breakdown occurs on the surface of the dielectric strip with the ionization of the molecules of the gas adsorbed on its surface. Under conditions of continued plasma flow from the cathode spot and equalization of the potentials of the cathode and the ignition electrode, the cathode torch expands towards the anode. With the closure of the “cathode – anode” gap by the torch plasma between the cathode and the anode, the voltage begins to drop, and the discharge in the vacuum gap for a time of the order of 10 −7 s goes into the arc stage. The switching device is triggered. This technical solution was made as a prototype.

Недостатком данного устройства является то, что основной источник эрозии - катодное пятно и испускаемый им плазменный факел - возникает и длительное время пребывает на стадии дугового разряда на границе катода и прокладки из диэлектрика и затем в непосредственной близости от указанной границы, вызывая значительное разрушение электрода и прокладки, что сказывается отрицательным образом на стабильности срабатывания разрядника, в частности на величине напряжения пробоя промежутка «катод- поджигающий электрод», времени задержки между моментом подачи импульса напряжения на поджигающий электрод и моментом перехода разряда в промежутке «анод-катод» в дуговую стадию.The disadvantage of this device is that the main source of erosion - the cathode spot and the plasma torch emitted by it - arises and stays for a long time at the stage of the arc discharge at the boundary of the cathode and the dielectric strip and then in the immediate vicinity of this boundary, causing significant destruction of the electrode and the strip , which negatively affects the stability of the spark gap operation, in particular, the breakdown voltage of the “cathode-ignition electrode” gap, the delay time between the entom voltage pulse supply to the igniter and the time of the discharge in the gap "anode-cathode" in the arc stage.

Задачей изобретения является создание компактного вакуумного электроразрядного коммутирующего устройства, конструкция которого обеспечивает минимальную эрозию элементов данного устройства, отвечающих за создание токопроводящей среды в основном межэлектродном промежутке разрядника за счет ионизации остаточного газа УФ излучением вспомогательного искрового разряда по поверхности диэлектрика.The objective of the invention is to provide a compact vacuum electric-discharge switching device, the design of which ensures minimal erosion of the elements of this device responsible for creating a conductive medium in the main interelectrode gap of the spark gap due to ionization of the residual gas by UV radiation of an auxiliary spark discharge over the surface of the dielectric.

Технический результат заключается в увеличении ресурса и стабильности функционирования вакуумного электроразрядного коммутирующего устройства.The technical result consists in increasing the resource and stability of the functioning of the vacuum electric discharge switching device.

Технический результат достигается тем, что в вакуумном искровом разряднике, включающем герметичную диэлектрическую оболочку, содержащую коаксиальную электродную систему, включающую катод и поджигающий электрод, разделенные цилиндрической диэлектрической шайбой, и анод, обращенные друг к другу поверхности катода и анода снабжены коаксиальными стержневыми выступами, выступы разделены промежутком, при этом катод снабжен коаксиальным цилиндрическим выступом, окружающим стержневой выступ. Поджигающий электрод имеет форму кольца с диаметром отверстия, равным внутреннему диаметру цилиндрического выступа катода, между цилиндрическим выступом катода и поджигающим электродом зафиксирована диэлектрическая шайба, причем расстояние между торцевыми поверхностями стержневых выступов катода и анода меньше расстояния между анодом и коаксиальным цилиндрическим выступом катода, давление внутри герметичной оболочки разрядника составляет 10-2-100 Па.The technical result is achieved in that in a vacuum spark gap comprising a sealed dielectric sheath containing a coaxial electrode system including a cathode and an ignition electrode separated by a cylindrical dielectric washer, and the anode facing the cathode and anode surfaces are provided with coaxial rod protrusions, the protrusions are separated gap, while the cathode is equipped with a coaxial cylindrical protrusion surrounding the rod protrusion. The ignition electrode has a ring shape with a hole diameter equal to the inner diameter of the cylindrical protrusion of the cathode, a dielectric washer is fixed between the cylindrical protrusion of the cathode and the ignition electrode, and the distance between the end surfaces of the rod protrusions of the cathode and the anode is less than the distance between the anode and the coaxial cylindrical protrusion of the cathode the shell of the arrester is 10 -2 -10 0 PA.

Предлагаемое техническое решение иллюстрируется чертежом.The proposed technical solution is illustrated in the drawing.

На чертеже представлен разрез вакуумного искрового разрядника, где 1 - герметичная диэлектрическая оболочка, 2 - катод, 3 - поджигающий электрод, 4 - диэлектрическая шайба, 5 - анод, 6 - стержневой выступ катода, 7 - стержневой выступ анода, 8 - вакуумный промежуток между катодом и анодом (межэлектродный промежуток), 9 - коаксиальный цилиндрический выступ катода, 10 - отверстия для откачки газа в процессе вакуумирования разрядника.The drawing shows a section of a vacuum spark gap, where 1 is a sealed dielectric sheath, 2 is the cathode, 3 is the ignition electrode, 4 is the dielectric washer, 5 is the anode, 6 is the rod protrusion of the cathode, 7 is the rod protrusion of the anode, 8 is the vacuum gap between cathode and anode (interelectrode gap), 9 — coaxial cylindrical protrusion of the cathode, 10 — openings for pumping gas during evacuation of the arrester.

Вакуумный искровой разрядник состоит из коаксиальной электродной системы, заключенной внутри откачанной до давления остаточных газов 10-4-10-2 Тор (10-2-100 Па) герметичной диэлектрической оболочки 1, что обеспечивает высокую электропрочность промежутка «катод - анод». Электродная система содержит три электрода: катод 2 и поджигающий электрод 3, разделенные диэлектрической шайбой 4, и анод 5. Центральные части обращенных друг к другу поверхностей катода и анода имеют вид коаксиальных стержней 6 и 7 с закругленными торцами и разделенных промежутком 8. Кроме того, катод снабжен коаксиальным цилиндрическим выступом 9, окружающим центральную часть 6 и необходимым для того, чтобы фиксировать диэлектрическую шайбу 4 между катодом 2 и поджигающим электродом 3. Отверстия 10 необходимы для откачки газа в процессе вакуумирования разрядника. Расстояние между торцевыми поверхностями стержневой части катода и анода d1 устанавливается при изготовлении меньше расстояния между анодом и коаксиальным цилиндрическим выступом катода d2, т.е. d1<d2.The vacuum spark gap consists of a coaxial electrode system enclosed inside a sealed dielectric sheath 1, pumped out to a residual gas pressure of 10 -4 -10 -2 Torr (10 -2 -10 0 Pa), which ensures high electrical strength of the cathode-anode gap. The electrode system contains three electrodes: the cathode 2 and the ignition electrode 3, separated by a dielectric washer 4, and the anode 5. The central parts of the surfaces of the cathode and anode facing each other are in the form of coaxial rods 6 and 7 with rounded ends and separated by a gap 8. In addition, the cathode is equipped with a coaxial cylindrical protrusion 9 surrounding the central part 6 and necessary in order to fix the dielectric washer 4 between the cathode 2 and the ignition electrode 3. Holes 10 are necessary for pumping gas in the vacuum process ming arrester. The distance between the end surfaces of the core of the cathode and the anode d 1 is set in the manufacture of less than the distance between the anode and the coaxial cylindrical protrusion of the cathode d 2 , i.e. d 1 <d 2 .

Разрядник работает следующим образом.The arrester operates as follows.

При подаче на поджигающий электрод импульса положительной относительно катода полярности амплитудой в несколько киловольт на границе раздела трех сред «вакуум - диэлектрик - металл» (вакуумированное пространство - диэлектрическая шайба - электрод катод), т.е. в области максимальной напряженности электрического поля возникают условия для образования катодного пятна и развивается искровой разряд по поверхности диэлектрической шайбы. Плотность тока в катодном пятне превышает величину 108 А/см2, падение потенциала в катодном слое составляет величину порядка потенциала ионизации материала катода, т.е. ~10 В. Таким образом, плотность потока энергии в пределах катодного пятна находится на уровне не менее 109 Вт/см2 при длительности искровой фазы 10-7 с [3]. Опытным путем было установлено, что при протяженности зазора между анодом и катодом порядка 1 мм и указанном выше давлении остаточных газов в межэлектродном зазоре рабочее напряжение разрядника, т.е. напряжение, при котором не происходит самопробой (пробой без поджига), достигает 10 кВ. Известно, что для создания на поверхности твердотельной мишени плазмы с целью конверсии энергии оптического излучения лазера в энергию ультрафиолетового (УФ) излучения плазмы, достаточно достигнуть в пятне фокусировки плотности потока энергии на уровне ~109 Вт/см2 [4]. Как показали эксперименты, при таком уровне плотности потока энергии и при длительности падающего на мишень излучения (2-3)⋅10-8 с образующаяся у поверхности мишени плазма является достаточно мощным источником УФ излучения, которое эффективно ионизирует остаточные газы в окружающем пространстве при давлении остаточных газов 10-4-10-3 Тор (102-10-1 Па) на расстоянии по крайней мере в несколько миллиметров [5]. С учетом того, что площадь пятна фокусировки лазера на мишени в описываемых экспериментах ~10-3 см2 и площадь катодного пятна [6] сравнимы по величине, ионизация остаточных газов в межэлектродном пространстве разрядника предлагаемой конструкции излучением катодного пятна при инициировании искрового разряда является эффективным механизмом создания в промежутке «анод-катод» проводящей среды с развитием в ней разряда.When a pulse with a polarity positive relative to the cathode is supplied with an amplitude of several kilovolts at the interface of three media “vacuum - dielectric - metal” (vacuum space - dielectric washer - electrode cathode), i.e. In the region of maximum electric field strength, conditions arise for the formation of a cathode spot and a spark discharge develops over the surface of the dielectric washer. The current density in the cathode spot exceeds 10 8 A / cm 2 , the potential drop in the cathode layer is of the order of the ionization potential of the cathode material, i.e. ~ 10 V. Thus, the energy flux density within the cathode spot is at least 10 9 W / cm 2 with a spark phase duration of 10 -7 s [3]. It was experimentally established that, with a gap between the anode and cathode of the order of 1 mm and the above-mentioned residual gas pressure in the interelectrode gap, the operating voltage of the arrester, i.e. the voltage at which self-breakdown does not occur (breakdown without ignition) reaches 10 kV. It is known that in order to create a plasma on the surface of a solid-state target in order to convert the energy of optical laser radiation into the energy of ultraviolet (UV) radiation from a plasma, it is sufficient to achieve an energy flux density focusing of ~ 10 9 W / cm 2 [4]. As experiments have shown, at such a level of energy flux density and with a duration of radiation (2-3) ⋅ 10 -8 s, the plasma formed at the target surface is a sufficiently powerful source of UV radiation, which effectively ionizes the residual gases in the surrounding space at a residual pressure gases 10 -4 -10 -3 Torr (10 2 -10 -1 Pa) at a distance of at least a few millimeters [5]. Considering that the area of the laser focusing spot on the target in the experiments described is ~ 10 -3 cm 2 and the area of the cathode spot [6] is comparable in magnitude, the ionization of the residual gases in the interelectrode space of the spark gap of the proposed design by the radiation of the cathode spot when initiating a spark discharge is an effective mechanism creating a conducting medium in the “anode-cathode” gap with the development of a discharge in it.

Расстояние между торцевыми поверхностями стержневой части катода и анода d1 меньше расстояния между анодом и коаксиальным цилиндрическим выступом катода d2, т.е. d1<d2. Это обеспечивает локализацию канала протекания тока в промежутке анод-катод на оси симметрии разрядника, т.к. в этом случае меньше длина канала протекания тока и меньше его омическое сопротивление при том, что указанные возможные каналы протекания тока длиной d1 и d2 включены в электрическую цепь параллельно. Протекание большей части тока в первом канале обеспечит более сильный разогрев проводящей среды - плазмы. С ростом температуры плазмы ее омическое сопротивление падает, что приведет к дальнейшему перераспределению тока между первым и вторым каналами, причем в пользу именно первого канала. Таким образом и произойдет локализация тока разряда в промежутке анод-катод на оси симметрии разрядника.The distance between the end surfaces of the core of the cathode and the anode d 1 is less than the distance between the anode and the coaxial cylindrical protrusion of the cathode d 2 , i.e. d 1 <d 2 . This ensures the localization of the current flow channel in the anode-cathode gap on the axis of symmetry of the spark gap, because in this case, the length of the current flow channel is smaller and its ohmic resistance is shorter, while the indicated possible current flow channels of length d 1 and d 2 are included in parallel in the electric circuit. The flow of most of the current in the first channel will provide a stronger heating of the conducting medium - plasma. With increasing plasma temperature, its ohmic resistance decreases, which will lead to a further redistribution of current between the first and second channels, and in favor of the first channel. Thus, localization of the discharge current in the gap of the anode-cathode on the axis of symmetry of the spark gap will occur.

Вакуум внутри герметичной оболочки разрядника устанавливается на уровне 10-4-10-2 Тор (10-2-100 Па), что позволяет одновременно обеспечить высокую электропрочность межэлектродного промежутка и высокую степень ионизации остаточного газа в пространстве между анодом и катодом УФ излучением плазмы искрового разряда по боковой поверхности диэлектрической шайбы в промежутке «катод - поджигающий электрод». Создание проводящей среды в промежутке «анод - катод» позволяет пространственно разделить канал протекания тока в промежутке «анод-катод» от промежутка «катод - поджигающий электрод» и тем самым уменьшить эрозию диэлектрической шайбы, разделяющей катод и поджигающий электрод, и прилегающие к ней поверхности указанных электродов, что повышает стабильность срабатывания системы поджига и увеличивает ресурс разрядника.The vacuum inside the sealed enclosure of the arrester is set at a level of 10 -4 -10 -2 Torr (10 -2 -10 0 Pa), which allows one to simultaneously provide high electric strength of the interelectrode gap and a high degree of ionization of the residual gas in the space between the anode and cathode by UV radiation of the spark plasma discharge along the side surface of the dielectric washer in the gap “cathode - ignition electrode”. The creation of a conducting medium in the anode – cathode gap makes it possible to spatially separate the current flow channel in the anode – cathode gap from the cathode – ignition electrode gap and thereby reduce the erosion of the dielectric washer separating the cathode and the ignition electrode and the adjacent surfaces these electrodes, which increases the stability of the ignition system and increases the resource of the spark gap.

Используемая литератураUsed Books

1. Островская Г.В., Зайдель А.Н. Лазерная искра в газах // УФН, 1973, Т. 111, с. 579.1. Ostrovskaya G.V., Seidel A.N. Laser spark in gases // UFN, 1973, T. 111, p. 579.

2. Райзер Ю.П. Оптические разряды // УФН, 1980, Т. 132, с. 549.2. Riser Yu.P. Optical discharges // UFN, 1980, T. 132, p. 549.

3. Juttner В. et al. Cathode spots // Handbook of Vacuum Arc Science and Technology. R.L. Boxman, P. Martin, D. Sanders (editors), Noyes Publications (Park Ridge, NJ), 1995, p. 281.3. Juttner B. et al. Cathode spots // Handbook of Vacuum Arc Science and Technology. R.L. Boxman, P. Martin, D. Sanders (editors), Noyes Publications (Park Ridge, NJ), 1995, p. 281.

4. Ананьин О.Б. и др. Лазерная плазма. Физика и применения: Монография. - М.: МИФИ, 2003. - С. 10, 186.4. Ananyin O.B. et al. Laser plasma. Physics and Applications: Monograph. - M .: MEPhI, 2003 .-- S. 10, 186.

5. Давыдов С.Г. и др. Процесс коммутации вакуумного разрядника с лазерным управлением // Успехи прикладной физики, 2014, Т. 2, №6, с. 613.5. Davydov S.G. and others. The process of switching a vacuum spark gap with laser control // Successes in Applied Physics, 2014, V. 2, No. 6, p. 613.

6. Месяц Г.А. Эктоны в вакуумном разряде: пробой, искра, дуга. - М.: Наука, 2000. - С. 279-282, 327-341.6. Month G.A. Ectons in a vacuum discharge: breakdown, spark, arc. - M .: Nauka, 2000 .-- S. 279-282, 327-341.

Claims (1)

Вакуумный искровой разрядник, включающий герметичную диэлектрическую оболочку, содержащую коаксиальную электродную систему, включающую катод и поджигающий электрод, разделенные цилиндрической диэлектрической шайбой, и анод, отличающийся тем, что обращенные друг к другу поверхности катода и анода снабжены коаксиальными стержневыми выступами, выступы разделены промежутком, катод снабжен коаксиальным цилиндрическим выступом, окружающим стержневой выступ, поджигающий электрод имеет форму кольца с диаметром отверстия, равным внутреннему диаметру цилиндрического выступа катода, между цилиндрическим выступом катода и поджигающим электродом зафиксирована диэлектрическая шайба, причем расстояние между торцевыми поверхностями стержневых выступов катода и анода меньше расстояния между анодом и коаксиальным цилиндрическим выступом катода, давление внутри герметичной оболочки разрядника составляет 10-2-100 Па.A vacuum spark gap comprising a sealed dielectric sheath containing a coaxial electrode system including a cathode and an ignition electrode separated by a cylindrical dielectric washer and an anode, characterized in that the cathode and anode surfaces facing each other are provided with coaxial rod protrusions, the protrusions are separated by a gap, the cathode equipped with a coaxial cylindrical protrusion surrounding the rod protrusion, the ignition electrode has a ring shape with a hole diameter equal to the inner th diameter of the cylindrical protrusion of the cathode, the cathode between the cylindrical projection and the ignition electrode is fixed dielectric puck, and the distance between the end faces of the projections rod cathode and the anode is less than the distance between the anode and cathode coaxial cylindrical projection, the pressure inside the hermetic shell of the arrester 10 0 -10 -2 Pa .
RU2017108064A 2017-03-10 2017-03-10 Vacuum spark discharger RU2654494C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017108064A RU2654494C1 (en) 2017-03-10 2017-03-10 Vacuum spark discharger

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017108064A RU2654494C1 (en) 2017-03-10 2017-03-10 Vacuum spark discharger

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2654494C1 true RU2654494C1 (en) 2018-05-21

Family

ID=62202296

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017108064A RU2654494C1 (en) 2017-03-10 2017-03-10 Vacuum spark discharger

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2654494C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU183129U1 (en) * 2018-06-18 2018-09-12 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" CONTROLLED VACUUM DISCHARGE
RU196930U1 (en) * 2019-12-09 2020-03-23 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" SMALL TWO-SECTION CONTROLLED VACUUM DISCHARGE

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1641161A1 (en) * 1989-06-14 1994-04-15 Научно-исследовательский институт высоких напряжения при Томском политехническом институте им.С.М.Кирова Method of control of gas-discharge arrestor operation
RU2302053C1 (en) * 2006-01-10 2007-06-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" Controllable spark-gap
WO2013185824A1 (en) * 2012-06-14 2013-12-19 Siemens Aktiengesellschaft Spark gap
RU143137U1 (en) * 2014-03-04 2014-07-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") CONTROLLED VACUUM DISCHARGE

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1641161A1 (en) * 1989-06-14 1994-04-15 Научно-исследовательский институт высоких напряжения при Томском политехническом институте им.С.М.Кирова Method of control of gas-discharge arrestor operation
RU2302053C1 (en) * 2006-01-10 2007-06-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" Controllable spark-gap
WO2013185824A1 (en) * 2012-06-14 2013-12-19 Siemens Aktiengesellschaft Spark gap
RU143137U1 (en) * 2014-03-04 2014-07-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") CONTROLLED VACUUM DISCHARGE

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU183129U1 (en) * 2018-06-18 2018-09-12 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" CONTROLLED VACUUM DISCHARGE
RU196930U1 (en) * 2019-12-09 2020-03-23 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" SMALL TWO-SECTION CONTROLLED VACUUM DISCHARGE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Oks et al. Development of plasma cathode electron guns
US7122949B2 (en) Cylindrical electron beam generating/triggering device and method for generation of electrons
JP2821789B2 (en) Remote ion source plasma electron gun
US3524101A (en) Triggering device for spark-gap
US4714860A (en) Ion beam generating apparatus
CN101156505B (en) Apparatus and method for generating, accelerating and propagating electron and plasma beams
US4122347A (en) Ion source
US3218431A (en) Self-focusing electron beam apparatus
Gushenets et al. Electrostatic plasma lens focusing of an intense electron beam in an electron source with a vacuum arc plasma cathode
JP5186599B2 (en) Electron gun, vacuum processing equipment
JP4594101B2 (en) EUV radiation discharge lamp
JP5154647B2 (en) Cathode assembly for pulsed plasma generation
RU2654494C1 (en) Vacuum spark discharger
US4760262A (en) Ion source
CN107507749B (en) A kind of plasma cathode electron gun
US3414702A (en) Nonthermionic electron beam apparatus
US20050205410A1 (en) Capillary-in-ring electrode gas discharge generator for producing a weakly ionized gas and method for using the same
RU2215383C1 (en) Plasma electron source
RU2297117C1 (en) Device for producing impulse roentgen and neutron radiation
RU107657U1 (en) FORVACUMUM PLASMA ELECTRONIC SOURCE
RU2306683C1 (en) Plasma electron source
RU2654493C1 (en) Vacuum arrester
CN111668080B (en) Metal ion source emitter
RU159300U1 (en) ELECTRONIC SOURCE WITH PLASMA EMITTER
RU210126U1 (en) CONTROLLED VACUUM SPARGER WITH FILM ELECTRODES