1 Изобретение относитс к высоковольтной импульсной технике,а именно к устройствам формировани высоковольтньк импульсов, и может быть использовано в генераторах импульсных напр жений, в сильноточных нано секундных ускорител х и генераторах импульсов специальной формы дл формировани заднего фронта импульса. По основному авт. св. № 792391 из вестей тригатронный разр дник,содержащий расположенные внутри корпуса два противосто щих основных электрода , один из которых выполнен с продольным отверстием, в котором установлен управл ющий электрод,выполненйый составным в виде полого цилиндрического держател ,в котором расположен с возможностью осевого перемещени токопровод щий стержень выступающий над рабочей поверхностью основного электрода, причем торец держател установлен на одном , уровне с рабочей поверхностью основ ного электрода, а высота h выступающей части стержн и диаметр D стерж н выбраны в зависимости от длины d промежутка между основными электродами в следующих соотношени х: 0,,15; 0,05.,10 ij Однако,как показали экспериментал ные исследовани , при работе на поЬто нном напр жении и на длинных импульсах пр моугольной формы токопров .сад щий стержень,выступающий над поверхностью основного электрода,приво дит к существенному разбросу напр жени н-еуправл емого пробо разр дника , что, в конечном итоге, ведет к уменьшен1ш диапазона рабочих aamj р жений за счет снижени верхней границы диапазона до уровн 0,7 от найр жени неуправл емого пробо при однородном поле в разр днике. Целью изобретени вл етс расширение диапазона рабочих напр жений при неизменных временных характе ристиках тригатронного разр дника. Поставленна цель достигаетс тем, что в тригатронном разр днике на торце основного, электрода с отверстием установлена дополнительно введенна кольцева накладка,высота h которой выбрана равной высоте h выступак цей части стержн управл юще го электрода, а внутренний диаметр D кольцевой накладки и диаметр Df отверсти в основном электроде выбр ны в соотношении l, . 182 Благодар наличию кольцевой наклад1си, основные размеры которой выбираютс из оптимального соотношени , удаетс существенно расширить диапазон неперестраиваемой работы разр дника без ухудшени временных характеристик ,что достигаетс за счет экранирующего действи кольцевой накладки до подачи управл ющего напр жени и отсутстви экранировани ею токопровод щего стержн при подаче пускового импульса. На чертеже представлена конструктивна схема предлагаемого тригатронного разр дника. Устройство состоит из корпуса 1, в котором установлены два основных электрода 2 и 3 и управл югций электрод, выполненный составным в виде полого цилиндрического держател 4, в котором установлен с возможностью осевого перемещени токопровод щий стержень 5. На торце TICHOB- ного электрода 3, в котором установлен составной управл ющий электрод, предусмотрена кольцева накладка 6. Изол цией в разр днике служит азот при давлении 4,5 атм либо смесь азота с элегазом при давлении 4 атм (10% элегаза и 90% азота).Электроды разр дника выполнены из нержавеющей стали. Токопровод щий стержень изготовлен из вольфрама. Кольцева накладка выполнена из кирита (70% во ьЛрама и 30% меди). Толщина h накладки 6 равна высоте h выступающей части стержн 5 управл ющего электрода, а внутренний диаметр D накладки 6 и диаметр D2 отверсти в основном электроде 3 выбраны в соотношении 1,,: ,5. Разр дник работает следующим образом . После зар дки накопительного -конденсатора до номинального напр жени , промежуток между основными электрода м 2 и 3 разр дника оказываетс под полным рабочим напр жением, после чего на составной управл ющий электрод разр дника подаетс импульс управл ющего напр жени , благодар чему вблизи окончани токопровод щего стержн 5 реализуетс существенное усиление электрического пол . Вследствие искажени электрического пол пробиваетс сначала зазор между токопровод щим стержнем 5 и основным электродом 2, после чего пробиваетс зазор между цилиндрическим держателем 4 и ос3 новным электродом 3. Кольцева накл ка 6 экранирует токопровод щий стержень 5 до подачи управл ющего напр жени , чем обеспечиваетс квазиоднор нов поле в основном разр дном проме жутке между электродами 2 и 3. Данные, иллюстрируюище вли ние то щины накладки h, на индуктивность L разр дника, диапазон рабочих-напр жений Q, врем запаздывани срабатывани ti и его разброс d приведены в табл,1. Разр дник заполнен азотом.Длина межэлектродного зазора 4-6 мм,напр жение самопробо приблизительно . 60 кВ, D 1,2. Из табл.1 следует, что №1нимальна индуктивность и максимальный диа пазон рабочих напр жений без ухудшени временных характеристик разр д ника имеют место при h.,/h 1.При 1 существенно возрастают t и 63 за счет экранировани кольцевой накладной гокопровод щего стержн 5 при подачи импульса управл ющего напр жени . Результаты L,Q ,t2 и (а-в зависимости от соотношени внутреннего диаметра D кольцевой накладки 6 и диа . . . . -. 184 метра D отверсти в осноппом электроде 3 приведены в табл.2. Разр дник заполнен азотом. Длина межэлектродного зазора 4-5 мм. Из табл.2 видно,что наименьшее L и наибольший Q при наилучших временных характеристиках имеют место при выполнении соотношени 1,2 D :D 1,5. При ,2 за счет экранировани кольцевой накладкой 6 токопровод щего стержн 5 при подаче им., пульса управл ющего напр жени ухудшаютс временные характеристики срабатывани .При D-: ухудшаютс L и Q за счет уменьшени экранирующего действи кольцевой накладки 6 без приложени импульса управл ющего напр жени к управл ницему электРОДУ . Предлагаемый тригатронный разр д-, ник обеспечивает расширение диапазона рабочих напр жений почти в 1,5 раза. При этом по временным характеристикам предлагаемый разр дник практически не .уступает известному, что делает весьма перспективным его применение в высоковольтных импульсных устройствах с малой длительность1о фронта импульса.. . .Таблица 11 The invention relates to high-voltage pulse technology, namely, high-voltage pulse shaping devices, and can be used in pulse voltage generators, in high-current nano-second accelerators and special-shaped pulse generators to form the leading edge of a pulse. According to the main author. St. No. 792391 of a trigatron gage containing two opposing main electrodes located inside the body, one of which is made with a longitudinal hole in which a control electrode is installed, which is designed as a hollow cylindrical holder with axial movement in which the conductive the rod protrudes above the working surface of the main electrode, the holder's end is installed at the same level with the working surface of the main electrode, and the height h of the protruding part The rod stiles and the diameter D of the rods are selected depending on the length d of the gap between the main electrodes in the following ratios: 0,, 15; 0.05., 10 ij However, as shown by experimental studies, when working on a continuous voltage and on long pulses of a rectangular shape, a conducting rod protruding above the surface of the main electrode leads to a significant variation in the stresses of The controllable discharge gap, which ultimately leads to a decrease in the operating range of aamj by reducing the upper limit of the range to a level of 0.7 from the detection of an uncontrolled breakdown with a uniform field in the discharge switch. The aim of the invention is to expand the range of operating voltages with constant temporal characteristics of the trigatron discharge. The goal is achieved in that a trigatron discharge at the end of the main electrode with an aperture has an additionally inserted annular pad, the height h of which is chosen equal to the height h of the protruding part of the control electrode stem D and the diameter of the hole Df in the main electrode is chosen in the ratio l,. 182 Due to the presence of an annular overlap, the main dimensions of which are chosen from the optimal ratio, it is possible to significantly expand the range of the non-tunable operation of the arrester without impairing the time characteristics, which is achieved by the shielding effect of the annular lining before applying the control voltage and without the conductor rod being shielded trigger pulse. The drawing shows the constructive scheme of the proposed trigatron spark. The device consists of a housing 1 in which two main electrodes 2 and 3 are installed and a yugia controlled electrode made composite in the form of a hollow cylindrical holder 4 in which a conductive rod 5 is mounted for axial movement. At the end of the TICHOB electrode 3, An annular overlay 6 is provided for the composite control electrode. The discharge in the discharge chamber is nitrogen at a pressure of 4.5 atm or a mixture of nitrogen and gas at a pressure of 4 atm (10% SF6 and 90% nitrogen). The discharge electrodes are made of stainless steel. she became The conductive rod is made of tungsten. Ring lining is made of kyrite (70% in 100% copper and 30% copper). The thickness h of the lining 6 is equal to the height h of the protruding part of the rod 5 of the control electrode, and the internal diameter D of the lining 6 and the diameter D2 of the hole in the main electrode 3 are selected in the ratio 1 ,,:, 5. The discharge works as follows. After charging the storage capacitor to a nominal voltage, the gap between the main electrodes m 2 and 3 of the discharge is under full operating voltage, after which a control voltage is applied to the composite control electrode of the discharge, due to which The rod 5 realizes substantial amplification of the electric field. Due to the distortion of the electric field, a gap is first punctured between the conductive rod 5 and the main electrode 2, after which the gap between the cylindrical holder 4 and the core electrode 3 is punched. Ring taper 6 shields the conductive rod 5 before supplying the control voltage, which provides quasi-single The new field is mainly a discharge gap between electrodes 2 and 3. The data illustrate the effect of the lining h, on the inductance L of the discharge, the range of operating voltages Q, the lag time audio ti and its scatter d shown in Table 1. The arrester is filled with nitrogen. The length of the interelectrode gap is 4-6 mm, the self-test voltage is approximately. 60 kV, D 1,2. From Table 1, it follows that the No. 1 minimum inductance and maximum range of operating voltages without deterioration of the discharge time characteristics occur at h., / H 1. At 1, t and 63 increase significantly due to shielding of the annular invoice go-conducting rod 5 when a control voltage pulse is applied. The results L, Q, t2 and (a, depending on the ratio of the inner diameter D of the ring lining 6 and dia... -. 184 meters D of the hole in the fox electrode 3 are shown in Table 2. The discharge gap is filled with nitrogen. The length of the interelectrode gap 4-5 mm. From Table 2 it can be seen that the smallest L and the highest Q with the best temporal characteristics occur when the ratio 1.2 D: D 1.5 is fulfilled. With, 2 due to shielding of the conductive rod 5 with when applied to them, the pulse voltage of the control voltage deteriorates the response temporal characteristics. D-: L and Q are deteriorated due to the reduction of the shielding effect of the ring lining 6 without the application of a control voltage pulse to the control electrode. The proposed trigatron discharge provides an increase in the range of operating voltages by almost 1.5 times. The proposed characteristics of the time characteristics are practically not known to the known, which makes it very promising to be used in high-voltage impulse devices with a short pulse front duration1. .Table 1
Примечание . напр жение самопробо разр дника. Таблица2Note self discharge test voltage. Table 2