Устройство для получения и удержания плазмы
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 110772 (21) 1812275/24-07 (5 jy, Н 2 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет
Н 01 Т 5/00
Н 05 Н 1/02
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий
Опубликовано 050480 Бюллетень ¹ 13
Дата опубликования описания 0804.80 (53) УДК б21.31б. .933. 6 (088. 8) (72) Авторы изобретения
В.С,Комельков и В,И,Модзолевский (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ И УДЕРЖАНИЯ
ПЛАЗМЫ
И зобретение относится к импульсной технике сильных токов, в частНости к устройствам для получения плазмы, Известны устройства для получения и удержания плазмы, содержащие последовательно включенные конденсаторную батарею, индуктивную нагрузку, коммутирующий элемент, Цель изобретения заключается в том, чтобы осуществить устойчивое автоматическое замыкание нагрузки с регулируемой задержкой во времени по отношению к моменту включения..
Указанная цель достигается тем, что коммутирующий элемент выполнен в виде четырехэлектродного разрядника, содержащего трехэлектродный разрядник тригатронного типа, первый основной электрод которого подключен к конденсаторной батарее, второй основной электрод имеет отверстие и подключен к индуктивной нагрузке, а дополнительный электрод подключен к общей точке конденсаторной батареи и индуктивной нагрузки.
Кроме того, второй основной электрод может быть выполнен разрезным с установленным внутри возможно ближе к инициирующему электроду изолятором из термостойкого диэлектрика, а дополнительный электрод плоской или сферической формы выполнен подвижным. ,На фиг.1 показаны схема движения плазменной струи и схема включения четырехэлектродного разрядника в электрическую цепь, являющаяся пред1О почтительной в случае, когда шунтирование нагрузки требуется осуществить в максимуме тока (минимуме напряжения на батарее конденсаторов); на фиг.2 — электрическая схема включения разрядника, являющаяся
15 предпочтительной в случае, когда шунтирование нагрузки требуется осуществлять в минимуме тока (максимуме напряжения), 2Q В разрядник входит электрод 1, в прорези которого находится поджигающий электрод 2, промежуточный электрод 3 с отверстием, в которое выдавливается плазменная струя, и
25 замыкаемый электрод 4, расположенный от промежуточного электрода 3 на некотором расстоянии. Электроды
1 и 3 образуют основной искровой промежуток, а электроды 3 и 4 — до3Q полнительный.
494123
Электрод 3 выполнен разрезным с вмонтированным внутрь возможно ближе к асновнсму промежутку изолятором 5 из термостойкого диэлектрика типа фарфора или алунда. Электрлчески изолированные части электрода 5
3 замкнуты на индуктивное сопротивление Е„, индуктивность которого сделана мнсго большей индуктивности рабочего контура. Конденсаторная батарея б через зарядный резистор
7 присоединяется к источнику высокого напряжения (клемма 8). К высоковольтному выводу батареи конденсаторов присоединен электрод 1, замыкаемый электрод 4 и второй вывод конденсаторной батареи заземлены, 15 а нагрузка 9 включена между промежуточными электродом 3 и "землей, Блок 10 пуска. вырабатывает высоковольтный импульс, который, попадая на запускающий электрод 2, инициирует 20 пробой основного промежутка. Напряжение на индуктивном сопротивлении z практически мгновенно возрастает до рабочего напряжения батареи конденсаторов, так как в первый момент 25 после проббя напряжение делится по индуктивностям, а индуктивность Е„ выбрана много большей йндуктивности рабочего контура.В результате одновременно с пробоем -основного промежутка QQ происходит пробой в отверстии электро", да 3 вдоль поверхности изолятора 5, Наличие здесь интенсивной ионизации предопределяется концентрацией большей части разрядного типа в отверстии З5 промежуточного электро 1а. Начинается разряд батареи б на нагрузку 9.Магнит-. ное поле тока, протекающего в плазменном столбе 11, выдавливает боковую оболочку сначала в отверстие промежуточного электрода, .а затем во внешнюю область. Происходит формирование плазменной струи, элементами которой является центральный токовый шйур 12 и плазменный коаксиал 13. Как только плазменная струя 14 при дальнейшем 45 своем движении под действием сил магнитного давления достигает замыкаемого электрода 4, происходит шунтирование нагрузки. Момент шунтирования определяется величиной расстояния б,кото- 50 рое должно пройти плазменная струя от промежуточного электрода 3 до эамыкаемого электрода 4.Выбор этого рас. стояния определяется величиной и скоростью нарастания рабочего..тока в цепи, давлением и родом газа,заполняющего камеру разрядника.
В электрической схеме включения разрядника, показанной на фиг.l, нагрузка замыкается на землю через токовый канал, дз:ина которого равна сумме длин двух промежутков — основного и дополнительного, Такая схема включения разрядника является предпочтительной в случае, когда шунтирование нагрузки осуществляется в максимуме тока (минимуме напряжения на батарее конденсатора).
На фиг.2 приводится электрическая схема включения разрядника, в которой нагрузка замыкается на землю через токовый канал, длина которого равна длине одного дополнительного промежутка. Такую схему целесообразно использовать в случае шунтирования нагрузки в минимуме тока ° формул,i изобретения
Устройство для получения и удержания плазмы, содержащее последовательно включенные конденсаторную. батарею, индуктивную нагрузку, коммутирующий элемент,. о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью осуществления устойчивого автоматического замыкания нагрузки с регулируемой задержкой во времени по отношению к моменту включения, указанный коммутирующий элемент выполнен в виде четырехэлектродного разрядника, содержащего трехэлектродный разрядник тригатронного типа, первый основной электрод которого подключен к конденсаторной батарее, второй основной электрод имеет отверстие и подключен к индуктивной нагрузке, а третий дополнительный поджигающий электрод подключен к общей точке конденсаторной батареи и индуктивной нагрузки.
2. Устройство по п.l, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения плотности тока в отверстии второй основной электрод выполнен разрезным с установленным внутрь изолятором иэ термостойкого диэлектрика.
3. Устройство - по и. 1, о т л и чающее ся тем, что, сцелью регулирования задержки между включением нагрузки на напряжение и ее замыканием, дополнительный электрод выполнен подвижным.
494123
Составитель В.Кадлубинский
Редактор Е.Месропова Техред И.Асталош Корректор В.Синицкая
Заказ 723/47 . Тираж 844 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д.4/5
Филиал ППП Патент, r .Ужгород, ул.Проектная,4