Электровакуумный прибор
Патент 920891
Авторы
Классы МПК
Электровакуумный прибор
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт.. свид-ву .— (22) Заявлено, 04.07.80 (21) 2950191/18-2 1 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з
Н 01,1 21/02
Гасударственный комитет
СССР (53) УДК 621.385. .2(088.8)
I.Опубликовано 15.04.82. Бюллетень №14
Дата опубликования описания 25.04.82 по делам изобретений и открытий
М. M. Зильберман и Л. Д. Писаре )кр ).
f — — — ) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) Э,ЛЕКТРОВАКУУМНЫЙ ПРИБОР
Изобретение относится к электровакуумной технике, а более конкретно к конструкции мощных высоковольтных электровакуумных приборов.
Известны мощные высоковольтные электровакуумные приборы со скрещенными электрическими и магнитными полями, содержа; щие оболочку, анод, катод, внешний источник постоянного магнитного поля. В этих приборах за счет поперечного постоянного магнитного поля электрическая прочность вакуумного межэлектродного промежутка увеличивается на порядок величины; что позволяет создавать мощные высоковольтные электровакуумные приборы с малыми межэлектродными расстояниями; высоким
КПД (1).
Однако в приборах постоянное поперечное магнитное поле в межэлектродном промежутке создается с помощью внешних источников — постоянных магнитов или соленоидов, которые по массе и занимаемому объему в несколько раз превосходят собственно электровакуумный прибор.
Известны мощные высоковольтные электровакуумные приборы со скрещенными электрическим и магнитным полями, выполненные в форме тороида, охватывающего стержень магнитопровода трансформатора, и содержа-. щие кольцевой индуктивно накаливаемый катод, охватывающий его кольцевой, разрезной анод, диэлектрическую оболочку. В этих приборах поперечное магнитное поле в межэлектродном промежутке создается внутренним источником током, протекающим по индуктивно накаливаемому катоду. Они по сравнению с приборами с внешними источниками магнитного поля имеют значительно меньшие объем и массу (2).
Вместе с тем возможности применения таких приборов ограничиваются только выпрямительными режимами работы, так как поперечное магнитное поле в межэлектродном промежутке является переменным и изменяется по синусоидальному закону, синх: ронно с изменением анодного напряжения (максимальной величине обратного анодного напряжения соответствует максималь20 ная величина поперечного магнитного поля в межэлектродном промежутке, а при величине магнитного поля, равному нулю, обратное анодное напряжение отсутствует).
Вместе с тем для импульсного режима работы мощных высоковольтных электро920891 вакуумных приборов, при которых отсутствует синхронное изменение анодного напряжения и поперечного магнитного поля (например, защитный режим, при котором импульсы анодного тока чередуются с постоянным анодным напряжением или клипперный режим, при котором импульсы анодного тока чередуются с импульсами обратного анодного напряжения различной длительности) такие приборы непригодны, так как в момент равенства нулю переменного магнитного поля условие обеспечения заданной высокой электрической прочности не вы-. полняется.
Цель изобретения — повышение электрической прочности электровакуумного прибора в импульсном режиме работы.
Поставленная цель достигается тем, что электровакуумйый прибор выполненный в форме тороида, охватывающего стержень индуктивно. накаливаемый катод, охватывающий его кольцевой анод, диэлектрическую оболочку магнитопровода трансформатора и содержащий кольцевой, индуктивно накаливаемый катод прибора выполнен составным, состоящим из спирали, крайние витки которой имеют форму разрезных колец и, по крайней мере, одного цилиндра, соединяющего разрезные кольца и имеющего разрез по образующей, сопряженный с разрезом колец, анод выполнен сплошным, а вели-. чина сопротивлений катода и анода выбраны из условия
Формула изобретения
55 х„р„- х„р„
arctg — — — — — ф m л,, RK RA где m — любое целое число, К„,К„и Хк, А соответственно активные и реактивные сопротивления анода и катода.
На фиг. 1 изображен электровакуумный прибор, общий вид; на фиг. 2 — конструкция катода.
Электровакуумный прибор выполнен в виде тороида и охватывает стержень 1 магнитопровода трансформатора 2. Первичная обмотка 3 трансформатора 2 является питающей, а вторичной обмоткой является спираль 4 катода прибора, состоящая из четырех витков. Крайние витки спирали 4 катода выполнены в виде колец 5. Помимо спирали катод прибора включает в себя внешний 6 и внутренний 7 концентрические цилиндры. На поверхности цилиндров 6 и 7 нанесено эмиттирующее покрытие. Крайние витки спирали 4 выполнены в виде колец 5, которые имеют разрез, являющийся поперечным. Этот разрез совпадает с разрезом, имеющимся в цилиндрах 6 и 7. Разрезы в цилиндрах выполнены таким образом, по образующей. Цилиндры 6 и 7 катода прибора соединяют кольца 5 спирали 4. Катод прибора имеет кольцевую форму, его охватывает анод 8 прибора, выполненный кольцевым и неразрезным. Прибор содержит также кеЗо
45 рамический изолятор 9, образующий с анодом 8 вакуумную оболочку и катодные выводы 10.
При подключении первичной обмотки трансформатора к источнику переменного напряжения в катоде и аноде наводятся
ЭДС и в них начинает протекать ток, соз дающий магнитное поле у анода и -катода, а также обеспечивающий разогрев катода до рабочей температуры. Так как катод (цилиндры катода) разрезан по образующей, в его внутреннем и внешнем цилиндрах (или в одном цилиндре) ток протекает вдоль оси, и, следовательно, магнитное поле катода имеет азимутальную ориентацию. В то же время, ток в аноде протекает по кольцу и создаваемое им магнитное лоле имеет аксиальную ориентацию. Напряженность магнитного поля максимальная у поверхности электродов и убывает в радиальном направлении. Следовательно, в предлагаемом приборе магнитные поля катода и анода поперечным по отношению к электрическому полю и взаимно перпендикулярны в плоскости, параллельной поверхности электродов, и если величины сопротивлений анода и катода прибора выбраны такими, чтобы выполнялось условие
Хк RA -Хд Ях
arctg — — — — — — $ тл; m = 1.
1 в R
Например выбрано Rx = 0,02 Ома, RA =
= 0,05 Ома, Х, = 0,02 Ома; Х„= 0,01 Ома, Получаеи arctg 0,1 = 5,7 +7i..
В межэлектродном промежутке создается вращающийся в плоскости, параллельной поверхностям электродов; вектор результирующего магнитного поля, причем по направлению магнитное поле остается поперечным по отношению к электрическому, а амплитуда результирующего магнитного поля остается пульсирующей и не равной нулю.
Предлагаемое устройство обладает определенными технико-экономическими преимуществами и позволяет получить электрическую прочность 30 кВ/мм, что (примерно в 10 раз) превышает электрическую прочность известных электровакуумных приборов в импульсном режиме работы. Кроме того, прибор обладает меньшим весом за счет использования внутренних источников магнитного поля.
Электровакуумный прибор, выполненный в форме тороида, охватывающего стержень магнитопровода трансформатора и содержащий кольцевой индуктивно накаливаемый катод, охватывающий его кольцевой анод, диэлектрическую оболочку, отличаюи4ийся тем, что, с целью повышения элект920891
Puz 2
Составитель В. Бакланов
Редактор В. Бобков Техред А. Бойкас Корректор В. Синицкая
Заказ 2360/64 Тираж 758 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
1 l 3035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 рической прочности эЛектровакуумного прибора в импульсном ре> име работы, индуктивно накаливаемый катод прибора, выполнен составным, состояцим из спирали, крайние витки которой имеют форму разрезных колец, и, по крайней мере, одного цилиндра, соединяющего разрезные кольца и имеющего разрез на образующей, сопряженный с разрезом колец; анод выполнен сплошным, а величины сопротивлений катода и анода выбраны из условия к д ХА с с гп р
arctg
Кф, Як
6 где m — любое целое число; R RA, Хк, Хд— соответственно активные и реактивные сопротивления анода и катода.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Власов С. Ф. Электронные и ионные приборы. М., Связьиздат, !960, с. 419.
2. Wischnewski А. I., Soldatjenko А. I., Ясйепс1а1 о А. Т. Gasentladungsintatron. Woss.
r d. Т. Н. Ijmenen Ig. 14, 1968, р. 24 (прототип).