專利名稱：氣體放電管的射頻外觸發(fā)方法及射頻外觸發(fā)氣體放電開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣體放電管的射頻外觸發(fā)方法及氣體放電管開關(guān)，更具體地 說，涉及一種利用射頻，外觸發(fā)氣體放電管電導(dǎo)通的方法及射頻外觸發(fā)氣體 放電開關(guān)，其廣泛用于沖擊電流波發(fā)生器、沖擊電壓波發(fā)生器、加速器、強 激光器及雷達等系統(tǒng)中的氣體放電開關(guān)。
背景技術(shù)：
沖擊電流波發(fā)生器或沖擊電壓波發(fā)生器用途很廣。開關(guān)是沖擊電流波發(fā) 生器或沖擊電壓波發(fā)生器結(jié)構(gòu)中的主要構(gòu)件。通過開關(guān)的接通及斷開，產(chǎn)生 電脈沖，形成電磁沖擊能量，甚至巨大的電磁沖擊能量。
現(xiàn)有技術(shù)中，用于沖擊電流波發(fā)生器或沖擊電壓波發(fā)生器的基于氣體放 電原理的方法及開關(guān)主要有以下兩種
其一，球隙放電方法極其裝置。該方法通過機械控制放電電極的距離以 實現(xiàn)球隙放電。其裝置的結(jié)構(gòu)主要包括兩個球形放電電極，通過氣缸推動、 螺旋推進或杠桿推動等機械裝置調(diào)控兩個球形放電電極的距離以觸發(fā)點火。 當(dāng)放電電極彼此接近時則產(chǎn)生放電，即開關(guān)接通；當(dāng)彼此遠離時，放電停止， 開關(guān)斷開。這種球隙放電方法及其裝置最大缺點是噪音大、能量損耗大、 球隙放電間隙難于調(diào)控。
其二，氫閘流管方法及氫閘流管(如圖l所示)。目前，在激光器、雷達、 脈沖調(diào)制解制器、加速器等系統(tǒng)中一般使用氫閘流管。氫閘流管主要包括陽 極、網(wǎng)格狀的柵極及陰極，其管中充以氫氣。雖然氫閘流管比球隙放電方式 具有噪音小、好調(diào)控、可靠性和安全性提高的優(yōu)點，但至少存在以下不足-
①由于具有兩個放電間隙(陽極-柵極，柵極-陰極)，功耗仍然偏大，如
果單間隙壓降為20V 30V，兩個間隙的壓降將增大一倍到40V 60V，功耗勢 必增大一倍，能量損耗大。② 由于功耗仍然偏大，與之配套的輔助設(shè)施勢必增加，致使制造成本提高。
③ 由于氫閘流管所充氣體為氫氣，氫氣的導(dǎo)電能力偏低(同氬氣相比， 只有氬氣的幾十分之一)，要保持一定的導(dǎo)電能力，必須具有足夠大的電荷通 過面，整個氫閘流管的體積勢必足夠大，使氫閘流管及其開關(guān)小型化遇到不 可逾越的障礙，成為氫閘流管及其開關(guān)小型化的技術(shù)瓶頸。
④ 氫閘流管的陽極及陰極必須分別與外電路的正極及負(fù)極電連接，也就 是說，氫閘流管的電極是有極性之分的，與電路連接時不能弄錯，這給設(shè)計 及實際操作多少帶來不便。
市場需要一種噪音極低、能量損耗小、通流能力大、殘壓低、放電穩(wěn)定、 可靠性高和易于自動化控制、體積小的氣體放電開關(guān)，以滿足民用、甚至軍 用的需要。而上述的球隙放電方法及其開關(guān)、氫閘流管方法及其氫閘流管， 由于其自身的技術(shù)缺陷都不能達到要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足及市場需求，推出一種氣體放電管 的射頻外觸發(fā)方法及射頻外觸發(fā)氣體放電開關(guān)。其氣體放電管的射頻外觸發(fā) 方法為一種觸發(fā)點火氣體放電管的嶄新方法，具有方法簡單、靈敏度高、易 于自動化控制、廣泛適用的特點。其射頻外觸發(fā)氣體放電開關(guān)具有噪音極低、 能量損耗小、通流能力大、殘壓低、放電穩(wěn)定、可靠性高和易于自動化控制、 體積小、具有民用及軍用的雙重用途的特點。
為了實現(xiàn)上述目的,完成上述任務(wù)，本發(fā)明氣體放電管的射頻外觸發(fā)方法 及射頻外觸發(fā)氣體放電開關(guān)采用如下技術(shù)方案
本發(fā)明氣體放電管的射頻外觸發(fā)方法，采用射頻外觸發(fā)氣體放電管，由射 頻電源產(chǎn)生射頻，射頻電源產(chǎn)生的射頻通過負(fù)載線圈耦合到氣體放電管，在 氣體放電管內(nèi)氣體空間產(chǎn)生射頻磁場，使放電管內(nèi)的氣體電離，氣體放電管 由不導(dǎo)電狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)電狀態(tài)。
構(gòu)造本發(fā)明射頻外觸發(fā)氣體放電開關(guān)，包括氣體放電管、射頻電源、負(fù)載線圈，負(fù)載線圈套繞在氣體放電管的金屬化陶瓷管外周，射頻電源的輸出端 分別與負(fù)載線圈的兩端電連接。
對上述技術(shù)方案進行進一步闡述
關(guān)于氣體放電管的射頻外觸發(fā)方法，射頻電源產(chǎn)生的頻率為lMHz以上。 關(guān)于射頻外觸發(fā)氣體放電開關(guān)，所述氣體放電管包括金屬化陶瓷管及兩
個主電極，金屬化陶瓷管與兩個所述主電極呈氣密性封接，并在其密閉的空
間中充有氬氣。
關(guān)于射頻外觸發(fā)氣體放電開關(guān)，所述射頻電源的輸出端間，并聯(lián)有浪涌 保護放電管。
關(guān)于射頻外觸發(fā)氣體放電開關(guān)，負(fù)載線圈安裝固定在金屬化陶瓷管的外周。
關(guān)于射頻外觸發(fā)氣體放電開關(guān)，所述射頻電源可以采用射頻發(fā)生器，即 以射頻發(fā)生器作為所述射頻電源。
本發(fā)明氣體放電管的射頻外觸發(fā)方法，其有益效果在于具有方法簡單、 靈敏度高、易于自動化控制、廣泛適用的優(yōu)點。
本發(fā)明射頻外觸發(fā)氣體放電開關(guān)，至少具有以下六方面的優(yōu)點
其一，本發(fā)明的氣體放電管只有兩個主電極和金屬化陶瓷管，構(gòu)成一個 放電間隙，功耗大大降低。同氫閘流管雙間隙相比，功耗減少一倍以上，故 其能量損耗小，節(jié)能效果突出。同時，由于功耗低，其放熱也大大降少，如 散熱等相關(guān)輔助設(shè)施也相應(yīng)減少，利于降低制造成本。
其二，由于氬氣的導(dǎo)電能力特大，是氫氣的幾十倍，充以氬氣的氣體放 電管的過流能力沒有上限，因此，本發(fā)明的氣體放電管體積可以大大縮小， 使其小型化成為可能。
其三，放電時噪音極低，對環(huán)境要求極高的場合尤為適用。
其四，放電后的殘壓低，利于增大脈沖的輸出幅度，即提高脈沖的能量， 以產(chǎn)生更大的沖擊能量。
其五，本發(fā)明的氣體放電管具有極小的極間電容，放電時間極短，形成前沿陡峭的脈沖，也利于產(chǎn)生更大的沖擊能量，完全能滿足軍事等特殊用途 的需要。
其六，利用射頻外觸發(fā)氣體放電開關(guān)，放電穩(wěn)定、可靠性高、可控性強， 十分適于自動化控制的應(yīng)用。


圖l為氫閘流管示意圖2為本發(fā)明射頻外觸發(fā)氣體放電開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖3為沖擊電流波發(fā)生器示意圖(示意本發(fā)明射頻外觸發(fā)氣體放電開關(guān) 的應(yīng)用)；
圖4為本發(fā)明充電放電示意圖。
圖中1、射頻電源，2、負(fù)載線圈，3、金屬化陶瓷管，4、電浪涌保護 放電管，5、主電極，6、陽極，7、柵極，8、陰極。
具體實施例方式
下面，結(jié)合附圖介紹本發(fā)明的具體實施方式
。
本發(fā)明氣體放電管的射頻外觸發(fā)方法，采用射頻外觸發(fā)氣體放電管，由 射頻電源產(chǎn)生射頻，射頻電源產(chǎn)生的射頻通過負(fù)載線圈耦合到氣體放電管， 在氣體放電管內(nèi)氣體空間產(chǎn)生射頻磁場，使放電管內(nèi)的氣體電離，氣體放電 管由不導(dǎo)電狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)電狀態(tài)。
關(guān)于氣體放電管的射頻外觸發(fā)方法，射頻電源產(chǎn)生的頻率為lMHz以上。 如圖2所示，構(gòu)造本發(fā)明射頻外觸發(fā)氣體開關(guān)，包括氣體放電管、射頻 電源1、負(fù)載線圈2，負(fù)載線圈2套繞在氣體放電管的金屬化陶瓷管3的外周， 射頻電源1的輸出端分別與負(fù)載線圈2的兩端頭電連接。
關(guān)于射頻外觸發(fā)氣體放電開關(guān)，所述氣體放電管包括金屬化陶瓷管3及兩 個主電極5，所述金屬化陶瓷管3與兩個所述主電極5呈氣密性封接，并在構(gòu) 成的密閉空間內(nèi)中充有氬氣。
關(guān)于射頻外觸發(fā)氣體開關(guān)，所述射頻電源1的輸出端，并聯(lián)有電浪涌保護 放電管4。關(guān)于射頻外觸發(fā)氣體放電開關(guān)，套繞在所述金屬化陶瓷管3外周的負(fù)載線 圈2與所述金屬化陶瓷管3緊固。
關(guān)于射頻外觸發(fā)氣體放電開關(guān)，所述射頻電源1可以采用射頻發(fā)生器。 本發(fā)明的機理如下 在如圖3所示的沖擊電流波發(fā)生器中，從0 ti時間段內(nèi)，K是斷開的， 電容C被充電至電壓u。，在^的瞬間接通開關(guān)K，而致瞬間放電。圖4即 為充電放電示意圖。
在圖3中的開關(guān)K即為圖2中所示的射頻外觸發(fā)氣體放電開關(guān)。 其工作原理為在t,瞬間，接通射頻電源1的電源并使其工作，產(chǎn)生1MHZ 以上的射頻，然后通過負(fù)載線圈2瞬間產(chǎn)生強大的射頻磁場，致使金屬化陶 瓷管3內(nèi)氣體(氬氣)電離，從而導(dǎo)致氣體放電管由不導(dǎo)電狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)電 狀態(tài)，放電管導(dǎo)通放電。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明的技術(shù)范圍作任何 限制。本行業(yè)的技術(shù)人員，在本技術(shù)方案的啟迪下，可以做出一些變形與修 改，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上的實施例所作的任何修改、等同變化 與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、氣體放電管的射頻外觸發(fā)方法，其特征在于采用射頻外觸發(fā)氣體放電管，由射頻電源產(chǎn)生射頻，射頻電源產(chǎn)生的射頻，通過負(fù)載線圈耦合到氣體放電管使放電管內(nèi)的氣體電離，使氣體放電管由不導(dǎo)電狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)電狀態(tài)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體放電管的射頻外觸發(fā)方法，其特征在于-射頻電源產(chǎn)生的頻率為lMHz以上。
3、 射頻外觸發(fā)氣體放電開關(guān)，其特征在于包括氣體放電管、射頻電源(1)、負(fù)載線圈(2)，負(fù)載線圈(2)套繞在氣體放電管的金屬化陶瓷管(3) 的外周，射頻電源(1)的輸出端分別與負(fù)載線圈(2)的兩端頭電連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的射頻外觸發(fā)氣體放電開關(guān)，其特征在于所述 氣體放電管包括金屬化陶瓷管(3)及兩個主電極(5)，所述金屬化陶瓷管(3) 與兩個所述主電極(5)呈氣密性封接，并在其密閉的空間中充有氬氣。.
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的射頻外觸發(fā)氣體放電開關(guān)，其特征在于所述 射頻電源(1)的輸出端，并聯(lián)有電浪涌保護放電管(4)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的射頻外觸發(fā)氣體放電開關(guān)，其特征在于套繞 在所述金屬化陶瓷管(3)外周的負(fù)載線圈(2)與所述金屬化陶瓷管(3)緊 固。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的射頻外觸發(fā)氣體放電開關(guān)，其特征在于所述 射頻電源(1)可以采用射頻發(fā)生器。
全文摘要
氣體放電管的射頻外觸發(fā)方法及射頻外觸發(fā)氣體放電開關(guān)，涉及氣體放電開關(guān)技術(shù)領(lǐng)域。其氣體放電管的射頻外觸發(fā)方法，采用射頻外觸發(fā)氣體放電管，由射頻電源產(chǎn)生射頻，射頻電源產(chǎn)生的射頻通過負(fù)載線圈，耦合到氣體放電管使放電管內(nèi)的氣體電離，致使氣體放電管導(dǎo)通。其射頻外觸發(fā)氣體放電開關(guān)，包括氣體放電管、射頻電源、負(fù)載線圈，負(fù)載線圈套繞固定在氣體放電管的金屬化陶瓷管的外周，射頻電源的輸出端分別與負(fù)載線圈的兩端電連接。本發(fā)明射頻外觸發(fā)氣體放電管的方法及射頻外觸發(fā)氣體開關(guān)具有噪音低、能量損耗小、通流能力大、殘壓低、放電穩(wěn)定、可靠性高和易于自動化控制、體積小優(yōu)點，能滿足民用、軍用的需要。
文檔編號H01J17/02GK101504903SQ200910105138
公開日2009年8月12日 申請日期2009年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月19日
發(fā)明者曾獻昌, 米本興 申請人:東莞市新鉑錸電子有限公司