專利名稱:每米30分立通道火花開關的制作方法
本實用新型屬于火花放電開關裝置。
由于橫向放電氣體激光器的迅速發(fā)展，對放電泵浦源的要求不斷提高，不僅要有快的上升速率，還要有大的注入能量。以獲得短脈沖高能量激光，為了達到這一要求，一條重要的途徑，就是把形成電脈沖的單一火花隙，變?yōu)槎鄠€火花通道開關。目前國內外已有很多有關多通道開關研制報導，有的已應用在激光器上，如美國專利US4485334由十對電極并聯(lián)組成多通道開關，又有Neil等人在36.4Cm長的電極上獲得(4－6)個通道，也有人用激光束觸發(fā)，得到每米30通道。這些專利與文獻所描述的多通道開關的缺點是其結構與引線電感都比較大，每米的通道數(shù)還不多，這些都會影響所形成的電脈沖上升速率和注入能量；另外火花電極間隙都比較大，導通時間之增長，也難以穩(wěn)定工作；再者所用的電極材料均為黃銅、不銹鋼之類，很難抗電弧燒蝕，使用壽命不長。
本實用新型的目的在于實現(xiàn)一種電感低、壽命長導通穩(wěn)定、電極間隙可以調整的每米三十分立通道火花開關。
本實用新型有上、下電極條及其引線條，有三十對觸發(fā)針，及其觸發(fā)針套，三十對火花電極和三十個電極座，有一對稱的雙面匯流條和一對稱的絕緣壁等組成。其中上、下電極條恰好構成T型腔，在腔的兩側又對稱安置引線條，對稱的雙面匯流條是平板式傳輸線型，這種結構具有比以往多通道開關的電感和特性阻抗更低。特別是本實用新型提供了一種能與低特性阻抗的脈沖形成電路相匹配的多通道開關。由于在每一分立火花通道的兩側相對安置了針狀觸發(fā)電極，在放電導通時，就形成了兩個分火花通道或兩個分通道輪換導通，這樣的導通將是穩(wěn)定的，又會使火花電極受電弧燒蝕的面積增加一倍，又加上電極材料采用耐燒蝕的鎢合金，至使火花電極承受脈沖放電的次數(shù)將會成倍增加。本實用新型的火花放電是在上電極條的凹形內進行的，放電時所產生的濺射物質與發(fā)出的紫外光，不會沉落與照射在絕緣壁上，這樣絕緣壁不會受到濺射物的污染與發(fā)生“光老化”現(xiàn)象，而保持原來的絕緣性能，有利于長壽命運行。
下面結合附圖所表示的實施例對本實用新型進行詳細描述。
附圖是每米30分立通道火花開關的剖視圖。其中1－火花電極，2－電極座，3－上電極條，4－觸發(fā)針套，5－觸發(fā)針，6－上電極引線條，7－下電極引線條，8－下電極條，9－絕緣壁，10－雙面匯流條，11－高壓脈沖發(fā)生器，12－電脈沖形成源。
本實用新型的上電極條(3)為凹形截面，在其中心軸線部位，每隔3.3Cm設立一個帶外螺紋的電極座(2)、內嵌有圓柱形火花電極(1)，電極材料為鈰鎢或釷鎢合金。下電極條(8)為凸形截面在與上電極條(3)的火花電極(1)相對之處，也設立同樣的火花電極組成一個分立火花通道，調節(jié)電極座(2)，可以改變火花間隙。在每一對火花電極兩側的中心平面上，相對安置兩根觸發(fā)針(5)，外部套以帶螺紋的絕緣的觸發(fā)針套(4)，用聚四氟乙烯棒制成，而該觸發(fā)針套(4)又安置在上電極條(3)的凹形兩側上，調節(jié)觸發(fā)針套(4)可以改變觸發(fā)針(5)與火花電極(1)間的距離。兩根觸發(fā)針與上、下電極條(3)、(8)之間通過上、下電極引線條(6)、(7)分別接以分壓與隔離電阻，使這兩根觸發(fā)針都處在同一直流電位上。上電極條(3)的兩根對稱的引線條(6)和下電極條(8)的兩根對稱的引線條(7)分別焊在雙面匯流條(10)上，然后分別連接激光器的電脈沖形成源(12)和觸發(fā)多通道開關的高壓脈沖發(fā)生器(11)。上、下電極條(3)、(8)、電極座(2)均用黃銅，觸發(fā)針(5)用鎢桿，雙面匯流條(10)用雙面敷銅極，上、下電極引線條(6)、(7)用銅箔，絕緣壁(9)用層壓玻璃絲布板。本實用新型由上電極條(3)，下電極條(8)與兩條絕緣壁(9)，以螺紋緊固組成長120Cm的放電通道，通道兩端用端蓋密封，一端設進氣口，另一端設排氣口，通道內充以1－3個大氣壓的流動氮氣。在120Cm長的放電通道內，設立36個這樣的分立火花通道。
本實用新型在工作時，先根據(jù)工作電壓的高低適當選擇火花通道的充氣壓力，然后再接通電源。上電極條為“地”，下電極條接高壓電源正極，這時每一火花電極間已存在電位差，等待觸發(fā)。所有的觸發(fā)針(5)通過分壓電阻，也取得了二分之一主電壓，并在氮分子中形成針尖電暈電離。當上升前沿為4－7KV／ns的高壓觸發(fā)脈沖由其發(fā)生器徑200歐姆電阻加在觸發(fā)針上，36對觸發(fā)針(5)的針尖立即與火花電極(1)發(fā)生過電壓擊穿放電，引起主間隙的氣體等離子阻抗驟然下降，主放電發(fā)生，36個火花通道同時導通，電脈沖形成，激發(fā)激光工作物質發(fā)射激光。
權利要求
1.一種每米三十分立通道火花開關，其特征在于它是在每米設置三十個通道火花開關，每一通道火花開關它是由上、下電極條[3]、[8]及上、下電極條的引線條[6]、[7]、一對觸發(fā)針[5]及其觸發(fā)針套[4]、火花電極[1]和電極座[2]、一對稱的雙面匯流條[10]、一對稱的絕緣壁[9]、高壓脈沖發(fā)生器[11]、電脈沖形成源[12]組成，在帶外螺紋的電極座[2]內嵌有一個圓柱形火花電極[1]、在下電極條[8]為凸形截面里與上電極條[3]的火花電極[1]相對之處也設立同樣火花電極，在每一對火花電極兩側的中心平面上，相對安置兩根觸發(fā)針[5]、外部套以帶螺紋的絕緣的觸發(fā)針套[4]，而該觸發(fā)針套[4]又安置在上電極條[3]的凹形兩側上，上電極條[3]的兩條對稱的引線條[6]和下電極條[8]的兩根對稱的引線條[7]分別錫焊雙面匯流條[10]上。
2.根據(jù)權利要求
1，其特征在于所述的上、下電極條〔3〕、〔8〕恰好構成T型腔。
3.根據(jù)權利要求
1，其特征在于所述的火花電極〔1〕是采用鈰鎢合金或釷鎢合金。
4.根據(jù)權利要求
1，其特征在于所述的觸發(fā)針套〔4〕是用聚四氟乙烯材料制成。
5.根據(jù)權利要求
1，其特征于所述的觸發(fā)針〔5〕是用鎢桿制成。
6.根據(jù)權利要求
1，其特征在于所述的絕緣壁〔9〕采用層壓玻璃絲布板。
7.根據(jù)權利要求
1，其特征在于所述的雙面匯流條〔10〕用雙面敷銅板。
專利摘要
每米三十分立通道火花開關屬于一種形成電脈沖的火花放電開關。在一米長條形電極對中，設立三十個電極間隙可以調節(jié)的分立火花隙，在每一對火花電極的兩側相對安置觸發(fā)裝置。通道密封充以流動的高壓氮氣。這種分立的多通道火花開關，具有放電回路電感低、導通穩(wěn)定、壽命長、火花間隙可以調整的特點，可廣泛應用于各種橫向放電激光器作多通道開關。
文檔編號H01T1/00GK86205482SQ86205482
公開日1987年7月22日 申請日期1986年7月31日
發(fā)明者申家鏡, 楊云杰, 張書亮 申請人:黑龍江省牡丹江電子技術研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan