[实用新型]用于脉冲氢闸流管的空心分压栅极结构

说明书

技术领域

本实用新型属于气体放电器件领域，特别涉及到一种新型的用于脉冲氢闸流管的空心分压栅极结构。

背景技术

在已有技术中，目前国内脉冲氢闸流管普遍采用的分压栅极结构，如图1所示。经过检索查新得知，目前国内尚没有空心分压栅极应用于脉冲氢闸流管的记载。

这种非空心式分压栅极，虽然使用零件少、加工简单，可以起到一定的分压效果，但是其分压效果并不好，无法做到上下间隙的均匀分压，主要原因是分压栅极对阳极电场的屏蔽效果较差，容易有电场渗透到下耐压间隙，从而形成“短板效应”。此类分压栅极经过多次试验，在目前国内的脉冲氢闸流管制作工艺水平下可以做到峰值正向阳极电压50kV稳定工作，但是若需要再高些的阳极电压，无法再达到60kV稳定工作。在项目中当再需要同时达到时间跳动和整管耐压二个参数，即便多添加分压栅极的方式可以获得再高的整管耐压，但时间跳动的参数会加大，从而无法满足本项目技术协议的要求。

发明内容

本实用新型需要解决的技术问题是，针对已有技术中用于脉冲氢闸流管的分压栅极结构无法同时达到时间跳动与整管耐压两项指标都满足要求，就需要重新研发一种分压栅极结构，即新型的空心分压栅极结构，以解决峰值正向阳极电压60kV能确保稳定工作的问题。

本实用新型的目的是提供一种用于脉冲氢闸流管的空心分压栅极结构。

在表述技术方案之前，先将论证过程作一介绍。论证认为，这种结构一方面要保证电弧的顺利通过，另一方面要充分的隔离非工作状态下的阳极电场对下耐压间隙的影响。为了加强上、下耐压间隙的屏蔽，新型的空心分压栅极将分压栅极分成了三个部分，分别是分压栅极上半部、绝缘子、分压栅极下半部。其中分压栅极上半部和下半部均有分压栅极杯及分压栅极挡板构成，这样相当于一个分压栅极有二层屏蔽、分压栅极上半部和下半部通过绝缘子钎焊在一起，在整管工作的时候，分压栅极上、下半部会自然形成数百伏的压降，这个压降会促进分压栅极上、下半部之间的电流的过渡。但是由于空心分压栅极内部空间很大，如果不加强内部空间的消电离，阳极电场扩散至空心分压栅极内部，其电场强度会将空心分压栅极内部击穿，造成上耐压间隙失去耐压能力，导致整管耐压下降，为了解决该问题在空心分压栅极内部增加消电离板，消电离板可以在整管导通后迅速的降低空心分压栅极内部的离子浓度，在相同的电场强度下不会造成空心分压栅极内部击穿放电。

本实用新型采取的技术方案为，一种用于脉冲氢闸流管的空心分压栅极结构，包含一个密封的空腔体，空腔体的外壳分别是置于上顶板的阳极和置于下底板的控制栅极；该空腔体内部隔开上、下耐压间隙处分别对称设置着分压栅极上半部件和分压栅极下半部件；空腔体外壳的上下部分各设有对称的高绝缘瓷环，中部设有一圈矮绝缘瓷环。所述分压栅极上半部件，包含有分压栅极杯，它环抱着分压板及消电离板；所述分压栅极下半部件，它与分压栅极上半部件尺寸完全相同，两者上下对称放置。所述空腔体内部所留的上下耐压间隙是完全相等与对称的。

这种结构的优点在于加强了上耐压间隙H₁与下耐压间隙H₂之间的屏蔽，大大降低了上、下耐压间隙的彼此干扰，无论在静态工作还是脉冲工作条件下都大大加强了整管的工作稳定性。

在静态工作情况下，阳极充电至一定电位，由于空心分压栅极结构的特点，上间隙的电场对下间隙的电场没有影响。在控制栅极触发后整管导通，虽然空心分压栅极的内部空间较大且间隙距离较长，但是迅速建立起的等离子体弥补了这种不足，整管可以迅速导通，阳极脉冲电流上升时间与一般的分压栅极结构没有区别，但是,空心分压栅极结构在整管不工作的情况下耐压性能及耐压稳定性比一般结构的分压栅极性能有明显的提升。

在脉冲工作情况下，其单次工作过程与静态工作过程一致，只是附加了重复频率，该项目脉冲重复频率测试到500Hz，整管工作稳定。脉冲工作较静态工作需要加强的就是空心分压栅极内的等离子体的消电离，一定要做到在下一个阳极高压充电周期到来之前将空心分压栅极内的等离子体密度降低到不会影响上下耐压间隙耐压的程度。试验证明在空心分压栅极内部增加消电离板是有效地解决办法。

附图说明

图1为已知技术中采用的分压栅极结构示意图；

图2为本实用新型提出的空心分压栅极结构示意图。

具体实施方式

参照图1，表示已有技术中非空心式分压栅极结构，它不分上下层，只含有一个分压栅极。