[发明专利]用于吸附高功率气体火花开关中电极熔蚀产物的磁力陷阱

说明书

本公开揭示了一种用于吸附高功率气体火花开关中电极熔蚀产物的磁力陷阱，包括：高功率气体火花开关和磁力陷阱；所述高功率气体火花开关包括第一主电极、第二主电极、触发电极、上开关外壳、下开关外壳、第一电极拉杆、第二电极拉杆、第一电极固定螺母和第二电极固定螺母；所述磁力陷阱包括第一永磁体、第二永磁体。本公开通过在气体火花开关电极附近安装永磁体，用以在开关腔体内施加一定强度的稳定磁场，在不影响气体开关间隙放电特性的条件下，对含铁的电极熔蚀产物产生磁化作用，使其吸附在永磁体附近，从而形成电极熔蚀产物的磁力陷阱，达到电极熔蚀产物捕获的目的和效果。

技术领域

本公开属于脉冲功率技术领域，具体涉及一种用于吸附高功率气体火花开关中电极熔蚀产物的磁力陷阱。

背景技术

脉冲功率技术在惯性约束聚变、高功率粒子束等国防技术领域和医疗器械消毒、废气处理等民用技术领域具有广泛的应用前景。气体火花开关因通流大、结构简单、易维护等特点而成为脉冲功率领域最常用、最具潜力的开关类型。但是，气体火花开关面临电极熔蚀的问题，即在放电过程中，炙热的放电通道与电极材料发生剧烈的热和力作用，导致电极材料局部过热相变和受力移除，从而形成电极熔蚀产物，包括金属蒸汽冷凝粉末、熔融液滴凝固的金属颗粒等。熔蚀产物尺寸各异、且分布于气体火花开关的不同位置，不易排出，可能引发气体开关的异常放电，影响开关的稳定性和寿命。

国内外学者针对不同电极材料对电极熔蚀产物的影响，发现钨镍铁合金电极具有很强的抵抗电极熔蚀的能力，具有一定的应用前景，但是在高功率条件下仍然存在较严重的电极熔蚀，并产生一定量的电极熔蚀产物，从而影响气体火花开关的工作性能和使用寿命，因此亟需针对性提出解决措施。

钨镍铁合金电极材料中，铁的熔点相对较低，因此，电极熔蚀过程中铁会优先发生相变和移除，形成的电极熔蚀产物中也含有较高的铁含量，在外施磁场的作用下可发生磁化并受到电磁力的作用。

发明内容

针对上述问题，本公开的目的在于提供一种用于吸附高功率气体火花开关中电极的磁力陷阱，通过在气体开关电极附近安装永磁体，用以在开关腔体内施加一定强度的稳定磁场，在不影响气体开关间隙放电特性的前提下，对含铁的电极熔蚀产物产生磁化作用使其吸附在永磁体附近，从而形成电极熔蚀产物的磁力陷阱，达到电极熔蚀产物捕获的目的和效果。

本公开的上述目的是通过以下技术方案实现的：

一种用于吸附高功率气体火花开关中电极熔蚀产物的磁力陷阱，包括：高功率气体火花开关和磁力陷阱；其中，

所述高功率气体火花开关包括第一主电极、第二主电极、触发电极、上开关外壳、下开关外壳、第一电极拉杆、第二电极拉杆、第一电极固定螺母和第二电极固定螺母，

所述第一主电极通过所述第一电极拉杆和所述第一电极固定螺母固定连接，

所述第二主电极通过所述第二电极拉杆和所述第二电极固定螺母固定连接，

所述触发电极的两端通过所述上开关外壳和所述下开关外壳压紧固定；

所述磁力陷阱包括第一永磁体、第二永磁体，

所述第一永磁体固定于所述触发电极上，用于在所述高功率气体火花开关的腔体的上半部分产生恒定磁场形成第一磁力陷阱对电极熔蚀产物进行吸附，

所述第二永磁体固定于所述开关外壳上，用于在所述高功率气体火花开关的腔体的下半部分产生恒定磁场形成第二磁力陷阱对电极熔蚀产物进行吸附。

优选的，所述磁力陷阱还包括环氧垫圈，所述环氧垫圈位于所述第一永磁体和所述触发电极之间，用于抑制所述第一永磁体对所述触发电极的磁化作用。

优选的，所述第一永磁体和所述第二永磁体为钕铁硼磁铁。

优选的，所述第一永磁体和所述第二永磁体为环状。