Тиратрон

Изобретение относится к конструированию высоковольтных, импульсных, газоразрядных приборов, в частности, импульсных водородных тиратронов. Известен тиратрон, содержащий оболочку с расположенными в ней продолговатыми анодом и катодом, между которыми находится волноводе отверстиями. Отпирание тиратроном осуществляется за счет ионизации газа в волноводе, проходящим ВЧ и СВЧ импульсом [1]. Недостатком известного тиратрона является необходимость вакуумной развязки в волноводном тракте, а также наличие дополнительного СВЧ генератора, что увеличивает его габариты и усложняет управление им. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является тиратрон, содержащий оболочку из диэлектрика, в которой соосно расположены анод, сетка, катод с нагревателем. Управление тиратроном происходит путем подачи на его управляющую сетку импульса напряжения положительной полярности [2]. Недостатком известного устройства является наличие оболочки из диэлектрика, которая, с одной стороны, увеличивает габариты тиратрона, а с другой - требуе т дополнительного охлаждения и защиты от распыляемых элементов конструкции. Это ведет к увеличению массогабаритных параметров тиратрона и снижению его надежности за счет уменьшения электрической прочности внутренней поверхности оболочки. Задачей изобретения является усовершенствование тиратрона, в котором путем повышения проводимости его корпуса и увеличения электрической прочности внутренней поверхности оболочки достигается снижение массогабаритных параметров и увеличение надежности. Поставленная задача решается тем. что в тиратроне, содержащем газонаполненный корпус, в котором соосно друг другу расположены анод, управляющая сетка и катод с нагревателем, согласно изобретению, корпус тиратрона выполнен из токопроводящего материала с изоляторами для выводов анода и катода, управляющая сетка гальванически соединена с внутренней стенкой корпуса, а на корпусе установлен кольцевой одновитковый индуктор с сердечником из магнитного материала, охватывающий область сетка-катод, внутренняя часть витка которого является корпусом тиратрона. На чертеже приводится схема устройства тиратрона, в котором соосно расположены анод 2, управляющая сетка 3 и катод с нагревателем 4. Корпус 1 выполнен из токопроводящего материала с изоляторами 5 для выводов анода 2 и катода 4. Управляющая сетка 3 гальванически соединена со стенкой корпуса 1. На корпусе 1 установлен кольцевой одновитковый индуктор 6 с сердечником 7 из магнитного материала, охватывающий область сетка-катод, внутренняя часть витка которого является корпусом тиратрона. Индуктор 6 содержит также дополнительные элементы 8 и 9, выполненные в виде металлических колец или отдельных проводников, присоединенных к корпусу 1. Управляющий сигнал подается на дополнительные элементы 7 и 8. Формирователь управляющих импульсов на чертеже не приведен, т. к. может иметь различные технические решения и существенного влияния на работу тиратрона не оказывает. Тиратрон работает следующим образом. В исходном состоянии катод 4 соединен с общей шиной, а к аноду 2 приложено напряжение положительной полярности. Разность потенциалов между сеткой 3 и катодом 4 тиратрона, необходимая для его отпирания, создается за счет прохождения управляющего импульса через объемный виток индуктора 6. Это происходит путем преобразования изменяющегося тока в витке 7 и 8 в изменяющуюся индукцию магнитного поля в кольце, что в свою очередь приведет к возникновению вихревого электрического поля Ε на оси индуктора 6, т. е. в области сетка-катод тиратрона. Связь между полями В и Ε устанавливается вторым уравнением Максвелла При изменении индукции магнитного поля в кольце на оси индуктора возникает вихревое электрическое поле, которое определяется выражением ¶B – скорость изменения индукции. ¶t После отпирания промежутка сетка-катод происходит отпирание промежутка анод-сетка. Проверка возможности управления тиратроном посредством одновиткового индуктора проводилась на тиратроне типа ТГИ-1-50/56 ТГИ-1-100/8. Индуктор был выполнен на ферритовом сердечнике Μ 2000 нМ 1 180 x 90 x 20, о хваченном медной полосой, на которую подавался прямоугольный импульс амплитудой до 300 В и длительностью 3-10 с. Тиратроны были установлены в линейные модуляторы и показали надежную, устойчивую работу на предельных параметрах. Таким образом, использование индуктора для управления тиратроном, кроме повышения надежности работы и снижения массогабаритных параметров, позволяетупростить технологию изготовления, т. к. уменьшается количество спаев металл-керамика. где I - высота сердечника; S - сечение сердечника;