一种用于高压脉冲发生器的小间隙气体开关制造技术

本发明专利技术公开了一种用于高压脉冲发生器的小间隙气体开关，包括开关正电极、开关负电极，所述开关正电极与开关负电极均向对侧呈椭圆状突起且在两者之间设置有开关触发极，所述开关触发极的两端呈椭圆状向中心凹陷且分别与开关正电极和开关负电极之间形成间隙，所述间隙随着开关触发极两端的凹陷曲线变化并朝靠近开关触发极中心的方向逐渐缩小。本发明专利技术实现了一种开关导通快、具有较低延时抖动的气体开关的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种用于高压脉冲发生器的小间隙气体开关
本专利技术涉及脉冲功率
，具体涉及一种用于高压脉冲发生器的小间隙气体开关。
技术介绍
高压脉冲发生器是一种常用的仪器，在科学研究中具有广泛的应用，作为触发系统，在大型脉冲功率装置中更是有着重要作用。高压脉冲发生器主要由高压电源、储能部分、开关和控制电路组成。其中最为核心的器件是开关，开关的击穿特性对整个高压脉冲发生系统具有至关重要的作用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于高压脉冲发生器的小间隙气体开关，实现一种开关导通快、具有较低延时抖动的气体开关的目的。本专利技术通过下述技术方案实现：一种用于高压脉冲发生器的小间隙气体开关，包括开关正电极、开关负电极，所述开关正电极与开关负电极均向对侧呈椭圆状突起且在两者之间设置有开关触发极，所述开关触发极的两端呈椭圆状向中心凹陷且分别与开关正电极和开关负电极之间形成间隙，所述间隙随着开关触发极两端的凹陷曲线变化并朝靠近开关触发极中心的方向逐渐缩小。还包括与开关正电极、开关负电极构成密闭腔室的开关绝缘筒，所述开关触发极的两端分别固定在开关绝缘筒内侧的凸台和触发极压环上。所述开关触发极的中心还设置有一个圆形孔，在开关绝缘筒上设置有开关气嘴、触发连接杆，所述触发连接杆通过绝缘螺母固定在开关绝缘筒上。进一步的，本专利技术通过设置新的气体开关结构，相比现有技术大大缩小了正负电极之间的间距，使得开关导通时间更短，具有较低的延时抖动。具体的，即开关正电极与开关负电极均向对侧呈椭圆状突起，同时将开关触发极设置在开关正电极与开关负电极之间，开关触发极两端呈椭圆状向中心凹陷，随着开关触发极两端的凹陷曲线变化，开关触发极与所述的两个开关电极之间的间隙朝靠近开关触发极中心的方向逐渐缩小，这样开关触发极设置有圆形孔的辐射端无限靠近开关正电极与开关负电极的触发端部，最末端的间隙达到最小；以上结构使得触发连接杆工作时，开关触发极受到外力逐渐向开关正电极与开关负电极靠近，此时开关触发极中心的圆形孔与开关正电极、开关负电极的椭圆状突起配合形成的环形辐射通道相比现有技术间隙更加小，使得自击穿电压偏差更小，一定安全系数下工作自击概率更小，放电性能也因此更加稳定，以此可达到更低的延时抖动。本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：本专利技术一种用于高压脉冲发生器的小间隙气体开关，通过设置新的气体开关结构，开关正电极与开关负电极均向对侧呈椭圆状突起，同时将开关触发极设置在开关正电极与开关负电极之间，开关触发极两端呈椭圆状向中心凹陷，这样使得充电过程中开关电极间电场分布更加均匀，开关触发极中心的圆形孔与开关正电极、开关负电极的椭圆状突起配合形成环形辐射通道，相比现有技术，该辐射通道的间隙更加小，使得自击穿电压偏差更小，开关导通时间更短，一定安全系数下工作自击概率更小，放电性能也因此更加稳定，以此可达到更低的延时抖动。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为本专利技术结构示意图。附图中标记及对应的零部件名称：1-开关正电极，2-开关气嘴，3-开关绝缘筒，4-开关触发极，5-触发连接杆，6-绝缘螺母，7-触发极压环，8-开关负电极。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。实施例如图1所示，本专利技术一种用于高压脉冲发生器的小间隙气体开关，包括开关正电极1、开关负电极8，所述开关正电极1与开关负电极8均向对侧呈椭圆状突起且在两者之间设置有开关触发极4，开关正电极1与开关负电极8之间的间距较小，为2mm，所述开关触发极4的两端呈椭圆状向中心凹陷且分别与开关正电极1和开关负电极8之间形成间隙，所述间隙随着开关触发极4两端的凹陷曲线变化并朝靠近开关触发极4中心的方向逐渐缩小。还包括与开关正电极1、开关负电极8构成密闭腔室的开关绝缘筒3，所述开关触发极4的两端分别固定在开关绝缘筒3内侧的凸台和触发极压环7上。所述开关触发极4的中心还设置有一个圆形孔，在开关绝缘筒3上设置有开关气嘴2、触发连接杆5，所述触发连接杆5通过绝缘螺母6固定在开关绝缘筒3上。选用SF6气体作为工作气体，一个大气压下，自击穿电压约为8.5kV，偏差不超过±0.3kV，工作稳定，正负电极之间间距较小，可使得开关击穿电压更加稳定，同时具有较低的延时抖动，为±2ns。以上所述的具体实施方式，对本专利技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本专利技术的具体实施方式而已，并不用于限定本专利技术的保护范围，凡在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于高压脉冲发生器的小间隙气体开关，包括开关正电极(1)、开关负电极(8)，其特征在于，所述开关正电极(1)与开关负电极(8)均向对侧呈椭圆状突起且在两者之间设置有开关触发极(4)，所述开关触发极(4)的两端呈椭圆状向中心凹陷且分别与开关正电极(1)和开关负电极(8)之间形成间隙，所述间隙随着开关触发极(4)两端的凹陷曲线变化并朝靠近开关触发极(4)中心的方向逐渐缩小。

【技术特征摘要】
1.一种用于高压脉冲发生器的小间隙气体开关，包括开关正电极(1)、开关负电极(8)，其特征在于，所述开关正电极(1)与开关负电极(8)均向对侧呈椭圆状突起且在两者之间设置有开关触发极(4)，所述开关触发极(4)的两端呈椭圆状向中心凹陷且分别与开关正电极(1)和开关负电极(8)之间形成间隙，所述间隙随着开关触发极(4)两端的凹陷曲线变化并朝靠近开关触发极(4)中心的方向逐渐缩小。2.根据权利要求1所述的一种用于高压脉冲发生器的小...

【专利技术属性】
技术研发人员：王桂吉，陈学秒，税荣杰，赵剑衡，胥超，孙承纬，谭福利，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院流体物理研究所，
类型：发明
国别省市：四川,51