[发明专利]气体放电管中应用消气剂的方法及使用消气剂的气体放电管

说明书

技术领域

本发明涉及应用于信号、电源系统中防止雷击、电磁脉冲带来的过电压及操作过电压对 电子设备造成损害的气体放电管，清除其除惰性气体外的影响气体放电管电气特性的杂质气 体的技术及相应的气体放电管，尤其指一种在气体放电管中应用消气剂，将影响气体放电管 电气特性的杂质气体含量清除至最少的技术及相应的气体放电管。

背景技术

气体放电管(包括金属陶瓷气体放电管)在电源系统中防止雷击、电磁脉冲带来的过电 压及操作过电压对电子设备所造成的损害中有着广泛的应用。以金属陶瓷气体放电管为例， 其包括一对电极和金属化陶瓷管，两个电极与金属化陶瓷管进行气密性封接，在其进行气密 性封接前，一直处于高温高真空状态以排除杂质气体，然后充以惰性气体进行气密性封接， 便形成惰性气体放电间隙。当遇雷击等过电压时，放电间隙中的惰性气体电离成等离子体， 在电极电压的作用下形成大量的离子流，即产生放电电流将雷击过电压产生的能量泄放至大 地，使交流电源系统免受雷击等过电压的袭击而受到保护。

金属陶瓷气体放电管内惰性气体中杂质气体含量的多少对惰性气体的放电的电气特性产 生直接影响。金属陶瓷气体放电管内惰性气体中杂质气体含量越少，放电管的电气特性越好 ，工作性能就越稳定，杂质气体含量越多，气体放电管的电气特性就越差。因此，金属陶瓷 气体放电管杂质气体含量的多少是衡量金属陶瓷气体放电管质量品质的重要指标。金属陶瓷 气体放电管内含有诸如氧气，水蒸气，二氧化碳等等影响气体放电的杂质气体，来源有三：

其一，在金属陶瓷气体放电管的制作过程中必须经过排气密封的工序，排气密封均在处 于真空状态的设施中进行。由于真空状态是相对的，不可能做到绝对的真空，因而金属陶瓷 气体放电管内形成的真空度也是相对的，哪怕达到1×10^-4Pa的真空度，其内仍有残余的诸 如氧气，水蒸气，二氧化碳等等影响气体放电的杂质气体。

其二，金属陶瓷气体放电管用以发射电子的金属氧化物涂层的粘结剂为水溶性的硅酸盐 ，其结晶过程中内部的杂质气体无法排除干净，在放电管存放和使用过程中会缓慢的释放杂 质气体。

其三，作为产品的金属陶瓷气体放电管生产出来之后，即在使用过程中，由于与空气接 触，管内管外气压悬殊，加之金属陶瓷管由结晶成颗粒状的陶瓷质材料构成，处于相对高压 状态的管外的空气会缓慢地向低压状态的管内渗透而产生漏气，使管内诸如氧气，水蒸气， 二氧化碳等等杂质气体含量增加。

现有技术的金属陶瓷气体放电管由两个电极和金属化瓷管密封成惰性气体放电间隙，因 为上述原因其电气参数的稳定性受到严重影响，体现在锡焊(或热处理)及储存一定时间后 ，直流击穿电压都会严重漂移，严重影响金属陶瓷气体放电管的储存及使用寿命，现有技术 生产的金属陶瓷气体放电管全部存在上述问题，也一直是困扰放电管行业工程技术人员及生 产企业的一块心病。

为了尽量减少金属陶瓷气体放电管内的诸如氧气，水蒸气，二氧化碳等等杂质气体的含 量，人们试图借助消气剂，在管内使用消气剂。一方面，消气剂可以与制作时管内残余的诸 如氧气，水蒸气，二氧化碳等等杂质气体发生物理或/和化学反应，使管内残余的诸如氧气 ，水蒸气，二氧化碳等等杂质气体被吸收消除；另一方面，在使用及储存过程中，消气剂也 可以与渗透到管内的氧气，水蒸气，二氧化碳等等发生物理或/和化学反应，诸如氧气，水 蒸气，二氧化碳等等杂质气体随即渗透到管内，随即被吸收消除。然而，令人遗憾的是，至 今无法在金属陶瓷气体放电管内使用消气剂。究其原因，主要在于现有技术的金属陶瓷气体 放电管不具备使用消气剂的条件抓消气剂放在何处？

现有技术的金属陶瓷气体放电管由两个电极和金属化瓷管密封成惰性气体放电间隙。若 要在管内放置消气剂以消除诸如氧气，水蒸气，二氧化碳等等的杂质气体，放置消气剂的位 置只有电极的管内部位和金属化瓷管内表面两个选择。电极的管内部位恰好面对惰性气体等 离子体的放电路径，若把消气剂放置在电极的管内部位，会对惰性气体放电产生干扰甚至造 成短路，显然，把消气剂放置在电极的管内部位是行不通的。同时消气剂无法放置在金属化 瓷管内表面。

发明内容