[实用新型]射频外触发气体放电开关

说明书

技术领域

本实用新型涉及气体放电管开关，更具体地说，涉及一种射频外触发气体放电开关，其广泛用于冲击电流波发生器、冲击电压波发生器、加速器、强激光器及雷达等系统中的气体放电开关。

背景技术

冲击电流波发生器或冲击电压波发生器用途很广。开关是冲击电流波发生器或冲击电压波发生器结构中的主要构件。通过开关的接通及断开，产生电脉冲，形成电磁冲击能量，甚至巨大的电磁冲击能量。

现有技术中，用于冲击电流波发生器或冲击电压波发生器的基于气体放电原理的开关主要有以下两种：

其一，球隙放电装置。该装置的结构主要包括两个球形放电电极，通过气缸推动、螺旋推进或杠杆推动等机械装置调控两个球形放电电极的距离以触发点火。当放电电极彼此接近时则产生放电，即开关接通；当彼此远离时，放电停止，开关断开。这种球隙放电方法及其装置最大缺点是：噪音大、能量损耗大、球隙放电间隙难于调控。

其二，氢闸流管(如图1所示)。目前，在激光器、雷达、脉冲调制解制器、加速器等系统中一般使用氢闸流管。氢闸流管主要包括阳极、网格状的栅极及阴极，其管中充以氢气。虽然氢闸流管比球隙放电方式具有噪音小、好调控、可靠性和安全性提高的优点，但至少存在以下不足：

①由于具有两个放电间隙(阳极-栅极，栅极-阴极)，功耗仍然偏大，如果单间隙压降为20V～30V，两个间隙的压降将增大一倍到40V～60V，功耗势必增大一倍，能量损耗大。

②由于功耗仍然偏大，与之配套的辅助设施势必增加，致使制造成本提高。

③由于氢闸流管所充气体为氢气，氢气的导电能力偏低(同氩气相比，只有氩气的几十分之一)，要保持一定的导电能力，必须具有足够大的电荷通过面，整个氢闸流管的体积势必足够大，使氢闸流管及其开关小型化遇到不可逾越的障碍，成为氢闸流管及其开关小型化的技术瓶颈。

④氢闸流管的阳极及阴极必须分别与外电路的正极及负极电连接，也就是说，氢闸流管的电极是有极性之分的，与电路连接时不能弄错，这给设计及实际操作多少带来不便。

市场需要一种噪音极低、能量损耗小、通流能力大、残压低、放电稳定、可靠性高和易于自动化控制、体积小的气体放电开关，以满足民用、甚至军用的需要。而上述的球隙放电方法及其开关、氢闸流管方法及其氢闸流管，由于其自身的技术缺陷都不能达到要求。

发明内容

本实用新型旨在针对现有技术的上述不足及市场需求，推出一种射频外触发气体放电开关。具有噪音极低、能量损耗小、通流能力大、残压低、放电稳定、可靠性高和易于自动化控制、体积小、具有民用及军用的双重用途的特点。

为了实现上述目的，完成上述任务，本实用新型射频外触发气体放电开关采用如下技术方案：

构造本实用新型射频外触发气体放电开关，包括气体放电管、射频电源、负载线圈，负载线圈套绕在气体放电管的金属化陶瓷管外周，射频电源的输出端分别与负载线圈的两端电连接。

对上述技术方案进行进一步阐述：

射频电源产生的频率为1MH_Z以上。

所述气体放电管包括金属化陶瓷管及两个主电极，金属化陶瓷管与两个所述主电极呈气密性封接，并在其密闭的空间中充有氩气。

所述射频电源的输出端间，并联有浪涌保护放电管。

负载线圈安装固定在金属化陶瓷管的外周。

关于射频外触发气体放电开关，所述射频电源可以采用射频发生器，即以射频发生器作为所述射频电源。

本实用新型射频外触发气体放电开关，至少具有以下六方面的优点：

其一，本实用新型的气体放电管只有两个主电极和金属化陶瓷管，构成一个放电间隙，功耗大大降低。同氢闸流管双间隙相比，功耗减少一倍以上，故其能量损耗小，节能效果突出。同时，由于功耗低，其放热也大大降少，如散热等相关辅助设施也相应减少，利于降低制造成本。

其二，由于氩气的导电能力特大，是氢气的几十倍，充以氩气的气体放电管的过流能力没有上限，因此，本发明的气体放电管体积可以大大缩小，使其小型化成为可能。

其三，放电时噪音极低，对环境要求极高的场合尤为适用。

其四，放电后的残压低，利于增大脉冲的输出幅度，即提高脉冲的能量，以产生更大的冲击能量。

其五，本实用新型的气体放电管具有极小的极间电容，放电时间极短，形成前沿陡峭的脉冲，也利于产生更大的冲击能量，完全能满足军事等特殊用途的需要。

其六，利用射频外触发气体放电开关，放电稳定、可靠性高、可控性强，十分适于自动化控制的应用。

附图说明

图1为氢闸流管示意图；