[發(fā)明專利]一種高重復(fù)頻率的高壓脈沖源主開關(guān)

有效

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• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN107452531B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉鋒;婁文忠;胡成寶
• 申請（專利權(quán)）人: 西安京工智鑫電磁技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號: H01T1/00
• 分類號: H01T1/00
• 代理公司: 北京萬象新悅知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11360
• 代理人: 王巖

本發(fā)明公開了一種高重復(fù)頻率的高壓脈沖源主開關(guān)。本發(fā)明的高壓脈沖源主開關(guān)包括陽極體、主開關(guān)下體、絕緣體、主開關(guān)后蓋、同心環(huán)狀散熱裝置、冷卻裝置、抽氣閥門、陰極電極和陽極電極；通過抽氣閥門向空腔中充滿氮氣，陽極體接高電壓正極，主開關(guān)后蓋接地，因此在陽極電極和陰極電極間產(chǎn)生電勢差，擊穿兩電極間的氮氣，生成大量等離子體；該過程釋放大量熱量，通過陰極電極將熱量傳至同心環(huán)狀散熱裝置，再經(jīng)過冷卻裝置冷卻，保證了兩電極間的溫度穩(wěn)定性，從而提升了高壓脈沖源主開關(guān)的工作頻率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高壓脈沖源主開關(guān)技術(shù)，具體涉及一種高重復(fù)頻率的高壓脈沖源主開關(guān)。

背景技術(shù)

高壓脈沖源在軍事和民用領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用，主開關(guān)是高壓脈沖源中重要的組成部件，主開關(guān)工作時兩電極間施加極高的電壓，高電壓梯度導(dǎo)致兩電極間的氣體擊穿，生成大量等離子體。該過程產(chǎn)生大量熱量，造成電極間氣體溫度升高，影響開關(guān)穩(wěn)定性?，F(xiàn)有高壓脈沖源由于該效應(yīng)影響，造成開關(guān)工作頻率低，穩(wěn)定性差等特點。

發(fā)明內(nèi)容

針對以上現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提出了一種高重復(fù)頻率的高壓脈沖源主開關(guān)。

本發(fā)明的高重復(fù)頻率的高壓脈沖源主開關(guān)包括：陽極體、主開關(guān)下體、絕緣體、主開關(guān)后蓋、同心環(huán)狀散熱裝置、冷卻裝置、抽氣閥門、陰極電極和陽極電極；其中，圓柱體形狀的陽極體的軸為中心軸；在陽極體外設(shè)置與陽極體共軸的環(huán)狀的主開關(guān)下體；在陽極體與主開關(guān)下體之間設(shè)置環(huán)狀的絕緣體；陽極體、絕緣體和主開關(guān)下體均為回轉(zhuǎn)體且共軸，三者的前表面位于一個平面上，連接成一個整體形成前體結(jié)構(gòu)；在前體結(jié)構(gòu)的后表面設(shè)置回轉(zhuǎn)體的主開關(guān)后蓋，主開關(guān)后蓋與前體結(jié)構(gòu)共軸；在主開關(guān)后蓋的中心開設(shè)圓形的孔洞，在孔洞上設(shè)置同心環(huán)狀散熱裝置；同心環(huán)狀散熱裝置包括多個同心的環(huán)形散熱片，主開關(guān)后蓋與同心環(huán)狀散熱裝置連接成一個整體形成后體結(jié)構(gòu)；后體結(jié)構(gòu)與前體結(jié)構(gòu)圍成密封結(jié)構(gòu)的空腔；在主開關(guān)后蓋上開設(shè)有抽氣孔，在抽氣孔上設(shè)置抽氣閥門；在同心環(huán)狀散熱裝置的后表面設(shè)置有冷卻裝置，在同心環(huán)狀散熱裝置的前表面且位于中心軸上設(shè)置有陰極電極；在陽極體的后表面且位于中心軸上與陰極電極相對設(shè)置有陽極電極；通過抽氣閥門向空腔中充滿氮氣，陽極體接高電壓正極，主開關(guān)后蓋接地，因此在陽極電極和陰極電極間產(chǎn)生電勢差，擊穿兩電極間的氮氣，生成大量等離子體；該過程釋放大量熱量，通過陰極電極將熱量傳至環(huán)狀散熱片，再經(jīng)過冷卻裝置冷卻，保證了兩電極間的溫度穩(wěn)定性，從而提升高壓脈沖源主開關(guān)的工作頻率。

通過抽氣閥門向空腔中充滿氮氣，使得空腔內(nèi)的氮氣達到十兆帕以上；陽極體接高電壓，使得陽極電極獲得高達十萬伏至百萬伏的正電壓偏置；陽極電極和陰極電極間產(chǎn)生電勢差為十萬伏至百萬伏。

冷卻裝置采用風(fēng)扇，或者是帶壓縮機的液體循環(huán)裝置。

同心環(huán)狀散熱裝置采用多層同心的薄層的環(huán)形散熱片，相鄰的環(huán)形散熱片之間有間隙，環(huán)形散熱片間的間隙是環(huán)形散熱片的厚度的2～5倍；環(huán)形散熱片的厚度為0.5mm～2mm；環(huán)形散熱片的高度為厚度的5～50倍。環(huán)形散熱片的材料采用熱的良導(dǎo)體材料即高導(dǎo)熱率材料，例如金屬。厚度為沿徑向方向，高度為沿軸向方向。

本發(fā)明的優(yōu)點：

本發(fā)明的高壓脈沖源主開關(guān)包括陽極體、主開關(guān)下體、絕緣體、主開關(guān)后蓋、同心環(huán)狀散熱裝置、冷卻裝置、抽氣閥門、陰極電極和陽極電極；通過抽氣閥門向空腔中充滿氮氣，陽極體接高電壓正極，主開關(guān)后蓋接地，因此在陽極電極和陰極電極間產(chǎn)生電勢差，擊穿兩電極間的氮氣，生成大量等離子體；該過程釋放大量熱量，通過陰極電極將熱量傳至同心環(huán)狀散熱裝置，再經(jīng)過冷卻裝置冷卻，保證了兩電極間的溫度穩(wěn)定性，從而提升高壓脈沖源主開關(guān)的工作頻率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的高重復(fù)頻率的高壓脈沖源主開關(guān)的剖面圖；

圖2為本發(fā)明的高重復(fù)頻率的高壓脈沖源主開關(guān)的附視圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，通過具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。