一种同腔体场畸变气体开关的制作方法

本发明属于气体开关，具体涉及一种同腔体场畸变气体开关。

背景技术：

1、开关是脉冲功率系统中的核心器件，其对各储能单元起到稳定隔离与高效导通的重要作用。其工作性能直接决定了脉冲系统的输出稳定性与工作特性。随着高功率脉冲功率系统的不断发展，大功率脉冲功率系统需要多路脉冲功率系统同时触发合成工作输出，这要求气体开关在高电压等级下具有低抖动、低导通时延、高同步性的工作性能。

2、气体开关的触发方式一般有两种：外施加因素触发导通与自触发导通。自触发导通需要对开关施加足够高的电压引发开关间隙击穿或者通过预电离等方式在开关间隙提供更多的初始电子从而引发开关导通，自触发开关结构简单，能够独立工作于脉冲功率设备内部，被各种脉冲源设备广泛应用，但这类开关击穿电压不稳定，导通时延较长且开关同步性较差；外施加因素触发导通方式是通过外触发装置向开关施加触发信号来改变开关电场状态以实现开关导通，相比于自触发开关，通过外施加信号触发开关具有稳定的工作电压，更高的同步性，工作稳定性好，具有更广阔的应用空间。

3、现有的外施加因素触发导通气体开关结构大多通过外力推动电极改变电极间隙结构或者施加触发脉冲信号的场畸变结构来实现开关导通。采用通过外力改变电极间隙结构的触发开关，由于开关电极动作时间随机性大，开关导通时延极大，抖动高达微秒级，同步性极差，只能作为单一脉冲波形脉冲功率系统的触发开关；现有采用施加触发信号的场畸变结构的触发开关仅单一通过触发信号来导通开关，在多路脉冲功率系统需要同时触发时，触发脉冲虽然几乎同时到达开关，但由于开关击穿抖动的存在，其中某路开关会率先击穿，该路开关的导通会导致剩余开关的间隙电压差降低导致剩余几路开关电场畸变变小，开关更不易导通，开关击穿时延与击穿抖动变大，开关同步性降低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种同腔体场畸变气体开关，以克服现有开关的触发同步性差，稳定性低的问题。

2、一种同腔体场畸变气体开关，包括开关壳体，开关壳体为轴向通孔结构，开关壳体的侧壁开设有触发电极孔，触发电极孔内设置有触发盘电极盘，触发盘电极盘位于开关壳体内的端部连接有触发盘，开关壳体的侧壁位于触发电极孔的两侧对称设置开设有两个主电极孔，每个主电极孔内设置一个主电极电极盘，主电极电极盘位于开关壳体内的端部设有电极头，两个电极头对称间隔位于触发盘的两侧，开关壳体的两端分别密封固定一个密封端盖，两个密封端盖上均开设有气嘴接口。

3、进一步的，触发电极孔与其相邻的两个主电极孔之间的夹角均为90°。

4、进一步的，触发盘电极盘与触发电极孔通过螺纹连接。

5、进一步的，触发盘电极盘的另一端与触发脉冲发生器相连。

6、进一步的，两个主电极电极盘连接外部充电电容。

7、进一步的，开关壳体为绝缘体。

8、进一步的，密封端盖与开关壳体之间设有密封槽，密封槽内设有密封圈。

9、进一步的，主电极电极盘与开关壳体的接触面端设有主电极电极盘密封槽，主电极电极盘密封槽内设有密封圈。

10、进一步的，多个开关壳体端部级联。

11、进一步的，主电极电极盘与主电极孔螺纹连接。

12、与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

13、本发明一种同腔体场畸变气体开关，开关壳体为轴向通孔结构，开关壳体的侧壁开设有触发电极孔，触发电极孔内设置有触发盘电极盘，触发盘电极盘位于开关壳体内的端部连接有触发盘，开关壳体的侧壁位于触发电极孔的两侧对称设置开设有两个主电极孔，每个主电极孔内设置一个主电极电极盘，主电极电极盘位于开关壳体内的端部设有电极头，两个电极头对称间隔位于触发盘的两侧，开关壳体的两端分别密封固定一个密封端盖，两个密封端盖上均开设有气嘴接口，在工作时，收到触发信号后，开关间隙的其中一个分间隙率先击穿，单侧分间隙先行击穿后产生的紫外线将会促进对侧间隙与剩余各路开关的击穿，实现各路开关间隙稳定高同步的击穿。

14、进一步的，通过级联拓展的方式将多路开关电极放置于同一墙体空间内，各路开关的电极平行于腔体内部，并将触发盘设计为圆环状，单路开关主间隙由触发盘分为两个分间隙。

技术特征：

1.一种同腔体场畸变气体开关，其特征在于，包括开关壳体(2)，开关壳体(2)为轴向通孔结构，开关壳体(2)的侧壁开设有触发电极孔(25)，触发电极孔(25)内设置有触发盘电极盘(1)，触发盘电极盘(1)位于开关壳体(2)内的端部连接有触发盘(3)，开关壳体(2)的侧壁位于触发电极孔(25)的两侧对称设置开设有两个主电极孔，每个主电极孔内设置一个主电极电极盘，主电极电极盘位于开关壳体(2)内的端部设有电极头，两个电极头对称间隔位于触发盘的两侧，开关壳体(2)的两端分别密封固定一个密封端盖，两个密封端盖上均开设有气嘴接口。

2.根据权利要求1所述的一种同腔体场畸变气体开关，其特征在于，触发电极孔(25)与其相邻的两个主电极孔之间的夹角均为90°。

3.根据权利要求1所述的一种同腔体场畸变气体开关，其特征在于，触发盘电极盘(1)与触发电极孔(25)通过螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的一种同腔体场畸变气体开关，其特征在于，触发盘电极盘(1)的另一端与触发脉冲发生器相连。

5.根据权利要求1所述的一种同腔体场畸变气体开关，其特征在于，两个主电极电极盘连接外部充电电容。

6.根据权利要求1所述的一种同腔体场畸变气体开关，其特征在于，开关壳体(2)为绝缘体。

7.根据权利要求1所述的一种同腔体场畸变气体开关，其特征在于，密封端盖与开关壳体(2)之间设有密封槽，密封槽内设有密封圈。

8.根据权利要求1所述的一种同腔体场畸变气体开关，其特征在于，主电极电极盘与开关壳体(2)的接触面端设有主电极电极盘密封槽，主电极电极盘密封槽内设有密封圈。

9.根据权利要求1所述的一种同腔体场畸变气体开关，其特征在于，多个开关壳体(2)端部级联。

10.根据权利要求1所述的一种同腔体场畸变气体开关，其特征在于，主电极电极盘与主电极孔螺纹连接。

技术总结
本发明公开了一种同腔体场畸变气体开关，开关壳体为轴向通孔结构，开关壳体的侧壁开设有触发电极孔，触发电极孔内设置有触发盘电极盘，触发盘电极盘位于开关壳体内的端部连接有触发盘，开关壳体的侧壁位于触发电极孔的两侧对称设置开设有两个主电极孔，每个主电极孔内设置一个主电极电极盘，主电极电极盘位于开关壳体内的端部设有电极头，两个电极头对称间隔位于触发盘的两侧，开关壳体的两端分别密封固定一个密封端盖，两个密封端盖上均开设有气嘴接口，在工作时，收到触发信号后，开关间隙的其中一个分间隙率先击穿，单侧分间隙先行击穿后产生的紫外线将会促进对侧间隙与剩余各路开关的击穿，实现各路开关间隙稳定高同步的击穿。

技术研发人员：谢彦召,张道重,周熠,李震
受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13