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根據(jù)強(qiáng)流電子加速器的需要,研制了一種大電流三電極氣體火花開(kāi)關(guān)。開(kāi)關(guān)采用防污染設(shè)計(jì),將開(kāi)關(guān)電極與金屬腔體一體化,并采用金屬擋板對(duì)絕緣封蓋進(jìn)行防污保護(hù),從最大程度上減小了開(kāi)關(guān)工作時(shí)對(duì)絕緣支撐物的污染,提高了開(kāi)關(guān)壽命,并且對(duì)開(kāi)關(guān)工作特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明:當(dāng)開(kāi)關(guān)工作氣壓為0.10、0.15、0.20和0.25MPa時(shí),其可控工作電壓范圍分別為25%～94%、38%～86%、40%～88%和44%～88%,具有可控工作電壓范圍寬的優(yōu)點(diǎn);當(dāng)開(kāi)關(guān)工作氣壓為0.25MPa、工作電壓為40kV、欠壓比為88%時(shí),開(kāi)關(guān)時(shí)延為50ns,抖動(dòng)為1.28ns且分散性<3%,該開(kāi)關(guān)已成功用于強(qiáng)流電子加速器系統(tǒng)且運(yùn)行穩(wěn)定可靠。
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設(shè)計(jì)了一個(gè)兩電極氣體火花開(kāi)關(guān),開(kāi)關(guān)的主體部分僅包括陰極、陽(yáng)極兩個(gè)主電極,以及金屬外殼和絕緣支撐外殼,兩電極結(jié)構(gòu)取消了觸發(fā)極,消除了由于觸發(fā)極燒蝕影響開(kāi)關(guān)壽命的問(wèn)題。開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)工作電壓23 kV,單脈沖能量1.2 MJ,峰值電流300 kA,單次脈沖電荷轉(zhuǎn)移量110 C。初步試驗(yàn)階段開(kāi)關(guān)工作電壓達(dá)到15 kV,開(kāi)關(guān)的通流180 kA,電荷轉(zhuǎn)移量為47.85 C。開(kāi)關(guān)觸發(fā)性能可靠,電極燒蝕均勻。
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