氫閘流管(Hydrogen Thyratron)產品介紹
1.氫閘流管的特點及應用：
氫閘流管是一種熱陰極低氣壓氣體（氫氣或氘氣）放電器件，具有工作電壓高、脈沖電流大、點火迅速穩(wěn)定、觸發(fā)電壓低、重復頻率高、高可靠、效率高、重量輕、體積小、使用方便等優(yōu)點。廣泛用于科研、軍事、醫(yī)療和工業(yè)領域，其中包括激光器、雷達、脈沖調制器、醫(yī)用直線加速器、撬棒保護及其它電子儀器和設備。 2．氫閘流管的結構特點：
氫閘流管主要有陰極、柵極、陽極和氫發(fā)生器（儲氫器）、陶瓷外殼五部分組成。 基本結構如圖所示。 為了改善點火特性，減小點火延遲時間，有時還加一個預點火極， 提供給柵極一個預電離源，稱四極管。當工作電壓超過一定值后，則需疊加柵極，做 成雙間隙或多間隙氫閘流管，提高氫閘流管的工作電壓。翼片式陰極結構是為了增加發(fā) 射面積，陰極熱屏是為了減小加熱功率，使溫度分布均勻，同時防止陰極材料濺散到柵 極上。陽極和柵極的設計應利于耐壓和散熱。氫發(fā)生器是氫閘流管特有的部件。它是一個金屬管殼，里面有加熱絲并充滿了鈦氫化合物粉末，管壁有孔隙。當熱絲通電加熱時，鈦氫化合物粉末就分解而放出氫氣，氫氣由孔隙擴散到氫閘流管內的空間，并保證pd值位于帕邢曲線的左支。當溫度冷卻后，氫氣通過孔隙又被吸進去并形成鈦氫化合物，使管中維持高真空狀態(tài)。 3．氫閘流管的工作原理：
氫閘流管的工作過程是氣體由放電前的隔離高電壓狀態(tài)轉變?yōu)榉烹姾蟮母邔щ姞顟B(tài)過程，把脈沖時間間隔內儲存的能量在脈沖瞬間轉換成強功率脈沖輸出。整個過程分三個階段進行。在柵極未加觸發(fā)脈沖時，陽極與陰極之間的間隙隔離高電壓，處于絕緣狀態(tài)。陰極熱絲和氫發(fā)生器熱絲通電預熱后，陰極達到熱發(fā)射的工作溫度，陰極發(fā)射的電子積蓄在陰―柵之間。 第一階段----柵極點火階段。 當柵極加觸發(fā)脈沖時，隨著柵壓升高，柵流逐漸增大。當柵壓升高到氣體的電離電位時，柵陰空間開始產生電離，柵流繼續(xù)增大。當柵流增大到柵極點火電流時，柵極開始點火，柵流明顯突增，柵壓迅速下降，柵陰空間開始放電，并形成等離子體。 第二階段---放電由柵極向陽極發(fā)展階段。隨著柵流的繼續(xù)增大，柵陰空間的等離子體濃度迅速增大并開始擴散。擴散到柵孔附近的電子在陽極電場的作用下穿過柵孔向陽極運動，引起柵陽空間的氣體電離，放電就由柵極發(fā)展到陽極。第三階段---整管擊穿階段（陽極到陰的放電階段）。 柵陽空間放電后，陽極電流急劇增大，陽極電壓迅速下降，管子進入擊穿放電階段。這時管壓降可以低到幾十到幾百伏，主要由陽極電流、陰極性能、氣體壓力和管子結構等因素決定。只要維持陽極電壓高于管壓降，管內就繼續(xù)維持放電。因為等離子體中大量的正離子屏蔽了柵極的負電場，柵極電壓的大小對陰極電流就沒有影響了，所以柵極就失去控制作用，柵極也就不具備關斷電流的能力。當陽極電壓低到不足以維持放電時，放電就停止了，管內出現消電離過程。這時陽極電流減小到零，陽極電壓又上升到起始值，陰陽極間又恢復到高電壓絕緣狀態(tài)。經過消電離后，柵極才能恢復控制作用，然后重復上述過程。
4．主要電參數：
（1）預熱時間：閘流管能穩(wěn)定工作所需要的最短加熱時間。 （2）峰值正向陽極電壓：陽極對陰極的最大瞬時正電壓。 （3）峰值反向陽極電壓：陽極對陰極的最大瞬時負電壓。 （4）峰值陽極電流：陽極脈沖電流的最大瞬時值。 （5）平均陽極電流：陽極脈沖電流的平均值。 （6）陽極脈沖電流寬度：陽極脈沖電流上升和下降的瞬時值等于脈沖幅度的70%時所對應的兩瞬間之間的時間間隔。 （7）最大脈沖功率：閘流管輸出的最大功率，其值為峰值正向陽極壓與脈沖電流乘積的一半。 （8）平均輸出功率：閘流管輸出的最大平均功率，為最大陽極電壓與最大平均電流乘積的一。 （9）陽極功率損耗系數：脈沖電流、陽極電壓和脈沖重復頻率三者的乘積，它表示管子允許的最大熱損耗。 （10）柵極點火和啟動特性：在觸發(fā)脈沖幅度足夠時，柵陰點火時間隨觸發(fā)脈沖斜率的增大而縮短，并趨于一穩(wěn)定值，所以觸發(fā)脈沖斜率越大、幅值越大，點火時間就越短。在陽極電壓一定時，放電從柵極發(fā)展到陽極所需要的柵極電流必須大于啟動電流。 5．氫閘流管典型應用線路：
氫閘流管在雷達系統(tǒng)、加速器等電路中都是用作脈沖調制，其典型線路如下圖所示。調制器開始工作，閘流管處于截止狀態(tài)。高壓電源通過充電電感和充電二極管對紡真線充電到額定值。當柵極加上觸發(fā)脈沖后，閘流管導通。仿真線通過氫閘流管和脈沖變壓器放電， 脈沖變壓器輸出一定脈寬，一定重復頻率的矩形脈沖。脈沖寬度取決于仿真線，重復頻率取決觸發(fā)脈沖的重復頻率。
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