Inhoud op deze pagina die uit de website van Jim Lux wordt geleverd
5/8/96 (html'ized door Jim Lux, 25 Augustus 1997)
Auteursrecht John Pasley 1996. Dit document kan vrij worden verspreid via. om het even welke middelen voor een deel of in geheel, nochtans moet de auteursnaam worden omvat en correct worden toegeschreven. De Vermelde Verwijzingen en de Ontkenning moeten ook worden omvat.
Voorwoord door Carey Sublette:
Een essentiële component van moderne kernwapentechnologie is de capaciteit hoog voltage snel om te schakelen/hoge huidige elektrokringen bij zeer hoge snelheden.
De detonators die de systemen in brand steken van de hoog explosiefimplosie (exploderende draad of exploderende foliedetonators) vereisen voltages in de waaier van (ruwweg) 2-20 kilovolts, een volledig het doen ontploffen systeem kan stromen trekken die zich van 10 tot 100 kiloamps uitstrekken. Het neutronenbuizen van de impuls, gebruikt om de initiatie van splitsingskettingreacties precies te controleren, vereis voltages van 100 tot 200 kilovolts, en stromen in de ampèrewaaier. Deze stromen moeten snel en precies worden aangezet, de timings nauwkeurigheid van tientallen aan honderden nanoseconden wordt vereist.
De apparaten van de omschakeling die aan deze strenge vereisten vaak voldoen vereisen gespecialiseerde technologieën of vaardigheden om te vervaardigen. Zij zijn ook dubbel gebruik - naast wapenstoepassingen ook hebben zij veel burgerlijk gebruik. De voorbeelden omvatten het controleren gebruikte flitslampen in hoge snelheidsfotografie of industriële fotochemie, het produceren van de impulsen van de hoge machtsradar, in het laboratoriummateriaal van de hoge energiefysica, aan naam maar enkelen. Bijgevolg worden de commerciële verkoop en de internationale handel in deze apparaten toegelaten, maar het is ook geregeld. De pogingen hebben om deze verordeningen te omringen aanzienlijke openbare aandacht in een aantal technologie het smokkelen gevallen in de jaren '80 bereikt en de jaren '90 die één bijzonder type van apparaat impliceren - Krytron. Deze apparaten zijn zelfs opvallend in populair vermaak als "McGuffin verschenen" die wordt gebruikt om spionagethrillers - zoals Roman "te drijven Gekke" Polanski.
Dit artikel vat de basistechnologieën en de apparaten samen, en hun principeeigenschappen.
Alvorens in een overweging van de individuele apparaten binnen te gaan die ons betreffen, het zou eveneens enkele bijbehorende technologie moeten verklaren/terminologie.
De schakelaar is misschien het elementairste apparaat op het gebied van elektronika. Een schakelaar controleert de stroom van stroom in een kring op een manier dusdanig dat één van beide de stroom bij een waarde stroomt die door de andere componenten in reeks met het wordt bepaald, of stroomt helemaal niet, aangezien het geval kan zijn. Nochtans is dit ideale gedrag eigenlijk nooit precies wat in het echte leven wordt gezien. Een schakelaar heeft het is eigen parameters die hoe snel het van open aan gesloten kan schakelen bepalen, of hoe snel het de stroom van stroom kan onderbreken zodra het is is geopend. Ook natuurlijk zijn er meer elementaire overwegingen zoals de huidige behandelende capaciteit van de schakelaar en het piekvoltage het vóór schade kan het hoofd bieden aan of andere ongewenste gevolgen komen voor.
De mechanische schakelaars zoals zijn gemeenschappelijk in het huis zijn verre in werkelijkheid van ideal in hun gedrag. De tijd die aan schakelaar van weg wordt gevergd aan (de commutatietijd) is typisch in de millisecondenwaaier. Ook kunnen de onechte gevolgen zoals het stuiteren voorkomen aangezien de schakelaar snel van open aan gesloten tijdens fysisch wordt gemanipuleerd door de exploitant schommelt.
De elektromagnetische relais en de rietschakelaars ervaren gelijkaardige problemen aan die gezien in de bescheiden lichte schakelaar. De lange commutatie en schakelaarsprong is standaardeigenschappen van vrijwel alle mechanische omschakelingsapparaten.
Met de komst van transistors en gelijkaardige apparaten zouden zulke als thyristors gedacht hebben dat deze langzame omschakelingsproblemen dingen van het verleden zouden zijn. Dit is in feite waar grotendeels. Maar de halfgeleiders zijn beperkt op andere manieren, het is zeer moeilijk om halfgeleiders geschikt te vinden om vele kiloamperes vooral bij potentieel in het kilovoltgebied te schakelen, en die apparaten die hoge stromen zoals grotere thyristors kunnen beheren worden verontrust tegen overdreven hoog commutatietijden. Terwijl er nu halfgeleiders komend op de markt geschikt om bij deze uitersten van stroom en voltage zijn te presteren zijn er sommige vereisten die zelfs deze apparaten aan schande zetten. Als u 50 kilo'sampères met een subtijd van de 20 nanosecondecommutatie bij 20kV wilt schakelen gaat u in probleem zijn als u zich op halfgeleidertechnologie baseert. Nochtans is er een alternatieve klasse van apparaten die rond lang zijn geweest alvorens de bescheiden transistor op de scène kwam. U zou kunnen denken dat de vacuümbuizen en gelijkaardig een ding van het verleden zijn. Maar voor problemen van deze omvang zijn zij de enige dingen op de markt die het werk zal doen.
Er zijn groot vele verschillende types van vacuümbuis bestaand, nochtans is het mogelijk om buizen volgens sommige vrij basiscriteria te groeperen. Er zijn twee primaire onderscheidende eigenschappen, de bron van vrije elektronen binnen het apparaat en het gasachtige vullen (of gebrek aan het) binnen de buisenvelop. Recenter van deze twee concepten die wij door implicatie reeds hebben geïntroduceerd. Een vacuümbuis is een apparaat met het vacuüm (zeer lage drukgas) vullen. En een gas gevuld apparaat is, zoals de naam zou voorstellen, gevuld met gas dat bij een druk enigszins boven of onder atmosferisch zou kunnen zijn. Het gebruikte type van gas is ook een belangrijke eigenschap, in het bijzonder in omschakelingsbuizen waar een grote verscheidenheid van vullingen wordt ontmoet.
De bron van de vrije geleidingselektronen in het apparaat kan zijn één van beiden thermisch zoals een verwarmde gloeidraad fysisch verbonden aan de kathode van het apparaat - een hete kathode, of alternatief een eenvoudig gevolg van een hoog voltagegradiënt over het apparaat, het resulteren in autoemission van de kathode. Een apparaat dat deze laatstgenoemde methode aanwendt is gekend als koud kathodeapparaat. In hoog voltage dat de aanwezigheid van hoge voltages schakelt, en vandaar betekent de mogelijkheid van grote voltagegradiënten binnen apparaten dat het koude kathodesysteem, vrij een zeldzaamheid in de meeste andere types van buizen, is de norm eerder dan de uitzondering.
Andere belangrijke termijnen die in de gasachtige buizen van de staatsomschakeling worden ontmoet:
Men zou moeten erop wijzen dat geen van de omschakelingsbuizen staan wij op het punt blik zoals de dingen in de rug van een oude radioreeks zeer te overwegen. Velen zijn groot, wat uitzonderlijk zo. Ook heeft het glas grotendeels aan ceramisch in de hogere aangedreven apparaten uiting gegeven. Alvorens u onderaan uw lokale elektronikawinkel of radiokeet gaat zou men ook moeten erop wijzen dat veel van deze apparaten naast het kosten van $100's (vaak $1000's) een stuk, en zijn ook niet beschikbaar grotendeels aan het grote publiek toe te schrijven aan hun toepassing in geavanceerde raket en kernwapentechnologieën. Van deze apparaten ' is het dagelijksst ' de gelijkrichter die veel toepassing in industriële lassensituaties vindt.
De volgende apparaten worden overwogen hierin:
2.0 De vacuüm en Gasachtige apparaten van de Omschakeling van de Staat
Daarnaast zal ik een korte sectie over enkele apparaten omvatten in vaste toestand die definitief beginnen de schoenen van het bovengenoemde gasachtige staatsapparaat (in een zeer marginale mate in de meeste gevallen) te vullen.
Sectie vier zal de manieren detailleren waarop deze apparaten in kernwapens
zouden kunnen worden aangewend.
De meeste apparaten in deze sectieschakelaar door een het een boog vormen proces in een gasachtig middel te veroorzaken. Ik heb in de teweeggebrachte sectie van het vonkenhiaat wat vermelding van apparaten omvat die eigenlijk een vloeibaar of stevig substituut voor het gasachtige materiaal gebruiken dat de norm in teweeggebrachte vonkenhiaten is.
Het proces van boogvorming is eigenlijk vrij complex fysisch, en het zal niet gegaan worden in in enige diepte. Iedereen wie om meer diep in dit aspect van apparatenverrichting wenst te kijken kan de auteur voor sommige suggesties in verband met geschikte handboeken voor gebruik in dergelijke studie contacteren.
De koude buizen van de kathodetrekker zijn fysisch kleine apparaten die worden ontworpen om impulsstromen en voltages van vrij kleine omvang te schakelen. Gewoonlijk zijn zij voorgenomen, zoals hun naam voorstelt, om andere grotere apparaten teweeg te brengen.
Typisch worden de koude buizen van de kathodetrekker ontworpen om impulsen van een paar honderd volts en een paar honderd milliampères te schakelen. De meeste trekkerbuizen hebben drie of vier elektroden, anode, kathode (+ ve en - ve terminals respectievelijk), een trekker/controle elektrode en soms een instructieelektrode.
Een trekkerbuis presteert op een zeer eenvoudige manier verwant aan dat van een teweeggebracht vonkenhiaat, maar dat gewoonlijk is de geleiding niet door een het een boog vormen maar gloedlossing. De gloedlossing wordt in werking gesteld wanneer de elk van volgende factoren aanwezig zijn:
I) Een voldoende hoog voltage is aanwezig over het apparaat (tussen anode en
kathode)
Ii) Een trekkerimpuls van voldoende omvang is aanwezig bij de
trekkerelektrode.
Iii) Het gas in de buis wordt klaargemaakt.
De koude buizen van de kathodetrekker vertrouwen op één of andere externe of interne bron om het gas voor geleiding geschikt te ioniseren om te beginnen (dit wordt genoemd instructie). Dit betekent dat in theorie sommige van deze buizen slechts een minuut of zo na de toepassing van een geschikt teweegbrengend voltage op de aangewezen terminal van het apparaat zullen schakelen wanneer één of andere natuurlijke bron van het ioniseren straling het gas dat (een plasma vormt) ioniseert en vandaar geleiding om veroorzaakt te beginnen. Teweegbrengen is fundamenteel willekeurig - het is onderworpen aan reusachtige statistische variatie zelfs in blijkbaar gelijkaardige milieu's. Sommige apparaten nemen een geschikt het ioniseren bron op om de maximum mogelijke tijdvertraging na trekkertoepassing aanzienlijk te verminderen. Deze bron kan elektronisch zijn, radioactieve of fotonbron van wat vorm of andere. Nochtans zelfs tonen de standaard commerciële apparaten vaak een grote variatie (tot en boven een verschillende grootteorde) tussen apparaten die in zonlicht in brand worden gestoken en duisternis, een standaard commerciële buis Z900T bijvoorbeeld toont een 20us vertraging in daglicht en een vertraging 250us in duisternis.
Krytrons is volledig verschillend van de vertrouwde vaak ontmoete Klystrons. Krytrons is een hoogst gespecialiseerde verscheidenheid van de koude buis van de kathodetrekker. Zij waren één van de eerste producten die door het de V.S. gebaseerde bedrijf EG&G worden ontwikkeld. Krytron heeft 4 elektroden, en wordt gevuld met een gas bij lage druk. Een Krytron wordt onderscheiden onder de koude buizen van de kathodetrekker voor een verscheidenheid van redenen.
Krytron wordt ontworpen om matig hoge impulsstromen (tot rond 3kA) en
voltages (tot rond 5kV) op een wijze van de booglossing te schakelen, vergelijk
dit met de gebruikelijke gloedlossing van de standaardtrekkerbuis. Ook, en
misschien wat nog belangrijker is, Krytron kan deze booglossing aanzetten zeer
snel, de reden dat die het zich op een reeds huidig plasma baseert om de
geleiding te steunen is, eerder dan het wachten op het plasma dat als resultaat
van instructie enz. moet worden gevormd. Dit plasma wordt gecreeerd en door een
keep-alive stroom tussen de keep-alive elektrode en gecreeerd
kathode van
het apparaat. Wanneer de trekker in de omstandigheden van een hoge anode op
kathodevoltage wordt toegepast, dit plasma vormt een gemakkelijke weg voor de
belangrijkste geleiding tussen anode en kathode.
Het feit dat een geleidingsweg reeds voorafgaand aan het teweegbrengen wordt gevestigd maakt een reusachtig verschil in de commutatietijd van deze apparaten in vergelijking met de standaard koude buizen van de kathodetrekker. De tijden van de commutatie onder 1 nanoseconde zijn uitvoerbaar met Krytrons en de pauze tussen toepassing van trekker en het begin van omschakeling kan zijn minder dan 30 NS met een geoptimaliseerde bestuurderskring. (Neem van nota deze vertraging grotendeels toe te schrijven aan het feit is dat de geïoniseerde weg van de levensonderhoud levende terminal aan de anode van het apparaat) zal moeten uitspreiden.
Vergelijk dit vertragingskeer bij dat gezien in de standaardtrekkerbuis die van vele milieu grotere factoren en typisch 3 of 4 grootteordes afhankelijk is. Merk op dat de variatie in tijdvertraging die door krytron wordt tentoongesteld totaal van milieu bijna onafhankelijk is, nochtans kan de tijdvertraging tot een punt met stijgend trekkervoltage worden verminderd. Eveneens is de commutatietijd over het algemeen verminderd als de stijgingstijd van de trekkerimpuls ook is verminderd. Gezien identieke trekkerimpulsen nochtans zal een krytron een zeer gelijkaardige tijdvertraging van één ontsproten aan volgende hebben. Deze variatie is genoemd geworden jitter en kan zijn minder dan 5ns in optimale omstandigheden.
Dit korte commutatiekeer en inherente milieuongevoeligheid van krytron worden bereikt door een radioactieve instructiebron te omvatten, zwakke bètazender nikkel-63. De bron handhaaft zwak het gas vullend de buis in een zwakke staat van ionisatie, welke assistenten de vorming van de aanvankelijke gloedlossing tussen het levende levensonderhoud en de kathode. Ni-63 hebben een halveringstijd van 92 jaar en produceren bèta's-deeltje met een energie van slechts 65,9 KeV en geen gamma straling bij allen. De hoeveelheid in elk apparaat is minder dan 5 microcuries en stelt geen significant gevaar voor. Gewoonlijk is de bron impuls die aan een stuk van de draad van het Nikkel wordt gelast dat beurtelings gelast aan één van de elektrodensteunen is.
Het klaarmaken de bronnen (wat ook nu en dan een radioactieve bron) is zijn ook worden tewerkgesteld in standaardtrekkerbuizen om hun milieugevoeligheid te verminderen.
Krytrons komt typisch in een kleine glasenvelop enigszins gelijkend op een bol van de neonindicator met meer lood.
Krytrons vereist dat een hoog voltageimpuls (500V aan 2kV) met succes wordt toegepast op de trekkerelektrode aan brand. Deze impuls wordt bijna altijd door een impulstransformator geproduceerd die door een condensatorlossing in brand wordt gestoken in primair (eerder als een eenvoudige het vurenkring van de stroboscoopbuis).
Krytron heeft vaak slechts een korte het levensverwachting indien regelmatig gebruikt (vaak als weinigen als paar van honderd schoten) Nochtans wanneer gebruikt binnen de aangewezen parameters en goed binnen de verwachte het levenstijd zijn zij uiterst betrouwbaar, in hoge mate vereisend geen opwarming en zijnd immuun voor vele milieufactoren (e.g. trilling, temperatuur, versnelling).
Deze eigenschappen, gecombineerd met de kleine grootte maak krytronideal voor gebruik in het het doen ontploffen schakelschema van bepaalde types van raketten en slimme bommen. Krytron kan worden gebruikt direct om een hoge precisie exploderende draad in brand te steken, of alternatief als deel van het teweegbrengende schakelschema voor een teweeggebracht vonkenhiaat of een gelijkaardig ultra hoog huidig teweegbrengend apparaat zoals die in exploderende folie slapper type detonators en grotere kringen EBW wordt gebruikt.
Krytrons wordt gebruikt in vurenkringen voor bepaalde lasers en flitsbuizen en ook in sommige toepassingen van het impulslassen, vaak als het teweegbrengen van apparaten voor andere grotere apparaten zoals Thyratrons en vonkenhiaten.
De uitvoer/de verkoop van krytrons wordt gecontroleerd onder de Richtlijnen van het Dubbele Gebruik.
Sprytron, anders genoemd geworden Vacuümkrytron, is een apparaat van zeer gelijkaardige prestaties aan Krytron. Hoewel het over het algemeen een enigszins lagere tijdvertraging na het teweegbrengen tentoonstelt. Sprytron wordt ontworpen want het gebruik in milieu's hoge niveaus van straling aanwezig is was. Sprytron is een hard vacuüm ' gevuld ' apparaat in tegenstelling tot krytron die, zoals hierboven genoteerd bevat een lage drukgas.
Sprytron heeft slechts drie lood, (geen levend levensonderhoud), maar is anders zeer gelijkaardig in uitgaande bouw aan Krytron. De reden voor het gebruik van het vacuüm vullen is bijna zeker dat er geen middel huidig voor straling van het externe te ioniseren milieu is (dergelijke ionisatie kon onechte teweegbrengende gevolgen bevorderen.)
Sprytron vereist een krachtigere trekkerimpuls dan Krytron, als apparatenwerken door een boog tussen de trekker en de kathode direct te vormen, welke de buis aan uitsplitsing (ga in geleiding) door het gebied tussen de anode en de kathode te onderbreken veroorzaakt.
Hoewel men verklaart gewoonlijk dat Krytrons de apparaten die in het smokkelen van het impliceren Israël worden gezocht was, Irak en Pakistan, het is zeer waarschijnlijk dat Sprytrons met minstens sommige van deze gevallen werd geïmpliceerd, eerder dan het gevulde gas krytron, wegens de zeer gelijkaardige grootte en de prestaties die aan zeer hoge stralingsweerstand wordt gekoppeld.
De reden dat de stralingsgevoeligheid in kernkernkoppen belangrijk is is niet echt dat de stralingsniveaus binnen een bom aansprakelijk zijn vooral hoog te zijn. Het is eerder dat een nabijgelegen kernexplosie in het geval van een niet stralings hard apparaat kan, veroorzaak een ongewenste voorwaarde in de kernkop. Dit tekort kan het wapen verhinderen of bij het correcte doel of bij allen te kunnen exploderen. Ook is het denkbaar dat een dergelijk scenario in de ontploffing van het tweede apparaat kon resulteren. (kerndomino's als u houdt van). Het wordt niet beschouwd als bijzonder nuttig om kernwapens te hebben op het verkeerde ogenblik exploderen. Zelfs kunnen een paar tienden van een seconde essentieel zijn als het doel is dusdanig dat het precies een zeer vastgestelde ontploffing vereist. (e.g. als een poging wordt gemaakt om een vaste vorm gegeven installatie zoals een raketsilo of bevelcentrum) te beschadigen
Een Sprytron wordt teweeggebracht op een gelijkaardige manier aan Krytron, maar zoals vermeld vereist een impuls van de hogere energietrekker en daarom een krachtigere trekkertransformator enz. EG&G maakt trekkertransformatoren die voor gebruik met hun diverse buizen worden geoptimaliseerd, en maak ook apparaten genoemd krytron-Pacs die een gevuld gas krytron opnemen en transformator in één enkele huisvesting teweegbrengen.
Één definitief punt. Het is interessant om op te merken dat in toepassingskringen (verwijzingen 1 wordt en 4) sprytron altijd getoond direct schakelend een lading (een Exploderende brugdraad.) en een Krytron wordt altijd getoond teweegbrengend een secundair apparaat zoals een teweeggebracht vonkenhiaat. Dit kan enkel toeval zijn, maar aangezien er geen duidelijke reden is waarom een sprytron niet in één van beide rol kon worden gebruikt, het komt ook aan me voor dat een misschien dergelijk ontwerp in het ontwerp van kernkernkoppen significant zou kunnen zijn, zeker zou dit een nuttige combinatie schijnen te zijn (zie sectie 4).
Thyratrons komen in verscheidene verscheidenheden. Al werk zo ook aan halfgeleiderthyristor, één verschil dat dat in vele ontwerpen (Thyratrons van de Waterstof zijn een gemeenschappelijke uitzondering) is de poort moet worden beïnvloed hoogst negatief in verklaart en toen beïnvloedde weg positief om omschakeling te bereiken. Als Thyristors, Thyratrons werken als een het sluiten schakelaar, d.w.z.. zodra u hen hebt aangezet kunt u slechts door de levering te snijden aan de belangrijkste kring uitzetten. Kwik gevulde zijn Thyratrons het langzaamst, minste nuttig type en is ecologisch veel meer beperkt dan andere types voornamelijk toe te schrijven aan problemen met kwik het condenseren. Zij worden zelden gebruikt aangezien zij weinig voordelen van thyristor hebben. Thyratrons van de waterstof zijn snellere omschakeling * much* dan Thyristors. Sommigen kunnen commutatie onder 20ns binnen bereiken. De inert gasvullingen neigen om superieure prestaties aan te bieden in vergelijking met kwik gevulde apparaten, zonder de snelheid van de Waterstof gevulde apparaten aan te passen. Merk op dat de Waterstof Gevulde Apparaten een hete kathode aanwenden.
De daadwerkelijke Fysieke bouw/ de verrichting van thyratron is vrij ingewikkeld vergeleken bij de andere apparaten wij hebben bekeken en geen poging zal worden gemaakt te verklaren het verrichting is. De lezer wordt geadviseerd om een brede waaier van boeken als apparaten te raadplegen aanwendend verschillende vullingen, of de elektroden verwarmingsmethoden werken verschillend. Het wordt niet om vooral belangrijk beschouwd als om al deze variaties hier te overwegen aangezien dit slechts een overzicht van deze apparaten is en niet bedoeld het definitieve woord is te zijn over het onderwerp. Nochtans, om de thyratron vorm te onderscheiden volgt andere gelijkaardige apparaten en het te bepalen op minstens één of andere fysieke manier hier de definitie van Frungel (Ref.4) van het apparaat:
' Bij term ' thyratron ' er bedoeld een lossingskamer wordt waarin zijn
schikte een kathode, één of verscheidene netten, en een anode, en wat wordt
gevuld
met een inert gas of metaaldamp.'
Sommige Thyratrons kunnen tot 50kV(double hiaattypes) schakelaar duizenden Ampères behandelen en behandelen zeer hoge macht outputs(e.g. CX 1154 kan piekbevoegdheden van behandelen 40MW). De typische toepassingen zijn de impulsmodulators van de Radar, De versnellers van het deeltje, Lasers en hoog voltage medisch materiaal. Een andere verscheidenheid van thyratron wordt gevuld met Deuterium. Deze Deuterium gevulde apparaten zijn gelijkaardig aan hun Waterstof gevulde tegenhangers maar het vonkende potentieel voor Deuterium is hoger waarbij nog hogere voltages worden toegelaten om worden behandeld. E.g. E3213 kunnen 70kV (dubbel hiaattype) schakelen. Thyratrons van de specialist met ceramische en metaalorganismen worden ontmoet. Deze worden ontworpen om in extreme milieuvoorwaarden worden gebruikt. Er is een grote verscheidenheid van netconfiguraties die in Thyratrons worden gezien, het zou onpraktisch zijn om als hen allen hier te beschouwen. De fabrikanten van Thyratrons omvatten EG&G, Gec, Engels Elektrisch Co van de Klep.Ltd, M-O mede Klep.Ltd. Grote Thyratrons vereisen u vaak om een groot dooshoogtepunt van bestuurder te krijgen/controle schakelschema. De prijzen variëren van een paar dollars aan duizenden. De hete en koude kathodetype apparaten worden ontmoet.
Neem van nota deze classificaties de uitzondering eerder dan de regel in Thyratron apparaten zijn, apparaten die voor subkilovoltvoltages worden ontworpen en slechts de geschikt om een paar tientallen gepulseerde amps te behandelen zijn gemeenschappelijk genoeg.
Thyratrons komen typisch in of kleine multi het type van speldbasis pakketten zoals zijn gemeenschappelijk in andere vacuümbuizen of in het geval van de hogere huidige apparaten grote tubulaire pakketten met hefty eindschakelaars.
Het hiaat van de het voltagevonk van het Overschot is hoofdzakelijk enkel twee elektroden met een hiaat tussen. Wanneer het voltage tussen de twee elektroden het analysevoltage van het gas overschrijdt, het apparaat vormt over een boog en een stroom wordt zeer snel gevestigd. Het voltage waarbij het een boog vormen in deze apparaten voorkomt wordt gegeven door het Dynamische Voltage van de Analyse, welke het voltage is waarbij het apparaat analyse voor een snel toenemend impulsvoltage zal. Merk op dat dit voltage kan zijn zo veel zoals 1,5 keer groter dan het statische analysevoltage (analysevoltage voor een langzaam toenemend voltage.) hoeveel groter dan het statische analysevoltage het daadwerkelijke analysevoltage is afhangt bijna volledig van hoe snel de voltagestijging zal zijn, een kortere stijgingstijd betekent een hoger analysevoltage. De tijden van de commutatie voor deze apparaten zijn uitzonderlijk laag (soms minder dan 1nanosecond).
De hiaten van het overvoltage worden hoofdzakelijk gebruikt voor bescherming. Maar in combinatie met de andere hier vermelde apparaten worden zij algemeen gebruikt om de outputimpulsen (verminder de stijgingstijden) van de zeer hoge huidige apparaten e te scherpen van de impulsenvorm teweeggebrachte omschakeling.g. Thyratrons.
De grootte van deze apparaten is bijna volledig afhankelijk van hoeveel huidig/voltage zij bedoeld zijn te schakelen, Er is werkelijk geen grens in verband met de grootte van deze apparaten zij zo klein kunnen zijn zoals krytrons, nochtans kunnen zij ook zeer groot zijn, en de hulpmiddelen die worden bestemd zullen om MA te schakelen enkel dat zijn.
Het teweeggebrachte vonkenhiaat is een eenvoudig apparaat, een impuls van de hoog voltagetrekker die op een trekkerelektrode wordt toegepast stelt een boog tussen anode en kathode in werking. Deze trekkerimpuls kan binnen het apparaat in een verscheidenheid van manieren worden gebruikt om de belangrijkste lossing in werking te stellen. De verschillende vonkenhiaten worden zo ontworpen om één bijzondere methode aan te wenden om de belangrijkste anode aan kathodelossing te creëren. De verschillende methodesgebieden volgt -
Teweeggebrachte de elektrodenconfiguraties van het vonkenhiaat:
I) De
vervorming van het gebied: drie elektroden; wendt effect het van de puntlossing
(eigenlijk scherpe rand) in de verwezenlijking aan een het leiden weg
Ii)
Bestraald: drie elektroden; de vonken bron leidt tot een verlichtend plasma dat
elektronen tussen de anode en de kathode opwekt.
Iii) Slingerende cascade:
drie elektroden; trekker elektrode meer dichtbij aan één van de belangrijkste
elektroden dan andere.
Iv) Medio vliegtuig: drie elektroden; fundamenteel
teweeggebracht vonkenhiaat met centraal geplaatste trekkerelektrode.
V)
Trigatron: trekker aan één plasma van elektroden huidig vormen dat uitspreidt om
een weg tussen anode en kathode te omringen.
Het teweeggebrachte hiaat van de Vonk kan met een grote verscheidenheid van
materialen worden gevuld, het gemeenschappelijkst is -
1) Lucht
2) SF6
3) Argon
4) Zuurstof
Vaak is een mengsel van de bovengenoemde materialen aangewend. Nochtans wenden een paar vonkenhiaten vloeibare of zelfs stevige media eigenlijk vullingen aan. Worden de vast lichaam gevulde apparaten vaak ontworpen voor enig ontsproten gebruik (zij worden slechts gebruikt zodra - dan zij vernietigd=worden=) Sommige vast lichaam gevulde apparaten worden ontworpen om bevoegdheden te schakelen van 10TW (10.000.000.000.000 Watts) zoals worden ontmoet in de uiterst krachtige lossingen van de condensatorbank. Behalve (duidelijk) in het geval van vast lichaam gevulde apparaten, de media worden gewoonlijk gepompt door het vonkenhiaat. Sommige kleinere hiaten gebruiken niettemin dit systeem niet.
Gewoonlijk hijgt de Gas gevulde vonk werkt in 20-100kV/ 20 aan 100kA strekken zich uit hoewel de veel hogere machtsapparaten beschikbaar zijn. Ik heb één specificatie voor een gas gevuld apparaat Maxwell dat 3 MA kan behandelen - dat 3 Miljoen Ampères! Maar dan is het de grootte van een kleine auto!! Hebben de gas gevulde apparaten algemener afmetingen van een paar duim. De pakketten worden vaak gestalte gegeven als grote ijspucks hoewel biconical, tubulair en doos zoals structuren ook worden gezien.
Sparkgaps wordt vaak ontworpen voor gebruik in een bepaalde externe
environment(eg. zij zouden in olie) kunnen worden ondergedompeld. Een systeem om
de media aan het aangewezen deel van het apparaat over te brengen kan soms
worden omvat. De gemeenschappelijke gebruikte milieu's zijn:
a)Air
b)SF6
c)Oil
Het typische apparaat van het vonkenhiaat nr.' s is: TG7, TG113, TG 114 enz. enz.
De hiaten van de vonk worden beschadigd door herhaalde zware lossing. Dit is
een onvermijdelijk gevolg van dergelijke hoge lossingsstromen. Kuiltjes maken
die van de elektrode is
gemeenschappelijkste vorm van schade. Tussen 1 en 10
duizend schoten per apparaat is gewoonlijk over wat toelaatbaar is alvorens de
schade streng begint te degraderen
prestaties.
EG&G maakt miniatuur teweeggebrachte vonkenhiaten die speciaal voor
defensietoepassingen worden ontworpen. deze apparaten zijn fysisch veel kleiner
dan normale vonk
hiaten (weinig cm typische afmetingen) en ontworpen voor
gebruik met exploderende folie slapper type detonators.
De omschakeling van de laser van vonkenhiaten. De snelste manier om een
teweeggebracht vonkenhiaat te schakelen is met een intense impuls van het licht
van de Laser die tot een plasma tussen leidt
de elektroden met extreme
snelheid. Er zijn heel wat ontwerpen aanwendend deze methode geweest,
voornamelijk in het gebied van het plasmaonderzoek.
De teweeggebrachte vonkenhiaten neigen om lange vertragingstijden te hebben dan Thyratrons (hun belangrijkste concurrent, op zijn minst bij lagere energieën) nochtans zodra de geleiding is begonnen uitzonderlijk snel bereikt het een piekwaarde (paar van nanosecondencommutatie.)
De gelijkrichter is de gelijkrichter van de kwikdamp waarin een boog tussen een (gewoonlijk grafiet) anode en een kathode van de kwikpool wordt geschakeld. De lossing wordt in werking gesteld door een ignitor elektrode die onderdompelingen in de kathode van de kwikpool.Op toepassing van een geschikte impulsstroom/voltage aan dit ignitor een elektron dat bron uitzendt op het punt wordt gevormd waarop ignitor de pool contacteert. Dit stelt het een boog vormen tussen de anode en de kathode in werking.
Het is belangrijk dat ignitor correct zou moeten worden teweeggebracht. Ignitor vereist een bepaalde energie voor succesvolle ontsteking en ook een ' ignitor kenmerkende ' toepassing van deze energie in termen van stroom en voltage met betrekking tot tijd. De schade van Misfiring zal of ignitor anders voorkomen. Het is ook essentieel dat geen significant negatief voltage bij ignitor met betrekking tot de kathode zou moeten verschijnen de anders ignitor vernietiging het onvermijdelijke resultaat zal zijn.
Er zijn twee belangrijke manieren waardoor de trekker kan worden beïnvloed:
De opwinding van de anode: gemeenschappelijk in de toepassingen van het weerstandslassen hier anodebias met ignitor met behulp van een schakelaar wordt verbonden (thyristor, thyratron enz.) en een weerstand/zekerings netwerk. De ignitor huidige dalingen snel op ontsteking als anode-kathode voltagedalingen zeer laag tijdens geleiding.
Afzonderlijke opwinding: zoals de naam voorstelt, hier is de ignitor kring grotendeels onafhankelijk van de belangrijkste kring.
De gelijkrichters zijn vaak gebruikte tegelijkertijd parallel voor de toepassingen van de wisselstroomcontrole.
De gelijkrichters moeten vaak worden gekoeld wanneer onophoudelijk gebruikt (d.w.z. Het niet enige schot zoals in condensatorlossing) Waterkoeling is algemeen aangewend. Het is essentieel dat de Gelijkrichters in de correcte temperatuurwaaier aan heet moeten worden gebruikt of aan koude zeer slecht nieuws voor deze apparaten kunnen zijn - (de koude leidt tot kwikdamp het condenseren op de anode.)
De gelijkrichters zijn zeer worden beperkt die met achting hun fysieke richtlijn. Deze reden eenvoudig is dat die zij aan de ene kant op een pool van vloeistof van het apparaat vertrouwen dat correct voor ignitor moet worden geplaatst om correct te functioneren. Plaatsen van het apparaat zodat het over bij een hoek van meer dan 2 of 3 graden van de verticaal leunt is fataal.
De meeste gelijkrichters werken bij de meeste stromen tussen 5 Amps en 100kA en kunnen voor voltages van een paar honderd tot 20.000 Volts geschikt zijn.
Thyratrons en Krytrons worden soms in gelijkrichter gebruikt die kringen samen met vertrouwde thyristor teweegbrengt.
De gelijkrichters zijn geschikt voor toepassingen waar de vermogenssturing
van hoge voltages of stromen wordt vereist. Het lassen is waarschijnlijk de
gemeenschappelijkste toepassing.
(Neem van nota deze sectie goed aanzienlijk na verder onderzoek door de auteur kan worden uitgebreid.)
Er zijn nu een paar commercieel beschikbare transistors op de Markt die vele tientallen van kV kan schakelen. Er zijn ook een paar transistors over dat kan gepulseerde stromen boven 5kA behandelen. Deze apparaten kunnen bijvoorbeeld Krytrons en Sprytrons in termen van elektroprestaties aanpassen, maar in termen van grootte en (in het geval van Sprytron) stralings geen hardheid.
Thyristors zijn wijd beschikbaar in ontwerpen die naar omhoog van 10kA kunnen behandelen die bij verscheidene kV wordt gepulseerd. Zij zijn nochtans zeer langzame omschakelingsapparaten en kunnen zelfs de geen lage snelheden van de microsecondeomschakeling bereiken.
Een nieuwe klasse van apparaten toont momenteel grote belofte in de O&O- sector. Deze apparaten zijn optisch (gewoonlijk LASER) geschakelde apparaten aanwendend GaAs of van de Diamant filmtechnologieën. De lezer wordt geadviseerd om de aangewezen verwijzing hieronder voor meer informatie met betrekking tot deze apparaten te raadplegen.
(Deze sectie is tot hiertoe niet beschikbaar) de Controle de hoge energiewapens archiveert voor een huidigere versie
Enkele apparaten die ik zijn onderworpen aan strikte controle toe te schrijven aan hun militaire toepassingen heb vermeld. Niet van de bovengenoemde informatie in elk geval is nochtans beperkt of gecontroleerd. Voor duidelijkheidsomschakeling de apparaten die door dubbel gebruiksrichtlijnen worden beperkt zijn als volgt: (Laboratorium van de Eiken Rand van de hoffelijkheid het Nationale)
(a) De buizen van de koud-kathode (met inbegrip van gas krytron buizen en vacuümsprytronbuizen), hetzij gevuld gas of niet, zo ook werkend aan een vonkenhiaat, het bevatten van drie of meer elektroden, en hebbend de elk van volgende kenmerken:
en
(b) Teweeggebrachte vonk-hiaten die een tijd van de anodevertraging van 15 microseconde hebben of minder geschat voor een piekstroom van 500 A of meer;
(c) De modules of de assemblage met een snelle omschakeling functioneren hebbend de elk van volgende kenmerken:
Ik zou het volgende voor hun hulp in de compilatie van dit artikel willen danken:
Carey Sublette voor het verlenen van heel wat hulp en aanmoediging. Roy Schmaus voor het verstrekken van de originele wwwplaats voor vacuüm/info van het gasapparaat. Elektronika JPG voor het verstrekken van componenten die in het testen van bepaalde ideeën worden gebruikt.
DE VERDERE INFORMATIE BETREFFENDE DE INHOUD ZAL VEEL INGESTEMD WORDEN MET DOOR DE AUTEUR.
Informatie betreffende de auteur: Ik ben geen deskundige in om het even welk van de bovengenoemde technologieën en ik zal met om het even welke correcties instemmen. Nochtans gelieve te kunnen iedereen die informatie verstrekt ook verwijzingen naar of het materiaal verstrekken dat zij of in verband met zich hebben voorgesteld zodat hun bijdrage gepast gewicht kan worden gegeven.
Iedereen wie me (de auteur) zou willen contacteren om welk reden ook zou moeten posten: kc76@cityscape.mede.(HET NIET MEER GELDIGE) UK
I de auteur veronderstelt geen verantwoordelijkheid voor iedereen wie/verwondtdoden zelf die om het even welk van de bovengenoemde technologieën proberen uit te voeren. De hoge voltages zijn over het algemeen uitzonderlijk gevaarlijk, en niets van bovengenoemd is voorgenomen of zou moeten worden gebruikt om instructie in de correcte procedures te verstrekken om hoog voltageschakelschema van om het even welke beschrijving te bouwen of te construeren. Het hoge voltage wordt gebruikt hier om om het even welk voltage te beschrijven dat dood i kan veroorzaken.e. om het even wat boven 50V.
