JPH02242549A - Gas discharge device - Google Patents

Gas discharge device

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Publication number
JPH02242549A
JPH02242549A JP3596989A JP3596989A JPH02242549A JP H02242549 A JPH02242549 A JP H02242549A JP 3596989 A JP3596989 A JP 3596989A JP 3596989 A JP3596989 A JP 3596989A JP H02242549 A JPH02242549 A JP H02242549A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic field
cathode
anode
magnetic
grid
Prior art date
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Pending
Application number
JP3596989A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Robert Weatherap Clifford
クリフォード ロバート ウェザラッップ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Teledyne UK Ltd
Original Assignee
EEV Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by EEV Ltd filed Critical EEV Ltd
Priority to JP3596989A priority Critical patent/JPH02242549A/en
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Abstract

PURPOSE: To increase the amount of ionizing in a device by making a path length of a charged particle of discharge when a magnetic field exists longer than that when a magnetic field does not exist. CONSTITUTION: A magnetic field generated in a thyratron by a magnet 5 is substantially parallel in the direction perpendicular to surfaces of a cathode 3 and an anode 2 as shown by a broken line indicating a line of magnetic force. Electrons are emitted from the cathode 3 while operating the thyratron. The electron which does not progress in the direction parallel to the magnetic field traces a spiral path around the line of magnetic force, and is pulled to a grid by an electric field applied to the grid. Each electron which progresses along the spiral path has a lot of chances to do ionized collisions when it moves toward the grid 4 and the anode 2. As a result, an ionized density in the device increases.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はガス放電装置に係り、より詳細には、サイラト
ロンに係るが、これに限定されるものではない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to gas discharge devices, and more particularly, but not exclusively, to thyratrons.

従来の技術 サイラトロンは、一般に、アノードと、カソードと、ガ
スが充填された管内に収容された介在するグリッド構造
体とを備えている。装置を通して導通を確立しようどす
るときには、制御グリッドに適当な電圧を印加すること
によってサイラI・ロン内に放電が形成される。
Prior art thyratrons generally include an anode, a cathode, and an intervening grid structure housed within a gas-filled tube. When attempting to establish continuity through the device, a discharge is created within the Sila I Ron by applying an appropriate voltage to the control grid.

発明の構成 本発明は、改良されたガス放電装置を提供することであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an improved gas discharge device.

本発明によれば、アノードと、カソードと、装置内に磁
界を発生するように構成された手段とを具備していて、
放電の荷電粒子は、磁界が存在する場合の方が存在しな
い場合よりも長い経路長さを有するようにされ、これに
より、装置内のイオン化の量が増大されたことを特徴と
するカス放電装置が提供される。磁力線に平行に進行す
る荷電粒子はゼロの力を受ける。磁力線に平行に進行し
ない荷電粒子は、その進行方向及び磁力線に対して垂直
な力を受ける。これにより、粒子は磁力線に対してカー
ブした経路をたどることになる。
According to the invention, the device comprises an anode, a cathode and means configured to generate a magnetic field within the device.
A scum discharge device characterized in that the charged particles of the discharge are made to have a longer path length in the presence of a magnetic field than in the absence thereof, thereby increasing the amount of ionization within the device. is provided. A charged particle traveling parallel to the magnetic field lines experiences zero force. Charged particles that do not travel parallel to the lines of magnetic force are subjected to a force perpendicular to their direction of travel and to the lines of magnetic force. This causes the particles to follow a curved path relative to the magnetic field lines.

従って、磁界に対して平行でない方向にカソードから放
射される電子は、アノードに向かって進むときに螺旋経
路に沿って進行する。それ故、磁界が存在するときの方
がそうでない場合よりも長い経路長さをもつことになる
。これにより、衝突が生じる数が増加し、ひいては、装
置内のイオン化密度が増加する。従って、本発明による
カス放電装置は、従来の装置で得られるものよりも大き
なイオン化密度を得ることかできる。これにより、トリ
ガ動作後の電圧下降率が改善され、必要なトリガエネル
キが減少されそしてカソードの寿命が改善される。又、
カソード領域においてより均一・なイオン化か生じ、こ
のイオン化はこれまで磁界か存在しないときに使用され
ていなかった領域まで延びることが分かった。
Electrons emitted from the cathode in a direction not parallel to the magnetic field therefore travel along a helical path as they travel towards the anode. Therefore, it will have a longer path length when a magnetic field is present than when it is not. This increases the number of collisions that occur and thus increases the ionization density within the device. Therefore, the scum discharge device according to the invention makes it possible to obtain higher ionization densities than those obtainable with conventional devices. This improves the rate of voltage drop after triggering, reduces required trigger energy, and improves cathode life. or,
It has been found that more uniform ionization occurs in the cathode region, and that this ionization extends into regions previously unused in the absence of a magnetic field.

磁界は、アノードとカソードとの間に電流が流れるとき
のスイッチング中に存在するようにされるのが好ましい
。即ち、磁界は装置を通るパルスの導通中に存在する。
Preferably, the magnetic field is made to be present during switching when current flows between the anode and cathode. That is, a magnetic field is present during the conduction of pulses through the device.

磁界は、装置内において放電の方向に実質的に平行な成
分を備えているのが好ましい。これは、磁界成分線のま
わりで螺旋路を描いて進行する荷電粒子が主放電領域内
に保持される傾向になるので特に効果的である。磁界が
放電の方向に対して傾斜した方向に1つの成分しかもた
ない場合には、荷電粒子が放電領域から引っ張られる傾
向となり、従って、あまり有効でない位置にもイオン化
粒子が発生されることになる。
Preferably, the magnetic field has a component substantially parallel to the direction of discharge within the device. This is particularly effective as charged particles traveling in a spiral around the magnetic field component lines tend to be retained within the main discharge region. If the magnetic field has only one component in a direction oblique to the direction of the discharge, the charged particles will tend to be pulled away from the discharge region, thus creating ionized particles in less effective locations. .

磁界を発生するための上記手段は、磁性材料であるのが
好ましく、これはサマリウムコバルトであるのが効果的
であるが、電磁石を使用することもできる。装置の好ま
しい実施例においては、磁性材料がアノードに配置され
るが、これは例えばカソードに対して同心的に配置する
こともてきる。
The means for generating a magnetic field is preferably a magnetic material, advantageously samarium cobalt, but electromagnets may also be used. In a preferred embodiment of the device, the magnetic material is placed at the anode, but it could also be placed concentrically with respect to the cathode, for example.

本発明は、装置かサイラトロンである場合に特に効果的
に利用できる。グリッド構造体の少なくとも一部分は、
磁界を発生する」1記手段の一部分を形成する磁路に含
まれてもよい。
The invention can be used particularly effectively when the device is a thyratron. At least a portion of the grid structure is
The magnetic field may be included in a magnetic path forming part of the means for generating a magnetic field.

本発明を実施する幾つかの方法について、添付図面を参
照して以下に一例として説明する。
Several ways of implementing the invention will now be described, by way of example only, with reference to the accompanying drawings.

第1図を参照すれば、サイラトロンは、セラミックの管
1を備えており、その中に、アノード2、熱イオンカソ
ード3及びそれらの間に配置されたグリッド構造体4が
収容される。又、管1内には数トールの圧力の水素も収
容される。円筒状のサマリウムコバルト磁石5が管1の
外部でアノードステムの周りに同軸的に配置される。カ
ソードに最も近い磁石の部分がS極でありそしてその他
端がN極である。磁石5によってザイシトロン内に発生
される磁界は、磁力線を表わす破線で示されたように、
カソード及びアノードの表面に直角な方向に対して実質
的に平行である。サイラトロンの作動中に、カソード3
から電子が放出される、磁界に平行な方向に進行しない
電子は磁力線の周りの螺旋経路をたどり、グリッドに加
えられた電界によりグリッドに向けて引っ張られる。螺
旋経路に沿って進行する各電子は、それがグリッド4及
びアノード2に向かって移動するときに、それがアノー
ド2への実質的な直線経路において移動する場合(磁界
が存在しないときにはこのようになる)よりも多数のイ
オン化衝突をなす機会をもつ。従来のサイラトロンでは
通常カソード構造体の片側に位置する強力なグロー放電
の領域は、本発明によるサイラトロンではカソードの周
りに充分に均一に分散され、カソード3の利用性を改善
する。
Referring to FIG. 1, the thyratron comprises a ceramic tube 1 in which an anode 2, a thermionic cathode 3 and a grid structure 4 disposed therebetween are housed. Hydrogen at a pressure of several torr is also contained within the tube 1. A cylindrical samarium cobalt magnet 5 is arranged coaxially around the anode stem outside the tube 1. The part of the magnet closest to the cathode is the south pole and the other end is the north pole. The magnetic field generated within the Zycitron by the magnet 5 is as shown by the dashed line representing the magnetic field lines.
substantially parallel to a direction perpendicular to the surfaces of the cathode and anode. During operation of the thyratron, cathode 3
Electrons that do not travel in a direction parallel to the magnetic field follow a spiral path around the magnetic field lines and are pulled toward the grid by the electric field applied to the grid. Each electron traveling along a helical path will move towards the grid 4 and the anode 2 if it moves in a substantially straight path to the anode 2 (like this in the absence of a magnetic field). have the opportunity to form a larger number of ionizing collisions. The regions of intense glow discharge, which in conventional thyratrons are usually located on one side of the cathode structure, are distributed sufficiently evenly around the cathode in the thyratron according to the invention, improving the utilization of the cathode 3.

第2図を参照すれば、本発明による別のサイラトロンは
、第1図に示したものと同様であるが。
Referring to FIG. 2, another thyratron according to the present invention is similar to that shown in FIG.

磁性材料6がカソード7の周りに同軸的に配置されてい
て磁極片8を構成している。磁路の一部分はグリッド構
造体9によって形成されている。
A magnetic material 6 is arranged coaxially around the cathode 7 and constitutes a pole piece 8 . A portion of the magnetic path is formed by a grid structure 9.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明によるカス放電装置の概略図、 そして 第2図は、 本発明による別の装置の概略図で ある。 1・・ 3・・ 4.9 5・・ 6・・ 8・・ 管      2・・・アノード 熱イオンカソード ・・グリッド構造体 サマリウムコバルト磁石 磁性材料   7・・・カソード 磁極片 FIG. 1 is a schematic diagram of a scum discharge device according to the present invention; and Figure 2 shows In a schematic diagram of another device according to the invention be. 1... 3... 4.9 5... 6... 8... Tube 2...Anode thermionic cathode ・Grid structure samarium cobalt magnet Magnetic material 7...Cathode magnetic pole piece

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)アノードと、カソードと、装置内に磁界を発生す
るように構成された手段とを具備していて、放電の荷電
粒子は、磁界が存在する場合の方が存在しない場合より
も長い経路長さを有するようにされ、これにより、装置
内のイオン化の量が増大されたことを特徴とするガス放
電装置。
(1) comprising an anode, a cathode, and means configured to generate a magnetic field within the device, wherein the charged particles of the discharge take a longer path in the presence of the magnetic field than in the absence of the magnetic field; A gas discharge device characterized in that it has a length, thereby increasing the amount of ionization within the device.
(2)上記磁界は、アノードとカソードとの間に電流が
通過するときのスイッチング中に存在するように構成さ
れる請求項1に記載の装置。
2. The apparatus of claim 1, wherein the magnetic field is configured to be present during switching when current is passed between the anode and cathode.
(3)上記磁界は、装置内の放電の方向に実質的に平行
な成分を含んでいる請求項1又は2に記載の装置。
3. The device of claim 1 or 2, wherein the magnetic field includes a component substantially parallel to the direction of discharge within the device.
(4)磁界を発生するように構成された上記の手段は磁
性材料より成る請求項のいずれかに記載の装置。
4. An apparatus according to claim 1, wherein said means configured to generate a magnetic field comprises a magnetic material.
(5)上記磁性材料はサマリウムコバルトである請求項
4に記載の装置。
(5) The apparatus of claim 4, wherein the magnetic material is samarium cobalt.
(6)上記磁性材料はアノードに配置される請求項4又
は5に記載の装置。
(6) The device according to claim 4 or 5, wherein the magnetic material is arranged at the anode.
(7)上記装置はサイラトロンであり、アノードとカソ
ードとの間に配置されたグリッド構造体を含む請求項の
いずれかに記載の装置。
7. The device of claim 1, wherein the device is a thyratron and includes a grid structure disposed between an anode and a cathode.
(8)上記グリッド構造体の少なくとも一部分は磁路に
含まれる請求項7に記載の装置。
(8) The apparatus of claim 7, wherein at least a portion of the grid structure is included in a magnetic path.
(9)磁界を発生するように構成された上記の手段は、
電極構造体の少なくとも一部分を含む請求項のいずれか
に記載の装置。
(9) The above means configured to generate a magnetic field:
7. A device according to any of the claims, comprising at least a portion of an electrode structure.
JP3596989A 1989-02-15 1989-02-15 Gas discharge device Pending JPH02242549A (en)

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